Florometreler: Su Kalitesi Sensörleri

Florometre Çalışma Prensipleri

Uyarma: Florometre, sudaki floresan molekülleri uyarmak için belirli bir dalga boyunda ışık yayar.

Emisyon: Bu moleküller daha sonra farklı bir dalga boyunda ışık yayar.

Algılama: Florometre, yayılan ışığın yoğunluğunu ölçer (filtreler yalnızca istenen dalga boyunun algılanmasını sağlar), bu da floresan maddenin konsantrasyonunu gösterir.

Florometre Uygulamaları

• Yüzey Suyu Kalitesi: Sağlıklı ekosistemleri korumak için gölleri, nehirleri ve rezervuarları kirleticiler ve organik maddeler açısından izleyin.
• Yeraltı Suyu İzleme: Yeraltı suyundaki kirleticileri tespit edip ölçerek güvenli içme suyu ve çevrenin korunmasını sağlar.
• Atık Su İzleme: Çevre yönetmeliklerine uymak için tesislerden ve endüstriyel süreçlerden deşarj edilen atık suyun kalitesini ölçün.
• Çevresel Araştırma: Su kalitesi ve kirliliği ile ilgili bilimsel çalışmaları destekleyerek çevre koruma çabalarına katkıda bulunmak.
• İzleyici Testleri: Su sistemlerindeki floresan izleyicileri tespit edip izleyerek akış modellerini anlamaya, sızıntıları belirlemeye ve çevresel etkileri değerlendirmeye yardımcı olur.

Solinst Eureka geniş bir florometre yelpazesi sunmaktadır:

Klorofil Sensörleri

Klorofilfitoplankton ve alglerdeki yeşil pigment, meydana gelen fotosentez seviyesini gösterir. Bu birincil üretim, zooplanktondan balıklara kadar her şeyi destekleyen sucul besin ağının temelini oluşturur. Ilımlı klorofil seviyeleri sağlıklı bir ekosisteme işaret ederken, aşırı seviyeler ötrofikasyona işaret ederek hoş olmayan estetik, içme suyu tat ve koku sorunlarına ve potansiyel balık ölümlerine yol açabilir.

Solinst Eureka iki klorofil sensörü sunmaktadır: mavi ve kırmızı uyarma. Mavi versiyon genellikle tercih edilir çünkü algler mavi ışığı iyi emer ve floresan tespiti için yüksek hassasiyet sağlar. Ancak, çözünmüş ve partiküllü organik madde (DOM/POM) mavi sensörün hassasiyetini azaltabilir. DOM/POM’dan kaynaklanan paraziti en aza indirmek için tasarlanan kırmızı klorofil sensörü, kırmızı ışık bu maddeleri uyarmadığı için alg bolluğunun doğru bir şekilde tespit edilmesini sağlar. Ökaryotik algleri tespit etmek için daha az hassas olsa da, parazite karşı etkinliği bu dezavantajdan daha ağır basabilir. Ek olarak, kırmızı uyarımlı florometri prokaryotik alglere (siyanobakteriler) karşı daha hassastır, bu da onu DOM ve mavi-yeşil algler açısından zengin tatlı su sistemleri için ideal hale getirir.

Mavi-Yeşil Alg Sensörleri

Mavi-yeşil alglerAslında siyanobakteri olarak bilinen bakteriler fotosentetiktir ve dünyadaki fotosentezin %20’sinden fazlasından sorumludur. Siyanobakteriler oksijen döngüsüne katkıda bulunurken, çoğalabilir ve besinlerini tüketerek oksijen seviyelerini düşüren ve balık ölümlerine neden olan çürümeye yol açabilirler. Ayrıca, ölen siyanobakteriler insanlar ve hayvanlar için zararlı toksinler salgılayabilir.

Phycocyanin ve phycoerythrin, zararlı siyanobakteri çiçeklenmelerinin temel göstergeleridir; bu nedenle Solinst Eureka, deniz ve tatlı su uygulamalarında izleme için iki mavi-yeşil alg sensörü sunmaktadır: Synechococcus spp. gibi deniz türlerinde baskın olan Phycoerythrin ve Anabaena, Microcystis ve Spirulina gibi tatlı su taksonlarında bol miktarda bulunan Phycocyanin.

