專(zhuān)利名稱：：一種以分光光度法測(cè)定微量有機(jī)硅中硅含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于化學(xué)測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種微量有機(jī)硅中硅含量的測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
：隨著有機(jī)硅工業(yè)的發(fā)展，有機(jī)硅在生產(chǎn)中己經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。如在紡織印染中，應(yīng)用在防水整理、柔軟整理、防污整理、抗靜電整理和抗菌防霉整理等方面，改善織物服用性能，提高產(chǎn)品附加值，有機(jī)硅在織物表面的吸附量成為影響質(zhì)量的關(guān)鍵因素。在材料學(xué)方面，由于有機(jī)硅材料有著各種優(yōu)異性能，有機(jī)硅添加劑己經(jīng)得到大量應(yīng)用，而添加的量成為控制質(zhì)量的關(guān)鍵因素。因此，有機(jī)硅的定量分析成為一種迫切的需求。已知的能直接進(jìn)行有機(jī)硅定量分析的方法有X—射線熒光法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法即ICP—AES。這些方法須依賴特定的分析儀器，分析成本高，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中受到很大的限制。硅鉬藍(lán)分光光度法是有機(jī)硅分析中常用的間接定量分析方法，原理是將有機(jī)硅轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)可溶性硅，使無(wú)機(jī)可溶性硅與鉬酸鹽反應(yīng)生成硅鉬酸，經(jīng)抗壞血酸還原生成硅鉬藍(lán)而顯色，通過(guò)測(cè)定硅鉬藍(lán)最大吸收波長(zhǎng)處的吸光率，根據(jù)比爾定律，可以求得可溶性硅的含量，再進(jìn)而折算成有機(jī)硅的含量。由于在溶液中，鉬酸鹽與抗壞血酸能發(fā)生副反應(yīng)生成鉬藍(lán)，影響實(shí)驗(yàn)的精度，而且硅鉬藍(lán)本身的穩(wěn)定性受干擾因素多，因而最低檢出濃度大，測(cè)試精度不高，需要進(jìn)行改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是對(duì)現(xiàn)有的硅鉬藍(lán)分光光度法進(jìn)行改進(jìn)，克服現(xiàn)有方法的不足，提供一種以分光光度法測(cè)定微量有機(jī)硅中硅含量的方法，具有精度高、穩(wěn)定性好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種以分光光度法測(cè)定微量有機(jī)硅中硅含量的方法，其步驟如下(1)有機(jī)硅樣品經(jīng)高溫煅燒堿融，轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)可溶性硅，在水相中pH=l1.5條件下，與鉬酸銨反應(yīng)生成硅鉬酸銨，穩(wěn)定10min，加混酸，所述的混酸的制備方法是溶解5g抗壞血酸和lg檸檬酸于100ml超純水中，須在臨用前新鮮配制。還原生成硅鉬藍(lán)而顯色，穩(wěn)定25min，加酸調(diào)節(jié)pH在0.5以下，穩(wěn)定顯色液后測(cè)試吸光度；(2)以一組已知溶度的標(biāo)準(zhǔn)硅溶液，采用步驟(1)的方式分別測(cè)得吸光度，然后以吸光度為縱坐標(biāo)，以硅濃度為橫坐標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖，求得有機(jī)硅中硅的含量。本發(fā)明的一種以分光光度法測(cè)定微量有機(jī)硅中硅含量的方法，在測(cè)試吸光度時(shí)，選擇491nm處的吸光度為基底，在硅鉬藍(lán)最大吸收波長(zhǎng)811nm處測(cè)試吸光度。本發(fā)明的一種以分光光度法測(cè)定微量有機(jī)硅中硅含量的方法，在顯色25min后，加酸調(diào)節(jié)pH在0.5以下，穩(wěn)定顯色液。本發(fā)明的一種以分光光度法測(cè)定微量有機(jī)硅中硅含量的方法，與傳統(tǒng)分光光度法相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明選擇以491nm處的吸光度值為基底，測(cè)定811nm處的吸光度以繪制和校正標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，可以排除在低含量時(shí)鉬酸銨與混酸反應(yīng)生成的鉬藍(lán)對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，對(duì)于低吸光度值更加敏感，使得分析檢出精度大為提高。2.