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Qu'est-ce que la turbidité?


Les termes de turbidité, de trouble sont généralement connotés négativement dans l’usage courant : « Naviguer en eaux troubles », « Pêcher en eaux troubles », « Avoir la vue trouble », « trouble-fête », « avoir l’esprit troublé ». Alors qu’il existe cependant de beaux exemples d’effets qui sont imputables à la diffusion de la lumière : Le rouge crépusculaire du coucher du soleil, le bleu du ciel mais aussi le bleu de notre planète. Ce sont ici les petites choses de ce monde qui provoquent ce phénomène : A savoir que de la lumière est réfléchie de façon diffuse, donc dispersée sur les particules les plus petites (molécules, colloïde, substances et suspension ; on parle de colloïdes jusqu’à une taille de particules de 500 nm, au-delà de substances en suspension). La turbidité, le trouble peut apparaître tant dans les corps solides que dans les liquides et aussi les gaz. Dans les gaz exempts de particules ou bien par exemple dans l’eau (supposition : La pression et la température sont constantes à l’intérieur du fluide et la diffusion moléculaire est négligée dans une première approche). Si une déviation du sens du rayonnement lumineux devait survenir, le fluide serait donc perçu comme complètement transparent (verre clair, liquide clair, solide clair).
 

 
S’il y a par contre des particules dans le fluide, la lumière est dispersée là où elle touche ces particules et de la turbidité apparaît ainsi. La quantité de lumière qui peut traverser le fluide sans entrave est donc réduite.
 
 
 
Par opposition, la quantité de lumière qui est dispersée augmente avec le nombre des particules.

Contrôle de la turbidité
Le fait qu’un fluide soit troublé ou clair est généralement réalisé par voie optique. On dispose de différents procédés pour ce faire : Pour que l’influence d’une absorption de la lumière de l‘émetteur (substances détachées absorbant la lumière, substances colorées) variant en fonction de la longueur de l’onde puisse être évitée, on travaille à la fois au niveau du contrôle de la turbidité et au niveau de la mesure de la turbidité dans une plage de longueurs d’ondes définie au-dessus de 800 nm, donc dans la plage IR et de préférence avec une longueur d’onde autour de 860 nm.
  
Contrôle de la diascopie – Absorption (méthode 0°)
 
L’affaiblissement de la lumière traversante est contrôlé dans cette disposition. On se sert ici, à titre de mesure de référence, par exemple d’un échantillon clair ou bien d’un échantillon présentant une turbidité définie, il y a en outre la possibilité de réaliser un tableau de calibrage (calibrage multipoints).
 
Contre de la rétrodiffusion (méthode 180°)
 
On fait ici appel à la lumière rétrodiffusée en dessous de 180° pour l’évaluation. Toute augmentation de la turbidité conduit, à un certain degré, à une augmentation du signal (point d’inversion : En cas de dépassement d’une certaine concentration de particules, toute augmentation supplémentaire des particules conduit à un affaiblissement du signal. Mais l’expérience montre que ce point d’inversion n’est atteint qu’à une concentration de particules très élevée.
 
Contrôle de la diffusion latérale (méthode 90°)
 
La lumière diffusée est certes ici aussi contrôlée, mais il ne s’agit pas, dans le cas de cette disposition, de la saisie de la lumière diffusée latéralement, mais plutôt de la lumière diffusée en-dessous de 90°.
 
Toute augmentation de la concentration des particules conduit, dans ce cas aussi, à une augmentation du signal. En cas de dépassement d’une certaine concentration, l’effet s’inverse à nouveau, raison pour laquelle ce type de contrôle fournit certes le meilleur effet possible à basse concentration, alors qu’il faut faire attention, si la concentration est élevée, de ne pas dépasser ce qu’on appelle le point d’inversion.

Mesure de la turbidité

Mesure de l’affaiblissement de la lumière transmise (méthode 0°)
La détermination de la turbidité d’après la norme EN ISO 7027 point 6.4 prescrit un rayonnement parallèle ayant une plage de longueurs d’onde de 860 nm. Le récepteur doit être ici disposé en-dessous de 0°. La norme EN ISO 7027 recommande d’appliquer cette méthode de mesure lorsqu’on a affaire à des eaux très troubles (on mesure en FAU [Unité d’affaiblissement formazine]), typiquement avec des valeurs FAU de 40-4000.
 
 
 
Mesure du rayonnement dispersé (méthode 90°)
Le point 6.3 de la norme EN ISO 7027 décrit ici aussi un rayonnement parallèle ayant une longueur d’onde de 860 nm. Le récepteur est ici disposé en-dessous de 90°. La norme EN ISO 7027 recommande d’employer cette méthode de mesure dans le cas des eaux ayant une faible turbidité. On mesure ici en unités FNU (unité néphélométrique formazine) et les valeurs se situent ici à peu près entre 0 FNU et 40 FNU.

 
SPECTRO-1-SLU-IR
SI-SLU-16-IR
SPECTRO-1-50-FCL-IR
SI-SLU-16-DIF-IR
KL-M18-XL-A3.0  
KL-M34-XL-A3.0  
D-S-A3.0-3.0-1200-22°  
SPECTRO-1-FIO-IR


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