Fluorometry: Senzory kvality vody
Solinst Eureka
2113 Wells Branch Pkwy, Suite 4400
Austin, TX, USA
78728
Tel: +1 512-302-4333
Fax: +1 512-251-6842
e-mail: [email protected].
Fluorometry Solinst Eureka
Fluorometry jsou pokročilé senzory, které se používají k měření fluorescence vyzařované specifickými látkami ve vodě při vystavení určitým vlnovým délkám světla. Mnoho látek, včetně řas, bakterií a organických materiálů, vykazuje fluorescenci pod UV světlem. Detekcí této fluorescence mohou fluorometry poskytnout cenné informace o přítomnosti a koncentraci specifických parametrů vody.
Při monitorování kvality vody jsou fluorometry nezbytné pro detekci a kvantifikaci různých organických a anorganických sloučenin.
Klíčové vlastnosti fluorometrů Solinst Eureka:
- Detekce širokého spektra: Fluorometry jsou navrženy tak, aby měřily širokou škálu parametrů a poskytovaly ucelený pohled na kvalitu vody.
- Vysoká citlivost a přesnost: Pokročilá technologie zajišťuje přesnou detekci a kvantifikaci cílových látek, a to i při nízkých koncentracích.
- Robustní a spolehlivý design: Fluorometry jsou konstruovány tak, aby vydržely náročné používání v terénu a poskytovaly konzistentní výkon v různých vodních prostředích.
- Uživatelsky přívětivé rozhraní: Intuitivní ovládání a bezproblémová integrace dat zpřístupňují naše fluorometry profesionálům všech úrovní zkušeností.
Principy fungování fluorometru
Vzbuzení: Fluorometr vysílá světlo o specifické vlnové délce, které excituje fluorescenční molekuly ve vodě.
Emise: Tyto molekuly pak vyzařují světlo o jiné vlnové délce.
Detekce: Fluorometr měří intenzitu vyzařovaného světla (filtry zajišťují detekci pouze požadované vlnové délky), která udává koncentraci fluorescenční látky.
Aplikace fluorometru
- Kvalita povrchových vod: Monitorování jezer, řek a nádrží na přítomnost znečišťujících látek a organických látek za účelem zachování zdravých ekosystémů.
- Monitorování podzemních vod: Zjišťování a měření kontaminantů v podzemních vodách, které zajišťuje bezpečnou pitnou vodu a ochranu životního prostředí.
- Monitorování odpadních vod: Měření kvality odpadních vod vypouštěných ze zařízení a průmyslových procesů za účelem dodržování předpisů v oblasti životního prostředí.
- Výzkum životního prostředí: Podporovat vědecké studie o kvalitě a znečištění vody a přispívat tak k úsilí o ochranu životního prostředí.
- Stopovací testy: Detekce a sledování fluorescenčních stopovačů ve vodovodních systémech, které pomáhají pochopit vzorce proudění, identifikovat úniky a posoudit dopady na životní prostředí.
Společnost Solinst Eureka nabízí širokou škálu fluorometrů:
Senzory chlorofylu
Chlorofyl, zelený pigment ve fytoplanktonu a řasách, udává úroveň probíhající fotosyntézy. Tato primární produkce tvoří základ vodního potravního řetězce a podporuje vše od zooplanktonu až po ryby. Zatímco mírná hladina chlorofylu naznačuje zdravý ekosystém, nadměrná hladina může signalizovat eutrofizaci, která vede k nepříjemným estetickým jevům, problémům s chutí a zápachem pitné vody a potenciálnímu úhynu ryb.
Solinst Eureka nabízí dva senzory chlorofylu: s modrou a červenou excitací. Běžně se volí modrá verze, protože řasy dobře absorbují modré světlo, což poskytuje vysokou citlivost pro detekci fluorescence. Rozpuštěné organické látky a organické částice (DOM/POM) však mohou citlivost modrého senzoru snižovat. Červený senzor chlorofylu, který je navržen tak, aby minimalizoval rušivé vlivy DOM/POM, umožňuje přesnou detekci množství řas, protože červené světlo tyto látky neexcituje. Je sice méně citlivý pro detekci eukaryotických řas, ale jeho účinnost proti rušení může tuto nevýhodu převážit. Fluorometrie s červenou excitací je navíc citlivější na prokaryotické řasy (sinice), takže je ideální pro sladkovodní systémy bohaté na DOM a sinice.
Senzory sinic
Sinice, ve skutečnosti bakterie známé jako sinice, jsou fotosyntetické a zodpovídají za více než 20 % fotosyntézy na Zemi. Sinice sice přispívají ke koloběhu kyslíku, ale mohou se množit a vyčerpávat živiny, což vede k rozkladu, který snižuje hladinu kyslíku a způsobuje úhyn ryb. Kromě toho mohou umírající sinice uvolňovat toxiny škodlivé pro lidi a zvířata.
