Turbidímetros y sensores de turbidez

La turbidez es una característica óptica que hace referencia al grado de claridad de un líquido. Los niveles de turbidez pueden medirse con un turbidímetro. La turbidez en el agua está causada por partículas individuales en suspensión o por materia coloidal que disemina u obstruye la transmitancia de la luz: cuento mayor sea la concentración de partículas suspendidas / materia coloidal, mayor será la turbidez. Normalmente, estas partículas son demasiado pequeñas para ser detectadas por el ojo humano; por lo tanto, la medición de turbidez se debe realizar con un medidor de turbidez o un analizador de turbidez. La mejor forma de controlar los procesos que requieren un control preciso de la turbidez es con un medidor de turbidez en línea. Un medidor de turbidez en línea proporciona una medición continua de los niveles turbidez que puede utilizarse con fines de control de procesos. Algunos ejemplos habituales de líquidos turbios son:

• Leche: contiene proteína emulsionada / gotas de aceite en el agua
  
• Aguas residuales: contienen partículas en suspensión
• Cerveza de trigo: contiene células de levadura

Un turbidímetro (también llamado analizador de turbidez) es un sistema que se usa para medir la concentración de partículas suspendidas en un proceso. Un turbidímetro suele tener tres componentes principales: un sensor de turbidez, un transmisor de turbidez y una conexión de proceso. 

La medición de turbidez, tal y como la recoge un analizador de turbidez, determina el nivel de dispersión de la luz provocado por las partículas en suspensión en un medio líquido. La dispersión se ve afectada por los siguientes aspectos:

• La concentración de partículas: una mayor concentración de partículas provocará una luz más dispersa y, por lo tanto, lecturas de turbidez superiores en el turbidímetro.
  
• La forma y tamaño de las partículas: las partículas con un tamaño inferior a una décima parte de la longitud de onda de la luz visible dispersan la luz simétricamente. Las partículas de mayor tamaño (normalmente, con un diámetro superior a la longitud de onda de la luz visible) dispersan la luz de forma asimétrica. Por lo tanto, para la medición de la turbidez, se debe tener en cuenta el ángulo de dispersión.
  
• La longitud de onda de la luz: como se ha indicado anteriormente, la intensidad de la luz dispersa depende del tamaño de las partículas. Además, la presencia de color en un líquido puede reducir la luz medida en el detector. Como resultado de ello, se debe tener en cuenta el uso de una longitud de onda de luz adecuada para la medición de turbidez.
  

Como consecuencia de lo señalado en los tres puntos anteriores, solo es posible utilizar la turbidez como una propiedad característica de una muestra si el método de medición está estandarizado. Por ejemplo, en muchas aplicaciones de elaboración de cerveza, el líquido que se debe medir tiene un color amarillento y contiene partículas de levadura. Por lo tanto, para comprobar la ruptura del filtro, se mide la cantidad de luz dispersa frontal y lateral con un ángulo de 25° y de 90° en comparación con la fuente de luz para garantizar la calidad. Las fuentes de luz de color rojo (650 nm) y azul (460 nm) también aparecen especificadas en las directrices para el control de la turbidez y del color.