本發(fā)明涉及一種測定水體中硅含量的檢測方法及二氧化硅含量分析裝置。

背景技術(shù)：

在石油，化工、電力等領(lǐng)域二氧化硅含量分析裝置用于，需要對水質(zhì)中的二氧化硅含量進行實時精確測量，以達到實時控制二氧化硅的含量，防止采樣法測量帶來的時間延遲對設(shè)備的影響，保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)和壽命。

硅是地殼的重要組成部分，在自然界中分布廣泛。水體中的硅主要有溶解態(tài)硅酸鹽(DSi)、生物硅(PBSi)和成巖硅(LSi)三種形態(tài)，其中溶解態(tài)硅主要以H4SiO4形式存在，可直接被生物利用，也是決定硅藻生長繁殖的限制因素。硅酸鹽被浮游植物吸收后主要用來合成無定形硅(SiO2·nH2O)，組成硅藻等浮游植物的硅質(zhì)殼，少量用來調(diào)節(jié)浮游植物的生物合成。在硅缺乏的情況下，硅藻細胞壁中的硅含量減少，壁變薄，進而影響硅藻的生長繁殖和群落結(jié)構(gòu)。水體中可溶性硅的準確測定是預(yù)測和判別硅藻生長乃至水華形成幾率的重要前提。硅藻群落變化及在沉積物中保存所記錄的的信息已成為研究全球變化的重要內(nèi)容，因此需要較為準確地了解水體中硅的水平。

有鑒于上述的缺陷，本設(shè)計人積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種測定水體中硅含量的檢測方法及二氧化硅含量分析裝置，使其更具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理，利用了化學(xué)發(fā)光原理測量水樣中硅離子含量的測定水體中硅含量的檢測方法及二氧化硅含量分析裝置。

本發(fā)明測定水體中硅含量的檢測方法，包括：將水體樣本與鉬酸銨、草酸的混合溶液充分反應(yīng)生成鉬酸黃溶液；采用1-2-4酸作為還原劑與與鉬酸黃溶液進行反應(yīng)生成藍色的硅鉬藍溶液，利用比色計對硅鉬藍溶液的顏色進行測量，根據(jù)顏色測量結(jié)果獲取水體樣本中的硅含量。

進一步地，鉬酸銨、草酸、1-2-4酸的質(zhì)量比為：(30～100)：(20～50)：(5～30)。

本發(fā)明二氧化硅含量分析裝置，包括：化學(xué)反應(yīng)機構(gòu)、比色計、中央控制機構(gòu)；

所述的化學(xué)反應(yīng)機構(gòu)，包括用于存儲不同藥劑的若干藥箱、反應(yīng)池、采樣儲水箱，其中，所述藥箱至少包括用于存儲鉬酸銨試劑、草酸試劑的第一藥箱以及用于存儲1-2-4酸的第二藥箱，各所述藥箱通過各自連接的藥液輸液管與所述反應(yīng)池連通，各所述的藥液輸液管上分別設(shè)有加藥泵；所述采樣儲水箱中設(shè)有液位計，所述采樣儲水箱通過若干路采樣輸入管路連通含有二氧化硅的水樣機構(gòu)，所述的采樣輸入管路上設(shè)有第一電磁閥和調(diào)節(jié)閥；所述采樣儲水箱通過樣本輸液管與所述反應(yīng)池連通，所述樣本輸液管上設(shè)有第二電磁閥；

比色計設(shè)置在所述反應(yīng)池的側(cè)面，對硅鉬藍溶液的顏色進行測量；

數(shù)據(jù)處理機構(gòu)，分別與化學(xué)反應(yīng)機構(gòu)的第一電磁閥、第二電磁閥、調(diào)節(jié)閥、加藥泵以及液位計相連，根據(jù)預(yù)定的程序控制第一電磁閥、第二電磁閥、調(diào)節(jié)閥、加藥泵、液位計的工作狀態(tài)。

進一步地，還包括與所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)連接的用于顯示比色計結(jié)果的液晶顯示屏。

進一步地，所述的藥液輸液管上設(shè)有加熱裝置，所述加熱裝置設(shè)置在藥箱與加藥泵之間，所述加熱裝置與所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)相連，接收所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)的控制。

進一步地，所述樣本輸液管上設(shè)有加熱裝置，所述加熱裝置與所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)相連，接收所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)的控制。

進一步地，所述反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有磁力攪拌器，所述磁力攪拌器與所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)相連，接收所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)的控制。

進一步地，所述的采樣儲水箱以及反應(yīng)池均連接有排泄閥，所述反應(yīng)池的排泄閥和反應(yīng)池之間還連接有排泄泵，所述的排泄閥排泄泵均與所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)相連，接收所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)的控制。

借由上述方案，本發(fā)明測定水體中硅含量的檢測方法及二氧化硅含量分析裝置至少具有以下優(yōu)點：

酸性鉬酸銨試劑、草酸、1—2—4酸為二氧化硅分析試劑。酸性鉬酸銨試劑與水中的活性硅反應(yīng)，生成硅鉬黃，1—2—4酸作為還原劑與黃色硅鉬酸反應(yīng)生成藍色的硅鉬藍溶液，生成顏色的量直接與水樣中的二氧化硅濃度成正比，通過測量硅鉬藍溶液的顏色獲得硅的含量。

本發(fā)明在長期使用中不需專業(yè)維護檢修，專用軟件已設(shè)計在異常情況下都能及時報警，避免故障擴大，只要按要求使用，可以長期正常工作。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。