Fykocyanin a fykoerytrin jsou klíčovými indikátory škodlivého květu sinic, proto společnost Solinst Eureka nabízí dva senzory sinic pro monitorování v mořských a sladkovodních aplikacích: Fykoerytrin, který je dominantní u mořských druhů, jako je Synechococcus spp., a fykocyanin, který je hojný u sladkovodních taxonů, jako jsou Anabaena, Microcystis a Spirulina.
Senzory CDOM/FDOM
Rozpuštěný organický materiál (DOM) zahrnuje různé formy, včetně huminových kyselin a organických výměšků. Je významnou zásobárnou reaktivního uhlíku a slouží jako dynamický substrát pro bakterie, rostliny a živočichy. DOM se může fotodegradovat na těkavé sloučeniny, které poškozují životní prostředí, a obsahuje chromofory, které pohlcují světlo, což vedlo k termínu chromoforické rozpuštěné organické látky (CDOM)..
CDOM také fluoreskuje (FDOM), což umožňuje výzkumníkům měřit jeho množství ve vodních systémech pomocí fluorometrie. Sledování množství DOM je zásadní pro pochopení změn primární produktivity, dynamiky fytoplanktonu, kvetení řas a celkových podmínek prostředí. Protože existují různé zdroje CDOM, které mohou emitovat různé vlnové délky, společnost Solinst Eureka zvolila širokopásmový emisní filtr, který detekuje různé typy CDOM vyskytující se v přírodním prostředí.
Senzory optického zjasňovače
Optické zjasňovače indikují potenciální kontaminaci čisticími prostředky a dalšími lidskými činnostmi. Senzor optických zjasňovačů Solinst Eureka má velký dynamický rozsah (>5000 částic na milion), který mu umožňuje pracovat ve většině vodních prostředí, a jeho vysoké rozlišení zvyšuje jeho přesnost. Optické senzory zjasňovačů lze použít ve studiích k lokalizaci konkrétních míst, kde se mohou do řek nebo jiných vodních toků dostávat odpadní vody z místních systémů. Fluorometrické stanovení koncentrací zjasňovačů v přírodních vzorcích vody je užitečné při hledání zdrojů odpadních vod a fekálního koliformního znečištění pro studie ministerstva zdravotnictví i v obecném výzkumu.
Tryptofanové senzory
Tryptofan je aminokyselina rozpuštěná ve vodě se specifickou excitací a emisí. Je klasifikován jako organická látka podobná bílkovinám a jeho zdrojem mohou být vodní systémy s vysokou biologickou aktivitou a odpadní nebo průmyslové vody. Tryptofan je dalším parametrem, který mohou výzkumníci měřit při sledování odpadních vod, jež mohou významně ovlivňovat stanoviště a volně žijící živočichy. Fluorometr tryptofanu vysílá analogový signál 0-5 V úměrný fluorescenční odezvě tryptofanu rozpuštěného ve vodě. Sondy Solinst Eureka převádějí signál do digitální podoby a měří tryptofan v koncentracích 0 – 5000 ppb. Pro identifikaci přítomnosti/nepřítomnosti organických látek podobných bílkovinám, které mohou indikovat vypouštění odpadních vod, umožňuje fluorimetr Solinst Eureka Tryptophan uživatelům detekovat Tryptophan v nízkém rozsahu (mez detekce 3 ppb) potřebném pro tuto environmentální studii.
Rhodaminové senzory
Fluorescenční barviva jako např. Rhodamin se často přidávají do vodních systémů, aby poskytly údaje o výtoku a rychlosti vody. Rhodamin je vysoce fluorescenční materiál s jedinečnou schopností absorbovat zelené světlo a vyzařovat červené světlo. Tuto vlastnost má jen velmi málo sloučenin, takže rušivé vlivy jiných látek jsou velmi vzácné. Díky tomu je rhodamin vysoce specifickým stopovačem. Fluorometr je nakonfigurován tak, aby na vzorek svítil zeleným světlem a detekoval emitované červené světlo. Množství emitovaného červeného světla je přímo úměrné koncentraci barviva, a to až do 1000 částic na miliardu (1000 μg/l). Relativní hodnoty fluorescence, koncentrace barviva, faktory ředění, doba pohybu barviva a další parametry poskytují cenné údaje, které se používají k vyvození závěrů týkajících se studovaného vodního systému.
