💧 Mętność wody (nefelometria i turbidymetria)

Fizykochemia PN-EN ISO 7027-1

Przegląd

STATUS (stan na 28.10.2026). PN-EN ISO 7027-1:2016-09 — wersja angielska, opublikowana 27.09.2016, wprowadza EN ISO 7027-1:2016 i ISO 7027-1:2016 [IDT]; zastąpiła PN-EN ISO 7027:2003. Norma aktualna — bez adnotacji o wycofaniu.

ZAKRES (rozdz. 1). Norma podaje dwie metody ilościowe z użyciem turbidymetrów albo nefelometrów: a) nefelometrię — pomiar promieniowania rozproszonego, dla wody o małej mętności, np. wody do spożycia; wyniki w nefelometrycznych jednostkach mętności (NTU), zwykle od poniżej 0,05 do 400 NTU, a zależnie od konstrukcji przyrządu także wyżej; b) turbidymetrię — pomiar osłabienia strumienia promieniowania, lepiej dopasowaną do wód silnie mętnych, np. ścieków; wyniki w formazynowych jednostkach osłabienia (FAU), zwykle od 40 do 4000 FAU. Jednostki NTU i FNU (formazynowa jednostka nefelometryczna) są liczbowo równoważne. PN-EN ISO 7027-1:2016 razem z częścią 2 (metody półilościowe) zastąpiła ISO 7027:1999.

POJĘCIE I OGRANICZENIA (p. 3.1, 5.1). Mętność to zmniejszenie przezroczystości cieczy wywołane obecnością substancji nierozpuszczonych. Natężenie promieniowania rozproszonego zależy od długości fali, kąta pomiaru oraz od kształtu, właściwości optycznych i rozkładu wielkości cząstek — dlatego z mętności nie da się obliczyć stężenia masowego zawiesiny, a wyniki z różnych przyrządów są porównywalne tylko przy tej samej zasadzie pomiaru i aparaturze zgodnej z normą. Wynik podaje się względem wzorca kalibracyjnego. Jednostek Jacksona (JTU) na ogół nie da się przeliczyć na inne jednostki mętności.

BARWA I PĘCHERZYKI (wprowadzenie). Na pomiar wpływają rozpuszczone substancje pochłaniające światło (barwa); wpływ ten ogranicza pomiar przy długości fali powyżej 800 nm — w tym zakresie wynik zaburzają w niewielkim stopniu tylko sadza i barwa niebieska spotykana w niektórych wodach zanieczyszczonych. Pęcherzyki powietrza też zakłócają pomiar — ogranicza się je ostrożnym obchodzeniem się z próbką. Poprzednie wydanie normy (ISO 7027:1999) podawało źródło promieniowania 860 nm i detektor prostopadły do wiązki.

PRÓBKI (rozdz. 4). Naczynia mające kontakt z próbką utrzymuje się w idealnej czystości, myjąc je kwasem solnym albo roztworem środka powierzchniowo czynnego. Próbki pobiera się do butelek szklanych albo z tworzywa i bada możliwie szybko; jeśli przechowywanie jest nieuniknione — w chłodnym, ciemnym miejscu, najdłużej 24 h, a przed pomiarem doprowadza do temperatury pokojowej. Unika się kontaktu próbki z powietrzem i zbędnych zmian jej temperatury.

WZORCE (p. 5.2). Do zawiesin formazynowych używa się wody pozbawionej cząstek: destylowanej, przesączonej dwukrotnie przez filtr membranowy 0,45 µm (wcześniej moczony 1 h w 100 ml wody destylowanej, pierwsze 250 ml przesączu odrzuca się) albo np. wody z odwróconej osmozy. Norma zaleca handlowe zawiesiny formazyny 4000 FNU — unika się wtedy zagrożeń związanych z toksycznością i rakotwórczością siarczanu hydrazyny używanego do przygotowania wzorca w laboratorium; stabilizowane zawiesiny handlowe mogą być trwałe do roku przy przechowywaniu w chłodzie i ciemności. Odczynniki przechowuje się w butelkach ze szkła twardego, HDPE albo LDPE.