本發(fā)明在顯色液到達(dá)穩(wěn)定時(shí)間后，向體系中加入一定量的酸，控制體系pH在0.5以下，以抑制鉬藍(lán)和硅鉬藍(lán)的進(jìn)一步生成，穩(wěn)定顯色液，減小因時(shí)間延長(zhǎng)使顏色加深而造成的測(cè)試誤差，確保低濃度分析更加精確。3.硅鉬藍(lán)是硅鉬酸的還原體，其顯色特性與硅鉬酸的形態(tài)有關(guān)。硅鉬酸有a-型和0-型兩種形態(tài)，a-型硅鉬酸是可溶性硅在pH3.8~4.8時(shí)加入鉬酸銨溶液反應(yīng)所得產(chǎn)物，而e-型則是在溶液pH1.0~1.8時(shí)，加入鉬酸銨溶液反應(yīng)所得的產(chǎn)物。由于在低濃度時(shí)e-型硅鉬酸顯色后吸光系數(shù)大，且顯色后比a-型硅鉬酸顯色穩(wěn)定性好，因此，在低濃度測(cè)定時(shí)選擇P-型硅鉬酸顯色，能增加方法的精度和靈敏度。據(jù)此，本發(fā)明選擇先調(diào)節(jié)待測(cè)樣本pH在1.01.5條件下，再加入鉬酸銨，穩(wěn)定后，再加混酸還原顯色，確保溶液中以e-型硅鉬酸顯色為主。4.本發(fā)明相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD小于2%，加標(biāo)回收率在97%102%范圍內(nèi)。圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一歩描述如下1.本發(fā)明所用的試劑及其配制(1)鹽酸(Pl.l9g/ml)，分析純；(2)鉬酸銨溶液(50g/L):把25g鉬酸銨四水合物[(NH4)6M07024'4H20〗溶于100mL超純水中,稀釋至500mL，搖勻；(3)混合酸溶解5g抗壞血酸和lg檸檬酸于100mL超純水中。須在實(shí)驗(yàn)時(shí)臨時(shí)配制以確保新鮮；(4)硅標(biāo)準(zhǔn)溶液稱取5.0574g優(yōu)級(jí)純硅酸鈉(Na2Si03.9H20)聚乙烯塑料杯中，加300ml超純水溶解，調(diào)節(jié)pH約為5，用水移入500ml聚乙烯容量瓶中，并稀釋至刻度，搖勻。硅濃度為lmg/mL2.本發(fā)明所用的裝置如下(1)Lambda900紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(美國(guó)perkinelemer儀器公司)(2)KQ-250DB型數(shù)控超聲波清洗器(昆山超聲儀器有限公司)(3)馬弗爐(上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司)(4)通常實(shí)驗(yàn)室用的器皿和儀器3.本發(fā)明一種以分光光度法測(cè)定微量有機(jī)硅中硅含量的方法，其操作步驟如下(1)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線用移液管向7個(gè)為一組的100ml聚乙烯容量瓶中加入相當(dāng)于O.O、0.005、0.010、0.015、0.020、0.025和0.035mgSi的標(biāo)準(zhǔn)硅溶液，加60ml超純水，用鹽酸調(diào)節(jié)pH在1.5左右，加5ml鉬酸銨溶液，混勻，靜置10min。然后加入5ml混酸.用超純水稀釋至刻度、混勻，靜置25min。用補(bǔ)償溶液作參比溶液，按照(3)的方法測(cè)量各溶液的吸光度。以吸光度值對(duì)硅含量制作標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。表l標(biāo)準(zhǔn)工作曲線數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>以硅濃度(ug/L)為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，見(jiàn)附圖，其相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.999060。硅的含量在01000ug/L范圍內(nèi)符合比爾定律。(2)樣品預(yù)處理方法硅從有機(jī)態(tài)到無(wú)機(jī)態(tài)的轉(zhuǎn)變。有機(jī)硅樣品放入已恒重鎳坩堝中，將其置于馬弗爐中，逐漸升溫至700。C灼燒四小時(shí)。取出冷至室溫，加氫氧化鈉，重新置于馬弗爐中，從室溫逐漸升至55(TC熔融30分鐘。取出冷卻，浸于塑杯內(nèi)60-100。C的超純水中，加入鹽酸，調(diào)節(jié)ph至3左右，放入超聲波清洗器清洗坩堝lh，使沉淀完全溶解。將洗液轉(zhuǎn)移至500mL聚乙烯容量瓶中，用超純水稀釋至刻度，搖勻。(3)測(cè)試液的制備根據(jù)上述試液中硅的含量，通過(guò)分光光度計(jì)測(cè)量試驗(yàn)，控制移取試液顯色后吸光度在0.10.4之間。用移液管移取上述試液，等量加入兩個(gè)100ml聚乙烯容量瓶中，向每個(gè)容量瓶中加入一定量的鹽酸(pl.l9g/ml)和60ml70ml超純水，pH控制在1.5左右，向其中一個(gè)容量瓶中加入5ml鉬酸銨溶液，混勻，靜置10min，另外一個(gè)作為參比。