Fluoresceinové senzory
Fluorescein byl prvním fluorescenčním barvivem používaným pro sledování vody a stále se používá pro kvalitativní studie podzemního znečištění studní. Fluorescein se používá pro měření průtoku, cirkulace, disperze, studium plumů, hydraulických modelů a studií podzemních vod. Senzor Solinst Eureka Fluorescein je konfigurován tak, aby hlásil přímo úměrně koncentraci barviva přítomného ve vzorku, a to až do 500 částic na miliardu (500 μg/l). Fluorescein vyzařuje zářivě zelenou fluorescenci, která poskytuje vynikající vizuální nebo fotografický kontrast proti pozadí, s nímž se běžně setkáváme při studiích transportu vody. Proto je snadné vizualizovat průběh experimentu. Je estetičtější než červené barvivo, což je důležité v oceánských oblastech, kde dochází ke kvetení některých dinoflagelátů, tzv. červeným přílivům.
Fluorescenční senzory PTSA
Barvivo PTSA (kyselina pyrenetrasulfonová) je netoxické a chemicky stabilní, což z něj činí ideální stopovou přísadu pro systémy úpravy vody a zemědělské aplikace. Při přidávání PTSA do úpravárenských přípravků je fluorescenční odezva stopovacího barviva PTSA úměrná a graficky lineární mezi specifickými rozsahy koncentrací a koncentrací chemické látky, kterou je systém dávkován. Měření z fluorometru PTSA lze zpřístupnit online, v terénu a v laboratoři, aby bylo možné je rychle a rutinně urychlit, což umožňuje analýzu dávky přípravku v reálném čase. To umožňuje zlepšit přesnost sledování dávkování, průběžné sledování systému a kontrolu charakteristik systému, což zajišťuje, že společnosti mohou zlepšit své výsledky a splnit náročné požadavky na systém. Tento UV optický senzor detekuje fluorescenci PTSA ve vodě až do 650 ppb. Barvivo PTSA vyzařuje při ozáření UV světlem vlnové délky mezi 400 a 500 nm.
Senzory rafinovaného oleje a paliva
Rafinovaná paliva, jako jsou benzen, toluen, ethylbenzen a xyleny (BTEX), jsou těkavé organické sloučeniny (VOC) v ropných derivátech. Tyto sloučeniny mohou škodit lidem a zvířatům, pokud jsou absorbovány kůží, požité nebo vdechnuté. Ke kontaminaci životního prostředí vede mnoho cest, především únikem z poškozených nebo znehodnocených skladovacích nádrží, potrubí nebo kontejnerů. Senzor rafinovaného oleje společnosti Solinst Eureka poskytuje údaje pro rychlou detekci těchto sloučenin in situ. To je ideální pro výzkumné pracovníky, kteří se zajímají o zjišťování přítomnosti nebo nepřítomnosti těkavých organických látek a měření relativních změn fluorescence, které mohou indikovat zvyšující se nebo snižující se koncentrace. Fluorometr Solinst Eureka pro rafinované oleje (paliva) používá k excitaci hluboké UV vlnové délky (<300 nm). Pro detekci se používá širokopásmový emisní filtr v rozsahu 300 až 400 nm. Výstupem je analogový signál založený na relativní intenzitě fluorescence rafinovaných olejů (paliv) ve vodě. Tento signál je v multiproudové sondě Solinst Eureka převeden na digitální výstup, který udává hodnotu rafinovaného oleje v ppb.
Senzory ropy
„Surová ropa“ označuje nezpracovanou přírodní ropu, jejíž různé třídy se liší chemickým složením. Ne všechna surová ropa ve vodě pochází z úniků; dochází také k přirozeným průsakům. Vysoké koncentrace mohou poškodit vodní organismy. Měření surové ropy je náročné kvůli různým fluorescenčním reakcím z různých zdrojů, což ztěžuje kalibraci senzoru. Nejlepší metodou je připravit standard se známou gravimetrickou koncentrací podobnou typu ropy očekávané v terénu. Surová ropa také „zvětrává“, protože lehčí frakce jako benzen, xylen a toluen se vypařují. Analýza více vzorků z terénu může pomoci určit obsah ropy; pokud je odezva senzoru lineární, postačí jediná kalibrace. Pokud tomu tak není, měla by být vytvořena kalibrační tabulka, aby se údaje ze senzoru vyrovnaly s očekávanými koncentracemi.
Fluorometry a sondy pro měření kvality vody
Fluorometrické senzory Solinst Eureka jsou nejlepšími přístroji svého druhu pro přenosné přístroje na měření kvality vody. Senzory lze instalovat do Manta+ multiparametrové sondy pro měření kvality vody spolu s dalšími senzory, například dalšími fluorometry, rozpuštěný kyslík, pH a vodivost. To umožňuje nákladově efektivní přístup, protože není nutné kupovat speciální fluorometr. Pokud je zapotřebí pouze jeden fluorometr, lze senzor nainstalovat na menší sondu, například Trimeter.
