Med-Hycos - the Data

The Project

Activities

Data

Software Tools

 


The Mediterranean

History,People,Water

Climate and Weather

Mediterranean Sea

Fresh Water

 


Knowledge base

Search

Database Statistics

Countries Data

 


HOME


Contact

LA TURBIDITE


 



La turbidité se définit comme "l'expression de la propriété optique qui fait que la lumière est dispersée et absorbée plutôt que transmise en ligne droite à travers un échantillon," cette dispersion étant provoquée par l'interaction de la lumière avec les particules en suspension dans l'échantillon.

Simplement dit, la turbidité est le contraire de la limpidité.

La norme NF T 90-033 définit la turbidité comme la réduction de la transparence d置n liquide , par la présence de matières non dissoutes lorsqu段l est éclairé par un faisceau de longueur d弛ndes 860 nm.
 

Comment mesure t-on la turbidité :
Au départ, la turbidité était déterminée en mesurant la hauteur d弾au d置ne colonne de liquide nécessaire pour que l段mage de la flamme d置ne bougie placée sous le tube se diffuse de manière uniforme. Ceci était connu sous le nom de turbidimètre à Bougie Jackson (JCT).

Létalonnage était basé sur des suspensions de silice provenant de terre à foulons ou diatomée. La turbidité provoquée pour une part pour un million (ppm) de silice en suspension a été définie comme une Unité de Turbidité Jackson (JTU).

Cette méthode servait à mesurer l誕tténuation de la lumière transmise à travers léchantillon. Cette atténuation est trop petite pour pouvoir être mesurée de façon précise, ce qui limite considérablement la méthode Jackson.
 

De nos jours, la turbidité est généralement mesurée par néphélométrie, technique qui permet la mesure à l'aide d'un photodétecteur qui, placé à 90° par rapport à un faisceau lumineux incident, quantifie l'intensité de la lumière diffusée par les particules en suspension dans le fluide; la valeur obtenue est proportionnelle à la turbidité.

Les turbidimètres sont étalonnés en Unité de Turbidité (TU).

A l弛rigine une TU était égale à la turbidité causée par un ppm de silice en suspension.

La plus répandue des unités, l旦nité Néphélométrique de Turbidité (NTU) permet de se référer à la technique de mesure néphélométrique.

La NTU peut différer de la JTU qui était étalonnée au moyen d置ne suspension d誕rgile ou autre matière naturelle.

La formazine est utilisée aujourd檀ui comme étalon primaire de turbidité. Il existe des étalons secondaires pour la calibration de routine des turbidimètres; ils sont plus pratiques et économiques pour les vérifications journalières.

En ce qui concerne les unités, FTU (Formazine Turbidity Units) et NTU (Nephelometric Turbidity Units) sont numériquement identiques et approximativement égales à JTU (Jackson Turbidity Units)

La turbidité peut être mesurée visuellement par la hauteur d弾au à travers laquelle on ne distingue plus un objet; elle est alors exprimée en mètre
 

Pourquoi les turbidimètres répondent-ils différemment ?
Trois facteurs importants affectent la réponse d置n turbidimètre face à un échantillon, à savoir la source de lumière, les photodétecteurs et la configuration physique entre les photodétecteurs et la cellule déchantillon (géométrie optique).

Des sources de lumières différentes donnent des caractéristiques spectrales différentes; leur intensité de couleur varie.

Les photodétecteurs présentent également des caractéristiques spectrales différentes.
 

Quels rapports existe-t-il entre turbidité et solides en suspension ?
Le niveau de turbidité croit et décroît selon que la concentration de solides en suspension augmente et diminue.

Cependant, la quantité et la couleur de la lumière dispersée par chaque particule dépendent de leur taille, de leur forme, de leur composition et de l段ndice de réfraction.

Des solutions de concentrations égales de solides en suspension mais de composition différente ne dispersent pas forcément la même quantité de lumière.

De ce fait la turbidité est liée aux solides en suspensions, mais cette relation ne peut être quantifiée.
 

La turbidité a un rôle écologique complexe :

- baisse de la lumière

- pouvoir absorbant

- abrasion et sédimentation
 
 

Les matières en suspension MES correspondent à la concentration en éléments non dissous d置n échantillon. Elles sont obtenues soit par filtration, soit par centrifugation des solutions concentrées, puis séchage à 105°Cpendant trois heures environ jusquà obtention du résidu sec.

