專(zhuān)利名稱(chēng)：一種測(cè)定硅含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)定硅含量的方法，特別是涉及用化學(xué)發(fā)光快速測(cè)定蒸汽、水及金屬中二氧化硅含量。
公知的測(cè)定水中硅含量的方法是采用鉬黃或鉬藍(lán)分光光度方法進(jìn)行檢測(cè)。該種方法檢測(cè)硅含量的下限一般為2μg/l，檢測(cè)的分析時(shí)間需要15分鐘。
另一種常用的檢測(cè)水中硅含量的方法是化學(xué)發(fā)光法，目前該方法采用的方式有兩種1.利用硅酸鹽形成的具有氧化活性的硅鉬酸氧化魯米諾產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光測(cè)定硅的含量。此方法在前蘇聯(lián)出版的《分析化學(xué)雜志》(1990年45卷3期第585頁(yè))中詳細(xì)報(bào)道了其檢測(cè)方法和結(jié)果。另有蘇聯(lián)國(guó)家發(fā)明證書(shū)(SU-1357841-A1)也介紹了用化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)硅含量的一種方法。上述方法檢出限量為2.5μg/l SiO2，檢測(cè)分析最短時(shí)間為7～10分鐘。
2.利用硅酸根催化鉬酸銨氧化碘離子產(chǎn)生游離碘反應(yīng)，借產(chǎn)生的單質(zhì)碘氧化魯米諾產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光分析測(cè)樣中硅的含量。此方法見(jiàn)于《冶金分析》(1988年第8卷第5期7頁(yè))，其檢出限量為2μg/l SiO2，需要的分析時(shí)間更長(zhǎng)，其中使碘離子被氧化成游離碘所需時(shí)間為15分鐘。
上述兩種公知的檢測(cè)硅含量的方法是通過(guò)特定檢測(cè)裝置完成的，不僅存在取樣檢測(cè)分析反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，檢出結(jié)果時(shí)間滯后量大的問(wèn)題，同時(shí)存在檢出限量高、檢測(cè)靈敏度低問(wèn)題。上述方法難以滿(mǎn)足工業(yè)化學(xué)分析隨機(jī)取樣分析、快速測(cè)定結(jié)果的要求。
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明利用化學(xué)發(fā)光法目的在于提供一種能夠快速測(cè)定待測(cè)水樣中硅含量高低的方法。
本發(fā)明是基于采用鉬酸銨做試劑事先配制成一定濃度的溶液，與待測(cè)水樣中的硅發(fā)生反應(yīng)，生成二元雜多酸含硅體系。用該二元雜多酸氧化魯米諾或其衍生物，即產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光，通過(guò)特定的檢測(cè)裝置達(dá)到測(cè)定水樣中硅含量的目的。以往上述分析反應(yīng)所需時(shí)間很長(zhǎng)，原因在于用此法生成的二元雜多酸所需時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致測(cè)定分析時(shí)間與取樣時(shí)間兩者間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，測(cè)定結(jié)果根本無(wú)法及時(shí)反映工業(yè)流程的實(shí)際含硅量，給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)諸多不便和問(wèn)題。本發(fā)明仍基于上述化學(xué)發(fā)光原理，不同的是可單獨(dú)或混合使用含鉬或含釩化合物，以及含銻-鉬或釩-鉬化合物做檢測(cè)試劑，并在事先配制好的、一定濃度的含上述化合物的溶液中加入適量的含氧有機(jī)溶劑，配制成混合溶液A。將混合溶液A與待測(cè)試水樣混均，在上述含氧有機(jī)溶劑激活作用下，即可快速反應(yīng)生成二元或三元雜多酸含硅體系，包括硅-鉬體系、硅-釩體系、硅-銻-鉬或硅-釩-鉬體系。用上述二元雜多酸或三元雜多酸含硅體系氧化魯米諾或其衍生物便產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光。以上兩種化學(xué)反應(yīng)是在瞬間完成的。因此使用本發(fā)明提供的測(cè)定硅含量的方法可以使分析時(shí)間大大縮短，幾乎可使取樣時(shí)間與測(cè)定分析時(shí)間同步，使得檢測(cè)結(jié)果完全可以反映工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。本發(fā)明為及時(shí)、連續(xù)測(cè)定硅含量提供了一種簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確的測(cè)試方法。
本發(fā)明采用的有激活作用的含氧有機(jī)溶劑可采用醇類(lèi)、酮類(lèi)、醚類(lèi)等，常用的包括甲醇、乙醇、丙醇等。采用酮類(lèi)或醚類(lèi)做含氧有機(jī)溶劑時(shí)，應(yīng)設(shè)法使混合溶液A保持均勻，并及時(shí)使用。
