en Glossar

Streukoeffizient, spektraler

s(l)

Auch Trübungskoeffizient genannt. Messgrösse der Schwächung der Strahlungsleistung einer optischen Strahlung beim Durchgang durch eine absorptionsfreie Probe.

Die Bestimmung des Trübungswerts kann durch zwei grundsätzlich verschiedene Messmethoden erfolgen, welche beide auf der Erfassung des Streulichts beruhen:

  • die Messung der Intensität des seitlich abgegebenen Streulichts unter einem bestimmten Winkel (Streuintensität);
  • die Bestimmung des Lichtverlusts des transmittierten Strahls (Winkel=0°), also der Lichtmenge, welche dem einfallenden Strahl durch Streuung entzogen wurde (Streukoeffizient s).

Die Messgrösse dieser zweiten Methode ist, wie der Absorptionskoeffizient a über die exponentielle Abnahme der Lichtintensität in einer Schicht der Dicke z definiert:

Itr(z) = Iinc · 10-sz

Itr = Intensität des austretenden Lichts

Iinc = Intensität des einfallenden Lichts

z = Schichtdicke

s = dekadischer Streukoeffizient

Streukoeffizient

Der Zahlenwert des dekadischen Streukoeffizienten entspricht also der Schwächung auf 1/10 des einfallenden Lichts. Die Einheit ist m-1. Der Streukoeffizient ist eine Materialkonstante; er hat bei jeder Wellenlänge eine für die Suspension charakteristische Grösse und ist bei Einfachstreuung proportional zur Teilchenkonzentration (Mehrfachstreuung). Im allgemeinen nimmt der Streukoeffizient mit der Wellenlänge ab.

Streukoeffizient (E/m) von Formazin in Funktion der Wellenlänge

l

.
(Konz. = 1 FTU).

 

Voraussetzung für die Anwendung dieser Methode ist natürlich, dass keine absorbierenden Substanzen (Farbe) im Medium vorliegen, welche die Lichtenergie bei der Wellenlänge des einfallenden Strahls durch Wechselwirkung mit den Atomen in Wärme umsetzen.

In der Praxis wird diese Methode nur zur Messung hoher Trübungen eingesetzt, da feine Trübungen das Durchlicht zu wenig abschwächen, d.h. die messtechnische Erfassung würde grosse Schichtdicken erfordern. Die Geräte sind, wie bei der Streulichtintensitätsmessung, mit der Standardsuspension Formazin kalibriert. Der praktisch genutzte Konzentrationsbereich umfasst die Werte von 50 bis 20'000 FTU.

Wie bei der Streulichtintensitätsmessung gilt es auch hier zu bedenken, dass bei anderen trüben Medien als Formazin nicht direkt vom Trübungswert auf die Konzentration der Teilchen geschlossen werden kann, da auch die Korngrösse und der Brechungsindex der Partikel gegenüber dem Medium den Messwert beeinflussen.

Feststoffkonzentration

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