测定水体中硅含量的检测方法及二氧化硅含量分析装置与流程

本发明涉及一种测定水体中硅含量的检测方法及二氧化硅含量分析装置。

背景技术：

在石油，化工、电力等领域二氧化硅含量分析装置用于，需要对水质中的二氧化硅含量进行实时精确测量，以达到实时控制二氧化硅的含量，防止采样法测量带来的时间延迟对设备的影响，保证设备的正常运转和寿命。

硅是地壳的重要组成部分，在自然界中分布广泛。水体中的硅主要有溶解态硅酸盐(DSi)、生物硅(PBSi)和成岩硅(LSi)三种形态，其中溶解态硅主要以H4SiO4形式存在，可直接被生物利用，也是决定硅藻生长繁殖的限制因素。硅酸盐被浮游植物吸收后主要用来合成无定形硅(SiO2·nH2O)，组成硅藻等浮游植物的硅质壳，少量用来调节浮游植物的生物合成。在硅缺乏的情况下，硅藻细胞壁中的硅含量减少，壁变薄，进而影响硅藻的生长繁殖和群落结构。水体中可溶性硅的准确测定是预测和判别硅藻生长乃至水华形成几率的重要前提。硅藻群落变化及在沉积物中保存所记录的的信息已成为研究全球变化的重要内容，因此需要较为准确地了解水体中硅的水平。

有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种测定水体中硅含量的检测方法及二氧化硅含量分析装置，使其更具有产业上的利用价值。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种结构合理，利用了化学发光原理测量水样中硅离子含量的测定水体中硅含量的检测方法及二氧化硅含量分析装置。

本发明测定水体中硅含量的检测方法，包括：将水体样本与钼酸铵、草酸的混合溶液充分反应生成钼酸黄溶液；采用1-2-4酸作为还原剂与与钼酸黄溶液进行反应生成蓝色的硅钼蓝溶液，利用比色计对硅钼蓝溶液的颜色进行测量，根据颜色测量结果获取水体样本中的硅含量。

进一步地，钼酸铵、草酸、1-2-4酸的质量比为：(30～100)：(20～50)：(5～30)。

本发明二氧化硅含量分析装置，包括：化学反应机构、比色计、中央控制机构；

所述的化学反应机构，包括用于存储不同药剂的若干药箱、反应池、采样储水箱，其中，所述药箱至少包括用于存储钼酸铵试剂、草酸试剂的第一药箱以及用于存储1-2-4酸的第二药箱，各所述药箱通过各自连接的药液输液管与所述反应池连通，各所述的药液输液管上分别设有加药泵；所述采样储水箱中设有液位计，所述采样储水箱通过若干路采样输入管路连通含有二氧化硅的水样机构，所述的采样输入管路上设有第一电磁阀和调节阀；所述采样储水箱通过样本输液管与所述反应池连通，所述样本输液管上设有第二电磁阀；

比色计设置在所述反应池的侧面，对硅钼蓝溶液的颜色进行测量；

数据处理机构，分别与化学反应机构的第一电磁阀、第二电磁阀、调节阀、加药泵以及液位计相连，根据预定的程序控制第一电磁阀、第二电磁阀、调节阀、加药泵、液位计的工作状态。

进一步地，还包括与所述数据处理机构连接的用于显示比色计结果的液晶显示屏。

进一步地，所述的药液输液管上设有加热装置，所述加热装置设置在药箱与加药泵之间，所述加热装置与所述数据处理机构相连，接收所述数据处理机构的控制。

进一步地，所述样本输液管上设有加热装置，所述加热装置与所述数据处理机构相连，接收所述数据处理机构的控制。

进一步地，所述反应池内设有磁力搅拌器，所述磁力搅拌器与所述数据处理机构相连，接收所述数据处理机构的控制。

进一步地，所述的采样储水箱以及反应池均连接有排泄阀，所述反应池的排泄阀和反应池之间还连接有排泄泵，所述的排泄阀排泄泵均与所述数据处理机构相连，接收所述数据处理机构的控制。

借由上述方案，本发明测定水体中硅含量的检测方法及二氧化硅含量分析装置至少具有以下优点：

酸性钼酸铵试剂、草酸、1—2—4酸为二氧化硅分析试剂。酸性钼酸铵试剂与水中的活性硅反应，生成硅钼黄，1—2—4酸作为还原剂与黄色硅钼酸反应生成蓝色的硅钼蓝溶液，生成颜色的量直接与水样中的二氧化硅浓度成正比，通过测量硅钼蓝溶液的颜色获得硅的含量。