本發(fā)明上述方法可以及時(shí)快速測(cè)定待測(cè)水樣中的硅含量，但如同常規(guī)的化學(xué)發(fā)光法一樣，上述化學(xué)發(fā)光通常較弱，往往需要借助高靈敏的檢測(cè)儀器才能測(cè)定水樣中的硅含量。為了提高本發(fā)明化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度，在上述反應(yīng)體系中，還可同時(shí)單獨(dú)或混合加入羅丹明及其衍生物、香豆素及其衍生物或瑩光素系列做為化學(xué)發(fā)光劑的增強(qiáng)劑配制成的溶液B，以提高上述化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度，提高本發(fā)明檢測(cè)靈敏度。
本發(fā)明的實(shí)測(cè)結(jié)果，SiO2的檢出限量可達(dá)0.5μg/l，與現(xiàn)有檢測(cè)方法比較，靈敏度可提高幾倍，而且檢測(cè)分析時(shí)間僅為各種溶液混合時(shí)間，在幾秒內(nèi)即可完成測(cè)定分析，提高測(cè)定速度數(shù)百倍。本發(fā)明中各種溶液的濃度及加入量應(yīng)隨待測(cè)水樣中硅含量高低適量調(diào)整。
以下結(jié)合本發(fā)明上述方法介紹測(cè)定水樣中低濃度硅含量的一個(gè)具體實(shí)施例及其分析方法。
1.試劑制備溶液A取2g鉬酸銨、40mg酒石酸銻鉀溶于50ml高純度水中，待上述試劑全部溶解后，加入40ml無(wú)水乙醇，再用高純水稀釋至100ml搖均，用濃H2SO4調(diào)PH值至2～4裝入專(zhuān)用注射器內(nèi)備用。
溶液B用高純水配制0.5N的NaOH水溶液，加入羅丹明使溶液中羅丹明含量為1×10-3mol/l，混均后備用。
溶液C用高純水配制0.5N的NaOH水溶液，再加入魯米諾，溶液中魯米諾含量為1×10-3mol/l。混均后備用。
溶液D將溶液B與溶液G按體積1∶1混合均勻，裝入另一支專(zhuān)用注射器內(nèi)備用。
2.分析方法取待測(cè)水樣2ml，注入特制的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)檢測(cè)儀的發(fā)光反應(yīng)皿中，先注入溶液A0.35ml，隨即迅速注入溶液D1ml。此時(shí)，化學(xué)發(fā)光反應(yīng)檢測(cè)儀即顯示出發(fā)光強(qiáng)度的峰值，與檢測(cè)儀相連接的記錄儀同時(shí)記錄發(fā)光強(qiáng)度-時(shí)間曲線(xiàn)，通過(guò)該曲線(xiàn)可直接確定待測(cè)水樣的硅含量。
本方法檢出限量為0.5μg/l，SiO2濃度在0～50μg/l范圍內(nèi)具有很好的線(xiàn)性，其中溶液中所含的Na+、Cl-、NH+4對(duì)檢測(cè)結(jié)果無(wú)干擾。磷酸鹽對(duì)SiO2的干擾可以采用公知的加酒石酸或檸檬酸或草酸的方法使之干擾大為減少。
本發(fā)明上述各種試劑的使用與配制濃度無(wú)特殊要求，基本與實(shí)施例介紹的方法相同，為此不再一一介紹。本發(fā)明所提供的化學(xué)發(fā)光方法適用于檢測(cè)蒸汽、水及金屬中硅含量。
權(quán)利要求
1.一種測(cè)定硅含量的方法，該方法首先利用待測(cè)水樣中的硅與事先配制成一定濃度的檢測(cè)試劑溶液反應(yīng)，生成多元雜多酸含硅體系，再與魯米諾或其衍生物進(jìn)行氧化反應(yīng)產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光，其特征是所說(shuō)的事先配制成的檢測(cè)試劑溶液中加入了適量含氧有機(jī)溶劑制成混合溶液A，激活上述生成多元雜多酸含硅體系反應(yīng)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所說(shuō)的含氧有機(jī)溶劑是醇類(lèi)、酮類(lèi)及醚類(lèi)，其中甲醇、乙醇、丙醇最為常用。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征是在所說(shuō)的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)中加入了化學(xué)發(fā)光劑的增強(qiáng)劑溶液B。
4.按權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征是加入化學(xué)發(fā)光劑中的增強(qiáng)劑溶液B是采用羅丹明及其衍生物、香豆素及其衍生物或瑩光素系列配制而成的。
5.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所說(shuō)的檢測(cè)試劑可單獨(dú)或混合使用含鉬或含釩化合物，以及含銻一鉬或含釩一鉬化合物。
全文摘要
一種測(cè)定硅含量的方法，該方法基于化學(xué)發(fā)光原理，采用含氧有機(jī)溶劑激活待測(cè)水樣與檢測(cè)試劑溶液間的化學(xué)反應(yīng)，快速形成二元或三元雜多酸含硅體系，氧化魯米諾或其衍生物，產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。本發(fā)明可同時(shí)加入化學(xué)發(fā)光增強(qiáng)劑。本方法克服了傳統(tǒng)化學(xué)發(fā)光法存在的檢測(cè)分析時(shí)間長(zhǎng)，靈敏度低的缺點(diǎn)，可使檢測(cè)光強(qiáng)峰值提高4～5倍，檢出限量為0.5μg/l。并在0～50μg/l范圍內(nèi)線(xiàn)性良好。本發(fā)明適于檢測(cè)蒸汽、水及金屬中硅含量，檢測(cè)過(guò)程可在幾秒鐘內(nèi)完成。
文檔編號(hào)G01N31/00GK1090045SQ93100640
公開(kāi)日1994年7月27日 申請(qǐng)日期1993年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年1月5日
發(fā)明者王守志, 陳義新 申請(qǐng)人:陳義新