附圖說明

圖1是本發(fā)明二氧化硅含量分析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明方法其原理為：在酸性條件下，水中的活性硅與鉬酸鹽試劑生成硅鉬黃，用還原劑把硅鉬黃還原成硅鉬藍，儀表通過分光光度法確定該物質(zhì)的濃度。

4MoO₄^2-+6H⁺→Mo₄O₁₃^2-+3H₂0 (1)

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

H₄[Si(Mo₃O₁₀)₄](硅鉬黃)+還原劑→H₆[H₂SiMo_l2O₄₀](硅鉬藍) (3)

酸性鉬酸銨試劑、草酸、1—2—4酸為二氧化硅分析試劑。其中酸性鉬酸銨試劑與水中的活性硅反應(yīng)，生成硅鉬黃，1—2—4酸作為還原劑與黃色硅鉬酸反應(yīng)生成藍色的硅鉬藍溶液，生成顏色的量直接與水樣中的二氧化硅濃度成正比。

具體實施例1

參見圖1，本發(fā)明一較佳實施例所述的一種二氧化硅含量分析裝置，包括：化學(xué)反應(yīng)機構(gòu)、比色計、中央控制機構(gòu)；

所述的化學(xué)反應(yīng)機構(gòu)，包括用于存儲不同藥劑的若干藥箱、反應(yīng)池8、采樣儲水箱4，其中，所述藥箱至少包括用于存儲鉬酸銨試劑、草酸試劑的第一藥箱11以及用于存儲1-2-4酸的第二藥箱12，各所述藥箱通過各自連接的藥液輸液管與所述反應(yīng)池連通，各所述的藥液輸液管上分別設(shè)有加藥泵9、10；所述采樣儲水箱中設(shè)有液位計15，所述采樣儲水箱通過若干路采樣輸入管路連通含有二氧化硅的水樣機構(gòu)，所述的采樣輸入管路上設(shè)有第一電磁閥2和調(diào)節(jié)閥3；所述采樣儲水箱通過樣本輸液管與所述反應(yīng)池連通，所述樣本輸液管上設(shè)有第二電磁閥6；

比色計設(shè)置在所述反應(yīng)池的側(cè)面，對硅鉬藍溶液的顏色進行測量；

數(shù)據(jù)處理機構(gòu)，分別與化學(xué)反應(yīng)機構(gòu)的第一電磁閥、第二電磁閥、調(diào)節(jié)閥、加藥泵以及液位計相連，根據(jù)預(yù)定的程序控制第一電磁閥、第二電磁閥、調(diào)節(jié)閥、加藥泵、液位計的工作狀態(tài)。

還包括與所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)連接的用于顯示比色計輸出的顏色數(shù)據(jù)圖譜的液晶顯示屏。

還包括與所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)連接的用于顯示比色計結(jié)果的液晶顯示屏。

所述的藥液輸液管上設(shè)有加熱裝置，所述加熱裝置設(shè)置在藥箱與加藥泵之間，所述加熱裝置與所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)相連，接收所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)的控制。

所述樣本輸液管上設(shè)有加熱裝置，所述加熱裝置與所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)相連，接收所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)的控制。

所述反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有磁力攪拌器，所述磁力攪拌器7與所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)相連，接收所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)的控制。

所述的采樣儲水箱以及反應(yīng)池均連接有排泄閥5，所述反應(yīng)池的排泄閥和反應(yīng)池之間還連接有排泄泵14，所述的排泄閥排泄泵均與所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)相連，接收所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)的控制。

具體實施例2

本發(fā)明一較佳實施例所述的一種測定水體中硅含量的檢測方法，利用上述具體實施例1所述的二氧化硅含量分析裝置采用如下步驟進行分析，所述步驟具體包括：

數(shù)據(jù)處理機構(gòu)按照預(yù)定的程序控制所述的采樣輸入管路上的第一電磁閥和調(diào)節(jié)閥的開啟度以調(diào)節(jié)二氧化硅的水樣機構(gòu)的水樣以預(yù)定流速輸入采樣儲水箱，當液位計測量到采樣儲水箱中的水位達到預(yù)定水位時，停止向采樣儲水箱中輸入水樣；

數(shù)據(jù)處理機構(gòu)通過控制第二電磁閥的開度將采樣儲水箱中的水樣輸入反應(yīng)池中，數(shù)據(jù)處理機構(gòu)控制加藥泵的工作狀態(tài)以使鉬酸銨試劑注入反應(yīng)池，控制磁力攪拌裝置進行攪拌，樣水與鉬酸銨、草酸試劑充分反應(yīng)生成鉬酸黃溶液；

1-2-4酸進入反應(yīng)池中與鉬酸黃溶液進行反應(yīng)，所述比色計采集所述硅鉬藍溶液的顏色數(shù)據(jù)輸出至數(shù)據(jù)處理機構(gòu)；

所述數(shù)據(jù)處理機構(gòu)根據(jù)所述顏色數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理、分析測量出水樣中的硅離子含量。

還包括采用加熱裝置對水樣、鉬酸銨試劑以及1-2-4酸進行加熱的步驟。

鉬酸銨、草酸、1-2-4酸的質(zhì)量比為：(30～100)：(20～50)：(5～30)。

本發(fā)明：1.靈敏度高、選擇性好的顯色劑(還原劑)。2.合適的掩蔽劑，消除磷酸鹽離子等的干擾。3.合適的表面活性劑，使樣品池壁產(chǎn)生的空氣泡減少到最小。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。