CDOM/FDOM Sensörleri

Çözünmüş Organik Madde (DOM), hümik asitler ve organik salgılar dahil olmak üzere çeşitli formları kapsar. Önemli bir reaktif karbon rezervuarıdır ve bakteriler, bitkiler ve hayvanlar için dinamik bir substrat görevi görür. DOM fotodegrade olarak çevreye zarar veren uçucu bileşiklere dönüşebilir ve ışığı emen kromoforlar içerir, bu da Kromoforik Çözünmüş Organik Maddeler (CDOM).

CDOM aynı zamanda floresan (FDOM) olup, araştırmacıların florometri yoluyla su sistemlerindeki bolluğunu ölçmelerine olanak tanır. DOM seviyelerinin izlenmesi, birincil üretkenlik, fitoplankton dinamikleri, alg patlamaları ve genel çevresel koşullardaki değişikliklerin anlaşılması için çok önemlidir. Solinst Eureka, çeşitli dalga boyları yayabilen farklı CDOM kaynakları olduğundan, doğal ortamda bulunan çeşitli CDOM türlerini tespit edecek geniş bantlı bir emisyon filtresi seçmiştir.

Triptofan Sensörleri

Triptofan suda çözünmüş, spesifik uyarım ve emisyona sahip bir amino asittir. Protein benzeri organik madde olarak sınıflandırılır ve kaynakları arasında yüksek biyolojik aktiviteye sahip su sistemleri ve atık su veya endüstriyel deşarj yer alabilir. Triptofan, araştırmacıların habitatları ve vahşi yaşamı önemli ölçüde etkileyebilecek atık su çıkışını izlemek için ölçebilecekleri bir başka parametredir. Triptofan florometresi, suda çözünmüş Triptofanın floresan tepkisiyle orantılı 0-5 voltluk bir analog sinyal verir. Solinst Eureka Probları, 0 – 5000 ppb konsantrasyonlarında Triptofanı ölçmek için sinyali dijital bir formata dönüştürür. Atık su deşarjını gösterebilecek protein benzeri organik maddenin varlığını/yokluğunu belirlemek için Solinst Eureka’nın Triptofan florometresi, kullanıcıların Triptofanı bu çevresel çalışma için gereken düşük seviyeli bir aralıkta (3 ppb tespit limiti) tespit etmelerini sağlar.

Rhodamine Sensörler

Floresan boyalar gibi Rhodamine su deşarjı ve hız verilerini sağlamak için genellikle su sistemlerine eklenir. Rodamin, yeşil ışığı absorbe etme ve kırmızı ışık yayma özelliğine sahip oldukça floresan bir malzemedir. Çok az sayıda bileşik bu özelliğe sahiptir, bu nedenle diğer maddelerden kaynaklanan girişimler çok nadirdir. Bu da Rhodamine’i son derece spesifik bir izleyici yapar. Florometre, numune üzerine yeşil ışık tutacak ve yayılan kırmızı ışığı tespit edecek şekilde yapılandırılmıştır. Yayılan kırmızı ışık miktarı, milyarda 1000 parçaya (1000 μg/L) kadar boya konsantrasyonuyla doğru orantılıdır. Bağıl floresan okumaları, boya konsantrasyonları, seyreltme faktörleri, boya seyahat süresi ve diğer parametreler, incelenen su sistemi ile ilgili sonuçlar çıkarmak için kullanılan değerli veriler sağlar.

Floresan Sensörler

Floresan su izleme çalışmaları için kullanılan ilk floresan boyadır ve halen kuyuların yeraltı kirliliğine ilişkin kalitatif çalışmalarda kullanılmaktadır. Fluorescein akış ölçümleri, sirkülasyon, dağılım, plume çalışmaları, hidrolik modeller ve yeraltı suyu çalışmaları için kullanılır. Solinst Eureka Fluorescein sensörü, milyarda 500 parçaya (500 μg/L) kadar numunede bulunan boya konsantrasyonuyla doğru orantılı olarak rapor verecek şekilde yapılandırılmıştır. Fluorescein, su taşıma çalışmalarında yaygın olarak karşılaşılan arka planlara karşı mükemmel bir görsel veya fotoğrafik kontrast sağlayan parlak yeşil bir floresan yayar. Bu nedenle, bir deneyin ilerleyişini görselleştirmek kolaydır. “Kırmızı gelgit” olarak adlandırılan belirli dinoflagellatların çiçeklenmesine maruz kalan okyanus bölgelerinde önemli olan kırmızı boyadan daha estetiktir.