向兩個(gè)容量瓶中各加入5ml混酸顯色，用超純水稀釋至刻度、混勻，靜置25min待測(cè)。(4)光度測(cè)量以未加鉬酸銨溶液的試液為參比液，用lambda900分光光度計(jì)，以波長(zhǎng)491nm處的吸光度值為基底，測(cè)定波長(zhǎng)811nm下試樣的吸光度。(5)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線中吸光度與濃度的線性關(guān)系，得到所測(cè)是樣品的濃度，進(jìn)行定量分析。(6)本發(fā)明的精密度實(shí)驗(yàn)及結(jié)果按照本實(shí)驗(yàn)的方法，測(cè)定四份微量有機(jī)硅樣品，每份樣品獨(dú)立測(cè)定6次，結(jié)果見(jiàn)表2。表2精密度實(shí)驗(yàn)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由此可見(jiàn)，本發(fā)明測(cè)定硅含量時(shí)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD在2%以內(nèi)，精密度良好。(6)本發(fā)明的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果按照本實(shí)驗(yàn)的方法，分別對(duì)空白樣和測(cè)試濃度為92.38ug/L的樣品進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。_表3回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果_硅的測(cè)定加入量硅的測(cè)定總量(ug/L)平均值回收率值(ug/L)(ug/L),,'、/%(ug/U空白樣10,009.6711.129.078.9810.459.8698.6空白樣3028.1329.3432.1728.4728.8629.3997.992.3810105.72102.5399.68104.21101.24102.68100.392.3830127.56121.08118.73124.58129.30124.25101.5回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，回收率保持在97%102%范圍內(nèi)，附合分析方法的要求。權(quán)利要求1、一種以分光光度法測(cè)定微量有機(jī)硅中硅含量的方法，其特征在于(1)有機(jī)硅樣品經(jīng)高溫煅燒堿融，轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)可溶性硅，在水相中pH＝1～1.5條件下，與鉬酸銨反應(yīng)生成硅鉬酸銨，穩(wěn)定10min，加混酸，所述的混酸的制備方法是溶解5g抗壞血酸和lg檸檬酸于100ml超純水中，須在臨用前新鮮配制。還原生成硅鉬藍(lán)而顯色，穩(wěn)定25min，加酸調(diào)節(jié)pH在0.5以下，穩(wěn)定顯色液后測(cè)試吸光度；(2)對(duì)一組已知溶度的標(biāo)準(zhǔn)硅溶液，采用步驟(1)的方式分別測(cè)得吸光度，然后以吸光度為縱坐標(biāo)，以硅濃度為橫坐標(biāo)，建立標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線圖，求得有機(jī)硅中硅的含量。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以分光光度法測(cè)定微量有機(jī)硅中硅含量的方法，其特征在于測(cè)試吸光度時(shí)，選擇491nm處的吸光度為基底，在硅鉬藍(lán)最大吸收波長(zhǎng)811nm處測(cè)試吸光度。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以分光光度法測(cè)定微量有機(jī)硅中硅含量的方法，其特征在于顯色25min后，加酸調(diào)節(jié)pH在0.5以下，穩(wěn)定顯色液。全文摘要本發(fā)明屬于化學(xué)測(cè)試領(lǐng)域，具體涉及一種以分光光度法測(cè)定微量有機(jī)硅中硅含量的方法，其步驟如下有機(jī)硅經(jīng)過(guò)高溫煅燒堿融，轉(zhuǎn)化到無(wú)機(jī)可溶性硅，在水相中與鉬酸銨反應(yīng)生成硅鉬酸銨，經(jīng)抗壞血酸還原顯色。顯色體系在811nm處有最大吸收，在491nm以下有均勻吸收。硅的含量在0～1000μg/L范圍內(nèi)符合比爾定律。本發(fā)明具有分析精度高，靈敏度高，顯色體系更加穩(wěn)定，適合于低含量硅的分析的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)G01N21/31GK101393131SQ20081012049公開(kāi)日2009年3月25日申請(qǐng)日期2008年9月8日優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日發(fā)明者劉今強(qiáng),宋兆偉,萍李,敏邵申請(qǐng)人:浙江理工大學(xué)