Il existe aussi les matières volatiles en suspensions MVS qui représentent la partie organique non dissoute d置n échantillon. La calcination du résidu sec à 525°C pendant une heure conduit à la volatisation des matières organiques. La différence de masse entre résidu sec et résidu calciné correspond donc au MVS.
 

Il existe deux sortes de turbidimètres : les turbidimètres de laboratoire et ceux dit en continu.
Les résultats des turbidimètres de laboratoire sont le reflet d置ne situation ponctuelle. Il s誕git dans la plupart des cas de prendre un échantillon d弾au et de placer cet échantillon dans un analyseur.

La mesure de turbidité en continu requiert une instrumentation conçue pour pallier à différents problèmes pratiques tels que l弾ncrassement des capteurs, l段nterférence des bulles d誕ir et létalonnage.

On peut aussi voir les turbidimètres dit de terrain qui sont des appareils de laboratoire " adaptés " à la mesure sur site (alimentation par pile, sonde de mesure, portable, etc)
 

L弾ncrassement des capteurs :
L弾ncrassement des capteurs par les matières en suspension est à l弛rigine de problèmes de maintenance dans pas mal d段nstallations. Le démontage de ces capteurs est alors indispensables.

Afin de réduire ces inconvénients certains fabricants ont associé un système de nettoyage automatique de la cuve de mesure. D'autres types de turbidimètres sont conçus pour éviter le contact entre l'échantillon et les composants optiques
 
 

La mesure de la turbidité peut être altérée par la coloration du fluide; certains turbidimètres permettent de s'affranchir de cette interférence par différents procédés. Certains turbidimètres travaillent en infra-rouge pour s'affranchir de la lumière du jour et réduire les conséquences du développement algaire.

La coloration de l弾au n段ntervient pas théoriquement sur la turbidité. Cette coloration de l弾au peut avoir différentes origines :

- naturelles :

L弾au pure en absorbant les radiations des grandes longueurs d弛nde est bleue mais l弾au naturelle en grande masse est soit bleue, soit verte, soit brune.

Elle est bleue quand elle diffuse la lumière grâce aux particules colloïdales qu弾lle tient en suspensions.

Elle est verte quand elle est relativement riche en phytoplanton.

Elle est brune quand elle contient des substances humiques ou certains sels de fer.

- eutrophisation : la pullulation d誕lgue ou de bactéries colore l弾au en vert ou en rouge.

- chimique

Les mesures de colorimétrie étant basées sur la mesure d置ne intensité de coloration mesurée par l誕bsorption d置n faisceau lumineux, on peut être amené à confondre la mesure de coloration et celle de turbidité.

En général, on dose par colorimétrie les nitrates, nitrites, ammonium, phosphore, le chlore résiduel...

La couleur d置ne eau eau est dite vraie ou réelle lorsqu弾lle est due aux seules substances en solution. Elle est dite apparente quand les substances en suspension y ajoutent leur propre coloration. Les couleurs réelle et apparente sont approximativement identiques dans l弾au claire et les eaux de faible turbidité. En conséquent, la couleur vrai est celle observée sur une eau débarrassée des matières en suspension. La couleur apparente est utilisée pour décrire la couleur avant l弾nlèvement des matières en suspension.

La turbidité rend généralement la couleur observée plus forte qu弾lle ne l弾st en vérité mais il n馳 a pas de relation entre la couleur vraie et l段nfluence de la turbidité.

L弾nlèvement des MES se fait par centrifugation ou floculation.

Les mesures de turbidité peuvent être gênées par les bulles d'air contenues dans le fluide et qui dispersent également la lumière. Les micro-bulles peuvent rester en suspension et partant, donner des résultats erronés par excès.

Différentes techniques permettent de réduire les quantités de bulles tel un piège à bulles qui est une chambre d弾xpansion qui permet aux bulles de monter en surface et dêtre éliminées dans l誕tmosphère.

La mesure de matière en suspension est en général une mesure de turbidité par table de corrélation. C弾st à dire que la lecture se fait en mg/l après établissement d置ne courbe de corrélation entre l誕tténuation lumineuse et la concentration. Ceci implique qu段l faut étalonner chaque site et quelquefois chaque mesure.