本发明在长期使用中不需专业维护检修，专用软件已设计在异常情况下都能及时报警，避免故障扩大，只要按要求使用，可以长期正常工作。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明二氧化硅含量分析装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明方法其原理为：在酸性条件下，水中的活性硅与钼酸盐试剂生成硅钼黄，用还原剂把硅钼黄还原成硅钼蓝，仪表通过分光光度法确定该物质的浓度。

4MoO₄^2-+6H⁺→Mo₄O₁₃^2-+3H₂0 (1)

H₄SiO₄+3Mo₄O₁₃^2-+6H⁺→H₄[Si(Mo₃O₁₀)₄](硅钼黄)+3H₂O (2)

H₄[Si(Mo₃O₁₀)₄](硅钼黄)+还原剂→H₆[H₂SiMo_l2O₄₀](硅钼蓝) (3)

酸性钼酸铵试剂、草酸、1—2—4酸为二氧化硅分析试剂。其中酸性钼酸铵试剂与水中的活性硅反应，生成硅钼黄，1—2—4酸作为还原剂与黄色硅钼酸反应生成蓝色的硅钼蓝溶液，生成颜色的量直接与水样中的二氧化硅浓度成正比。

具体实施例1

参见图1，本发明一较佳实施例所述的一种二氧化硅含量分析装置，包括：化学反应机构、比色计、中央控制机构；

所述的化学反应机构，包括用于存储不同药剂的若干药箱、反应池8、采样储水箱4，其中，所述药箱至少包括用于存储钼酸铵试剂、草酸试剂的第一药箱11以及用于存储1-2-4酸的第二药箱12，各所述药箱通过各自连接的药液输液管与所述反应池连通，各所述的药液输液管上分别设有加药泵9、10；所述采样储水箱中设有液位计15，所述采样储水箱通过若干路采样输入管路连通含有二氧化硅的水样机构，所述的采样输入管路上设有第一电磁阀2和调节阀3；所述采样储水箱通过样本输液管与所述反应池连通，所述样本输液管上设有第二电磁阀6；

比色计设置在所述反应池的侧面，对硅钼蓝溶液的颜色进行测量；

数据处理机构，分别与化学反应机构的第一电磁阀、第二电磁阀、调节阀、加药泵以及液位计相连，根据预定的程序控制第一电磁阀、第二电磁阀、调节阀、加药泵、液位计的工作状态。

还包括与所述数据处理机构连接的用于显示比色计输出的颜色数据图谱的液晶显示屏。

还包括与所述数据处理机构连接的用于显示比色计结果的液晶显示屏。

所述的药液输液管上设有加热装置，所述加热装置设置在药箱与加药泵之间，所述加热装置与所述数据处理机构相连，接收所述数据处理机构的控制。

所述样本输液管上设有加热装置，所述加热装置与所述数据处理机构相连，接收所述数据处理机构的控制。

所述反应池内设有磁力搅拌器，所述磁力搅拌器7与所述数据处理机构相连，接收所述数据处理机构的控制。

所述的采样储水箱以及反应池均连接有排泄阀5，所述反应池的排泄阀和反应池之间还连接有排泄泵14，所述的排泄阀排泄泵均与所述数据处理机构相连，接收所述数据处理机构的控制。

具体实施例2

本发明一较佳实施例所述的一种测定水体中硅含量的检测方法，利用上述具体实施例1所述的二氧化硅含量分析装置采用如下步骤进行分析，所述步骤具体包括：

数据处理机构按照预定的程序控制所述的采样输入管路上的第一电磁阀和调节阀的开启度以调节二氧化硅的水样机构的水样以预定流速输入采样储水箱，当液位计测量到采样储水箱中的水位达到预定水位时，停止向采样储水箱中输入水样；

数据处理机构通过控制第二电磁阀的开度将采样储水箱中的水样输入反应池中，数据处理机构控制加药泵的工作状态以使钼酸铵试剂注入反应池，控制磁力搅拌装置进行搅拌，样水与钼酸铵、草酸试剂充分反应生成钼酸黄溶液；

1-2-4酸进入反应池中与钼酸黄溶液进行反应，所述比色计采集所述硅钼蓝溶液的颜色数据输出至数据处理机构；

所述数据处理机构根据所述颜色数据进行数据处理、分析测量出水样中的硅离子含量。

还包括采用加热装置对水样、钼酸铵试剂以及1-2-4酸进行加热的步骤。

钼酸铵、草酸、1-2-4酸的质量比为：(30～100)：(20～50)：(5～30)。

本发明：1.灵敏度高、选择性好的显色剂(还原剂)。2.合适的掩蔽剂，消除磷酸盐离子等的干扰。3.合适的表面活性剂，使样品池壁产生的空气泡减少到最小。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。