Obsluha je snadná, protože fluorometr se stejně jako ostatní instalované senzory ovládá pomocí softwaru Manta Control. Multimetrické sondy Solinst Eureka lze nakonfigurovat se záložními bateriemi pro autonomní nasazení s vlastním napájením, použít s terénními displeji pro kontrolu na místě nebo připojit k datovým telemetrickým stanicím pro vzdálené monitorování v reálném čase. Sondy Solinst Eureka pro měření kvality vody vybavené fluorometry jsou přenosné, odolné a cenově výhodné.
Fluorometry a biologické zanášení
Znečištění může fluorescenční senzory omezovat tím, že se hromadí na aktivním povrchu a snižuje vyzařované nebo přijímané světlo. Cizí materiály mohou také vytvářet falešné signály tím, že fluoreskují na podobných vlnových délkách. Ačkoli jde především o problém při dlouhodobém nasazení, příslušenství proti znečištění, jako je stírací systém Solinst Eureka a ochranné kryty senzorů z měděné síťoviny, může pomoci při nepřetržitém používání. Stírací systémy jsou užitečné také při detekci surových nebo rafinovaných olejů, aby se senzor nepotřísnil.
Volitelná je také možnost Manta+ F35 Multiprobe pro měření kvality vody je vybavena mědí plněným silikonovým kuželíkem, který zakrývá všechny exponované senzory kromě kritických měřicích ploch. Centrální stěrač udržuje tyto měřicí plochy čisté.
Kalibrace fluorometrů
V závislosti na typu fluorometru existují tři způsoby kalibrace fluorometrických senzorů. Za prvé můžete kalibrovat podle známé koncentrace nebo laboratorně kvalifikovaného vzorku cílového analytu; vzorek lze připravit gravimetricky nebo zakoupit. Zadruhé můžete kalibrovat pomocí „cal cube“ nebo pevného sekundárního standardu, optického zařízení dostupného od společnosti Solinst Eureka které poskytuje konzistentní výstup pro daný typ fluorescence. Zatřetí můžete kalibrovat pomocí přenosového standardu, například rhodaminu; PTSA je také ideálním laboratorním standardem, který lze použít ke standardizaci všech fluorometrů Solinst Eureka. Poslední dvě metody jsou nepřímé, ale rychlé, levné a praktické.
POZOR: Nikdy se nedívejte přímo na senzor fluorometru.
UV záření vyzařované senzorem může způsobit poškození očí.
Související produkty
Sondy pro měření kvality vody řady Manta
Solinst Eureka nabízí největší výběr technologií senzorů kvality vody v oboru. Kromě standardních konfigurací lze tedy každou sondu přizpůsobit vaší konkrétní aplikaci. Vyberte si senzory podle vlastního výběru, abyste plně obsadili větší sondy, nebo přidejte bateriový blok a přeměňte sondu na záznamové zařízení.
Sonda Manta Trimeter pro měření kvality vody
Na stránkách Trimeter obsahuje libovolný snímač* ze seznamu parametrů snímače, plus snímače teploty a hloubky (oba jsou volitelné). Konfigurace Trimeteru může být například zákal, teplota a hloubka. Jiným příkladem může být DO a teplota.
EasyProbe: Sondy pro měření kvality vody
Na stránkách EasyProbeod společnosti Solinst Eureka je vysoce výkonný a cenově výhodný monitor kvality vody. Je ideální pro namátkovou kontrolu, dálkovou telemetrii, vzdělávání, výzkum, akvakulturu a další. Model EasyProbe20 obsahuje senzory teploty, rozpuštěného kyslíku, vodivosti a pH, zatímco model EasyProbe30 přidává senzor zákalu. Multisondy Eureka jsou známé svou spolehlivostí, na všechny senzory se vztahuje tříletá záruka, a mají nejnižší náklady na údržbu v oboru.
Datalogování hladiny vody, teploty a vodivosti
Na stránkách Levelogger 5 LTC měří a zaznamenává kolísání hladiny vody, teplotu a vodivost. Je naprogramován tak, aby nahrával v intervalech až 2 sekund. Je vybaven baterií na 8 let, pamětí na 100 000 sad měření a dodává se v 6 tlakových rozsazích. Povlak bez obsahu PFAS (uvnitř i zvenku) zajišťuje vynikající odolnost proti korozi a oděru.
Měřič TLC - přesné měření teploty, hladiny a vodivosti
A Měřič TLC poskytuje přesné a stabilní měření teploty a vodivosti, které se zobrazuje na praktickém LCD displeji pro snadné čtení. Statická hladina vody a hloubka odečtu se odečítají z ploché pásky Solinst, která je přesně označena laserem každý mm nebo 1/100 stopy. Pásky jsou k dispozici v délce až 300 m.
