二氧化硅试剂的测定原理基于一系列化学反应,通过比色分析法来量化水样中的二氧化硅含量。以下是详细的测定原理说明:
一、反应过程
1.硅钼酸络合物的生成
在酸性条件下,水样中的二氧化硅(SiO₂)与钼酸盐离子发生反应,生成黄色的硅钼酸络合物。这一反应是测定二氧化硅的关键步骤,其化学方程式如下:
SiO₂+MoO₄²⁻+6H⁺→SiMo₆O₁₉²⁻+3H₂O
生成的硅钼酸络合物在特定波长下具有吸收特性,可用于后续的比色分析。
2.破坏磷酸盐络合物
为了确保反应的准确性,需要添加草酸来破坏可能存在的磷酸盐络合物。磷酸盐可能会干扰二氧化硅与钼酸盐的反应,导致测量结果不准确。草酸与磷酸盐反应,从而消除其干扰。
3.颜色变化
加入亚铁铵试剂后,黄色的硅钼酸络合物被还原为蓝色的络合物。这一颜色变化是比色分析的基础,其反应方程式如下:
SiMo₆O₁₉²⁻+12Fe²⁺+14H⁺→SiO₂+6MoO₄²⁻+12Fe³⁺+7H₂O
生成的蓝色络合物在波长815nm处具有最大吸收峰,通过测量该波长下的吸光度,可以定量分析二氧化硅的浓度。
二、比色分析法
比色分析法是一种基于溶液颜色深浅与浓度成正比的原理来测定物质含量的方法。在二氧化硅的测定中,通过硅酸根分析仪在波长815nm处测量样品的颜色变化。吸光度的大小与二氧化硅的浓度成正比关系,通过标准曲线法可以准确计算出样品中二氧化硅的浓度。
三、在线硅表的应用
在线硅表利用比色分析法,能够实时监测水样中的二氧化硅浓度。通过自动化的取样和分析系统,硅表可以连续测量并记录数据,为水质监测和工艺控制提供实时数据支持。这种自动化监测方式不仅提高了测量效率,还减少了人为误差,确保了测量结果的准确性和可靠性。
二氧化硅试剂的测定原理基于硅钼酸络合物的生成、磷酸盐络合物的破坏以及颜色变化的比色分析。通过在酸性条件下使二氧化硅与钼酸盐反应生成硅钼酸络合物,再通过草酸破坏磷酸盐干扰,最后利用亚铁铵试剂使络合物颜色变化,通过比色分析法测定其浓度。在线硅表的应用进一步提高了测量的自动化和准确性,为水质监测和工艺控制提供了帮助。