ความขุ่น (อังกฤษ: turbidity) หมายถึง ภาวะที่ของไหลมีความขุ่นหรือมัวเพราะได้รับการปนเปื้อนจากอนุภาคต่าง ๆ หรือสารแขวนลอยหลากขนาด ภาวะนี้ไม่อาจมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าเช่นเดียวกับหมอกควันในอากาศ และยังใช้เป็นมาตรสำคัญมาตรหนึ่งในการทดสอบคุณภาพของน้ำและการวัดความขุ่นในของไหลอื่นอีกด้วย

มาตรฐานความขุ่นระดับ 5, 50 และ 500 NTU

ของไหลสามารถมีวัตถุแขวนลอยอยู่ได้ ซึ่งอาจประกอบจากอนุภาคที่มีขนาดแตกต่างกันได้ ซึ่งกรณีของเหลวมีวัตถุแขวนลอย หากวัตถุแขวนลอยนั้นมีขนาดใหญ่และหนักพอวัตถุนั้นก็จะจมลงอย่างรวดเร็วสู่ก้นภาชนะ ขณะที่อนุภาคที่เล็กมากจะค่อยๆ จมลงหรือไม่จมลงเลยถ้าของเหลวนั้นได้รับการสั่นอยู่เป็นประจำหรืออนุภาคนั้นมีลักษณะเป็นคอลลอยด์ ของแข็งจนาดเล็กเหล่านี้ก็เป็นสาเหตุให้ของเหลวเกิดการขุ่นได้

ความเป็นมาของวัดความขุ่นแก้ไข

 
ตัวอย่างเซคิดิสก์

ในการวัดความขุ่นมีอยู่หลายวิธี การวัดความขุ่นเริ่มจากการวัดความใสของน้ำก่อน เนื่องจากน้ำเป็นสิ่งที่ใสและใกล้ตัว โดยปรากฏหลักฐานครั้งแรกโดย บาทหลวงอังเจโล เซคคีนักดาราศาสตร์ที่ปรึกษาสันตะปาปาได้ใช้จานกลมผูกลวดในการวัดความใสของน้ำใน ค.ศ. 1865 ซึ่งครั้งแรกเขาได้ใช้จานสองชนิด คือจานที่ทำจากดินเหนียวสีขาวขนาด 43 เซนติเมตร กับจานที่ทำจากผ้าใบสีขาวขนาด 60 เซนติเมตร ค่อยๆ หย่อนลงในน้ำจนมองไม่เห็น ซึ่งจุดที่ตื้นที่สุดที่ไม่เห็นจานนั้น เรียกว่า "ความลึกของเซคิ" (อังกฤษ: The Secchi depth) วิธีนี้จึงเรียกว่าวิธีการทดสอบโดยใช้ เซคิดิสก์ (อังกฤษ: Secchi Disk)[1] ซึ่งการทดสอบนี้เป็นจุดเริ่มของทฤษฎีการวัดความขุ่น

ความลึกของเซคินั้นจะเกิดขึ้นเมื่อค่าของความสะท้อน (อังกฤษ: reflectance) เท่ากับความเข้มของแสงที่สะท้อนจากน้ำ (อังกฤษ: light backscattered from the water) โดยความลึกของเซคิ ในหน่วยเมตรถูกหารด้วยค่าค่าหนึ่งจนเหลือ 1.7 ค่านั้นเรียกว่าสัมประสิทธิ์การลดทอน (อังกฤษ: attenuation coefficient) หรืออาจเรียกได้ว่าสัมประสิทธิ์การสิ้นสูญ (อังกฤษ: extinction coefficient) ซึ่งสัมประสิทธิ์การลดทอนของแสงนี้จะแทนด้วยตัวอักษร k ซึ่งสามารถใช้ในกฎของเบียร์-แลมเบิร์ตได้ดังนี้

 

ใช้ในการหา I zหรือความเข้มของแสงที่ระดับความลึก z จาก I 0ความเข้มของแสงที่ผิวน้ำ [2]

ความแตกต่างระหว่างความขุ่นกับความใสแก้ไข

 
ทางน้ำขุ่นที่เกิดจากฝนที่ตกหนัก

การวัดความขุ่นแก้ไข

ภายหลังจึงมีความพยายามใช้แสงด้วยวิธีต่างๆ ในการวัดความขุ่นของของไหลหน่วยการวัดความขุ่นที่ใช้กันอย่างกว้างขวางที่สุดก็คือ FTU (Formazin Turbidity Unit) ขณะที่องค์การระหว่างประเทศว่าด้วยการมาตรฐาน (อังกฤษ: ISO) ได้ใช้หน่วยมาตรฐานในการวัดความขุ่นเป็นหน่วย FNU (Formazin Nephelometric Units)

อ้างอิงแก้ไข

  1. "สำเนาที่เก็บถาวร". คลังข้อมูลเก่า เก็บจาก แหล่งเดิม เมื่อ 2008-12-01. สืบค้นเมื่อ 2008-10-29.
  2. Idso, Sherwood B and Gilbert, R Gene (1974) On the Universality of the Poole and Atkins Secchi Disk: Light Extinction Equation British Ecological Society.