PTSA Floresan Sensörleri

PTSA (Pyrenetetrasulfonic acid) boyası toksik değildir ve kimyasal olarak kararlıdır, bu da onu su arıtma sistemleri ve tarımsal uygulamalar için ideal bir iz katkı maddesi haline getirir. Arıtma formülasyonlarına PTSA eklenirken, PTSA izleyici boyasının floresan yanıtı, belirli konsantrasyon aralıkları ile sistemin dozlandığı kimyasalın konsantrasyonu arasında orantılı ve grafiksel olarak doğrusaldır. PTSA florometresinden alınan ölçümler çevrimiçi olarak, sahada ve laboratuvarda hızlı ve rutin bir şekilde kullanılabilir hale getirilerek gerçek zamanlı ürün dozu analizine olanak sağlar. Bu, besleme hızı izleme, sürekli sistem izleme ve sistem özelliklerinin kontrolünde gelişmiş doğruluk sağlayarak şirketlerin sonuçlarını iyileştirebilmelerini ve zorlu sistem gereksinimlerini karşılayabilmelerini sağlar. Bu UV optik sensör, 650 ppb’ye kadar sudaki PTSA floresanını algılar. PTSA boyası, UV ışığı ile ışınlandığında 400 ila 500 nm arasında dalga boyları yayar.

Ham Petrol Sensörleri

“Ham petrol” işlenmemiş doğal petrolü ifade eder ve kimyasal bileşim açısından farklılık gösteren çeşitli sınıfları vardır. Sudaki ham petrolün tamamı dökülmelerden kaynaklanmaz; doğal sızıntı da meydana gelir. Yüksek konsantrasyonlar suda yaşayan canlılara zarar verebilir. Ham petrolün ölçülmesi farklı kaynaklardan gelen değişken floresan tepkileri nedeniyle zordur ve sensör kalibrasyonunu zorlaştırır. En iyi yöntem, sahada beklenen petrol türüne benzer gravimetrik konsantrasyonu bilinen bir standart hazırlamaktır. Ham petrol ayrıca benzen, ksilen ve toluen gibi daha hafif fraksiyonlar uçtuğu için “havalanır”. Birden fazla saha numunesinin analiz edilmesi petrol içeriğinin belirlenmesine yardımcı olabilir; sensör yanıtları doğrusalsa tek bir kalibrasyon yeterlidir. Değilse, sensör okumalarını beklenen konsantrasyonlarla hizalamak için bir kalibrasyon tablosu oluşturulmalıdır.

Florometreler ve Biyolojik Kirlenme

Kirlenme, aktif yüzeyde birikerek yayılan veya alınan ışığı azaltarak floresan sensörlerini engelleyebilir. Yabancı maddeler de benzer dalga boylarında floresan oluşturarak yanlış sinyaller üretebilir. Bu durum öncelikle uzun süreli kullanımlar için bir endişe kaynağı olsa da, Solinst Eureka’nın silecek sistemi ve bakır ağ sensör korumaları gibi kirlenme önleyici aksesuarlar sürekli kullanım sırasında yardımcı olabilir. Silecek sistemleri, ham veya rafine yağları tespit ederken sensörün kaplanmasını önlemek için de yararlıdır.

Ayrıca bir seçenek olarak Manta+ F35 Su Kalitesi Multiprobu kritik ölçüm yüzeyleri hariç tüm açık sensörleri kaplayan bakır dolgulu, silikon bir “burun konisi” ile donatılmıştır. Merkezi bir silecek bu ölçüm yüzeylerini temiz tutar.

Florometrelerin Kalibrasyonu

Florometre sensörlerini kalibre etmenin, türüne bağlı olarak üç yolu vardır. İlk olarak, hedef analitin bilinen bir konsantrasyonuna veya laboratuar onaylı örneğine kalibre edebilirsiniz; örnek gravimetrik olarak hazırlanabilir veya satın alınabilir. İkinci olarak, bir “cal cube” veya katı ikincil standart ile kalibrasyon yapabilirsiniz, bu optik bir cihazdır. Solinst Eureka Belirli bir floresan türü için tutarlı bir çıktı sağlar. Üçüncü olarak, rodamin gibi bir transfer standardı ile kalibrasyon yapabilirsiniz; PTSA ayrıca Solinst Eureka’nın tüm florometrelerini standartlaştırmak için kullanılabilecek ideal bir laboratuvar standardıdır. Son iki yöntem dolaylı olmakla birlikte hızlı, ucuz ve pratiktir.

DİKKAT: Bir florometre sensörüne asla doğrudan bakmayın.
Sensör tarafından yayılan UV ışınları göz hasarına neden olabilir.

İlgili Ürünler