Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 2. szám
44 Hidrológiai Közlöny 2020. 100. évf. 2. sz. A filtrációs módszer jellemző lépései: (1) Sorszámozott szűrőpapírokat tepsiben 105 °C-on, legalább 1 órán keresztül szárítószekrényben tömegállandóságig kell szárítani (ez azt jelenti, hogy a szűrőpapír tömegét két külön időpontban lemérve, a két tömeg közti változás legfeljebb ± 0.1 mg), s rögzíteni a szűrőpapírok ún. szűrés előtti tömegét (me). (2) A szűrőberendezés szűrőkorongjára sorszámozott membránszűrőt kell helyezni, amire tömítőgyűrű, s a szűrőpohár/ház kerül. (3) Az átszűrendő minta térfogatát (Vm) ml pontossággal meg kell határozni (jellemzően mérőhenger segítségével). (4) A mérőhengerből át kell önteni a szűrőpohár/ház belsejébe a mintát. A mérőhengert desztillált vízzel át kell öblíteni, hogy ne maradjanak az üvegfalon esetleg megtapadt hordalékszemcsék. (5) A vákuum/nyomás megnyitásával - a hordaléktöménység függvényében - pillanatok alatt átszűrhető a vízminta. (6) A minták átszűrése után a szűrőpapírokat - most már a lebegtetett hordalékkal együtt - a 105 °C-ra előmelegített szárítószekrénybe kell tenni, s 2-4 óra alatt tömegállandóságig szárítani. A szűrőpapírokat újból lemérve a szűrés utáni tömeg (mu) kapható meg. (7) A lebegtetett hordaléktöménység (SSC) a következő képlet alapján számítható: 13. ábra. A pozitív nyomású vízszűrés eszközei: pozitív nyomású vízszűrő berendezés, 47 mm átmérőjű, 0.45pm pórusméretű cellulóz-acetát membránszűrő és analitikai mérleg Figure 13. Equipment ofpressure filtration: pressure filtration system, cellulose-acetate membrane filter (47 mm diameter, 0.45 pm pore size) and analytical balance Közvetett hordalékelemzési eljárások A korábbiakban leírtak szerint az indirekt hordalékelemzési eljárások közül utólagos vízmintaelemzésre általában az optikai eszközöket használják, azon belül is a zavarosságmérőt és a lézerdiffrakciós módszereket. Előbbit a fentiekben már tárgyaltuk, mivel terepen is jól alkalmazhatók. A lézerdiffrakciós eszközök működési elvéről részletesen értekezik például Agrawal és társai 2008, Gray és Gartner 2009, valamint Czuba és társai 2015. A lézerfény szóródását elemző műszerek meghatározott hullámhosszú lézerfényt bocsátanak ki, amely a vizsgált minta teljes térfogatán áthalad, s szóródik a mintában lévő hordalékszemcséken. A szóródó lézerfény gyűjtőlencse segítségével koncentrikusan elhelyezett detektorgyűrükre érkezik. Egy lézerdiffrakciós műszer működési elve a 14. ábrán látható. 14. ábra. A LISST (Laser In-Situ Scattering and Transmissometery) műszerek működési elve (Sequoia Inc. 2017 alapján) Figure 14. Principle of operation of LISST devices (after Sequoia Inc.2017) A kibocsátott, illetve a detektorokon érzékelt fény mennyiségének különbségéből következtetni lehet a mintában található szilárd anyag mennyiségére - a minta térfogatának ismeretében pedig a térfogatkoncentrációra (ez a hordalék sűrűségének ismeretében átszámítható tömegkoncentrációra). Minél nagyobb a hordaléktöménység egy adott mintában, annál több fény nyelődik el útközben. Ezen az elven működnek például a LISST-100X, LISST- 200X és LISST-Portable|XR műszerek (15. ábra). Mivel a lézerfény szóródása a szemcseméret függvényében történik, az egyes detektorgyűrűkre eltérő mennyiségű fény érkezik, amiből visszaszámolható az adott gyűrűhöz tartozó szemcseméret relatív gyakorisága a mintában. Ezáltal ezek a műszerek a lebegtetett hordalék szemösszetételét is közelítőleg meg tudják állapítani. A hagyományos ülepítéses eljáráshoz képest ez lényegesen gyorsabb, s nem igényel nagy térfogatú mintát sem. Elmondható, hogy a lézerfény szóródásán alapuló eszközök különösen érzékenyek a hordalékszemcse alakjára, hiszen máshogy szóródik a fény egy természetes szemcsékkel teli közegben, mint ahogy azt sima felületű, gömb részecskékről tenné. Emellett hatással van a műszer által adott eredményekre a lebegtetett hordalék ásványos összetétele is: a különböző ásványok refrakciós indexe vagy akár a színe befolyásolja a fénytörést, a nem megfelelően becsült sűrűség hibát eredményez a térfogat- és tömegkoncentráció közti átváltásban, 20 pm szemcseméret alatt pedig már jelentős hatással bír a szerves anyag jelenléte is (Czuba és társai 2015).