WODA DO SPOŻYCIA — WYMAGANIA PRZEPISU. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 22 maja 2026 r. (Dz.U. 2026 poz. 748): w zał. nr 1 cz. C mętność ma być „akceptowalna przez konsumentów i bez nieprawidłowych zmian”; zał. nr 7 podaje dla mętności jako parametru operacyjnego wartość odniesienia 0,3 NTU w 95 % próbek, przy czym żadna próbka nie przekracza 1 NTU (nie dotyczy ujęć wód podziemnych, w których mętność wynika z żelaza i manganu), oraz minimalną częstotliwość badań zależną od ilości dostarczanej wody. Zał. nr 4 cz. B: niepewność pomiaru mętności szacuje się na poziomie 1,0 NTU zgodnie z PN-EN ISO 7027.

CZEGO TU NIE PODAJEMY. Wymagań dla aparatury, kalibracji, przebiegu pomiaru i sposobu podawania wyniku obu metod (p. 5.2.3–5.4) — znamy tylko tytuły tych punktów. Dlatego nie wpisujemy tu tolerancji długości fali i kąta, zakresów kalibracji ani reguł zaokrąglania.

Zasada metody

Woda z cząstkami nierozpuszczonymi nie tylko osłabia przechodzące promieniowanie, lecz także rozprasza je nierównomiernie we wszystkich kierunkach; woda zabarwiona substancjami rozpuszczonymi tylko je osłabia. W nefelometrii mierzy się natężenie promieniowania rozproszonego pod określonym kątem do wiązki (metoda dla wód o małej mętności, wynik w NTU), w turbidymetrii — osłabienie wiązki przechodzącej przez próbkę (metoda dla wód silnie mętnych, wynik w FAU).

Ponieważ rozpraszanie zależy od długości fali i od właściwości cząstek, wynik odnosi się do wzorca kalibracyjnego — zawiesiny formazyny. Wpływ barwy próbki ogranicza pomiar w podczerwieni, przy długości fali powyżej 800 nm.

Zastosowania

• Woda do spożycia przez ludzi — mętność „akceptowalna przez konsumentów i bez nieprawidłowych zmian”; jako parametr operacyjny 0,3 NTU w 95 % próbek i żadna powyżej 1 NTU (Dz.U. 2026 poz. 748, zał. 1 i 7)
• Kontrola skuteczności uzdatniania w monitoringu operacyjnym — częstotliwość badań zależna od ilości dostarczanej wody
• Wody o małej mętności — nefelometria (NTU)
• Ścieki i inne wody silnie mętne — turbidymetria (FAU)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN ISO 7027-1:2016-09

Tytuł (PL)

Jakość wody — Oznaczanie mętności — Część 1: Metody ilościowe

Title (EN)

Water quality — Determination of turbidity — Part 1: Quantitative methods

Procedura krok po kroku

1. Przygotowanie naczyń

   Wszystkie naczynia mające kontakt z próbką myć kwasem solnym albo roztworem środka powierzchniowo czynnego i utrzymywać w idealnej czystości (rozdz. 4).

2. Pobranie i przechowanie próbki

   Butelki szklane albo z tworzywa; oznaczenie możliwie szybko po pobraniu. Jeśli przechowywanie jest nieuniknione — w chłodnym, ciemnym miejscu, najdłużej 24 h. Unikać kontaktu próbki z powietrzem i zbędnych zmian temperatury (rozdz. 4).

3. Doprowadzenie do temperatury pokojowej

   Próbki przechowywane w chłodzie przed pomiarem doprowadzić do temperatury pokojowej. Ostrożnie obchodzić się z próbką, aby nie wprowadzić pęcherzyków powietrza (rozdz. 4, wprowadzenie).

4. Wybór metody

   Nefelometria — wody o małej mętności, np. woda do spożycia (NTU); turbidymetria — wody silnie mętne, np. ścieki (FAU) (rozdz. 1).

5. Kalibracja i pomiar

   Przyrząd kalibruje się zawiesinami formazyny przygotowanymi z wody wolnej od cząstek; zaleca się handlową zawiesinę podstawową 4000 FNU (p. 5.2). Kalibrację, przebieg pomiaru i podawanie wyniku opisują p. 5.3 (nefelometria) i 5.4 (turbidymetria) normy.

6. Wynik

   Wynik nefelometrii w NTU (równoważnych liczbowo FNU), turbidymetrii — w FAU; podaje się go względem wzorca kalibracyjnego, bez przeliczania na stężenie zawiesiny (p. 5.1).

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Siarczan hydrazyny jest toksyczny i rakotwórczy — norma zaleca handlowe zawiesiny formazyny zamiast przygotowania wzorca w laboratorium (p. 5.2.2)
• Kwas solny do mycia naczyń jest żrący — postępować według karty charakterystyki

Najczęstsze pytania