硅酸根分析儀的核心原理是鉬藍分光光度法,通過“化學反應顯色+光學定量檢測”實現硅酸根(以SiO?計)的精準測量。
一、核心原理總覽
將水樣中無色的硅酸根,經兩步化學反應轉化為穩定的藍色硅鉬藍;再用朗伯-比耳定律,通過測量藍色深淺(吸光度)反算濃度。
二、詳細工作流程
1.樣品預處理(消除干擾)
過濾:去除懸浮物,避免堵塞與散射干擾。
陽離子交換:去除鈣、鎂、鐵等金屬離子,防止與試劑反應。
加掩蔽劑:加入草酸/酒石酸,抑制磷酸鹽生成磷鉬藍,避免正干擾。
2.第一步顯色:生成硅鉬黃(黃色)
在酸性條件(pH1.0–1.8)下,水樣中的活性硅酸根與鉬酸銨反應,生成黃色的硅鉬黃絡合物。
3.第二步顯色:還原為硅鉬藍(藍色)
加入還原劑(抗壞血酸、硫酸亞鐵銨等),將黃色硅鉬黃還原為深藍色、穩定的硅鉬藍。
藍色深淺與水樣中硅酸根濃度嚴格成正比。
4.光學檢測(朗伯-比耳定律)
光源:發射**815nm(或660nm)**單色光(硅鉬藍特征吸收峰)。
測量:光穿過反應液,硅鉬藍吸收光能,透射光強減弱。
計算:儀器對比標準曲線,將吸光度自動換算為硅酸根(SiO?)濃度。
三、儀器結構(在線/實驗室通用)
進樣與試劑系統:蠕動泵精確輸送水樣、鉬酸銨、還原劑、掩蔽劑。
反應單元:恒溫(25–30℃)反應池,保證反應完全、穩定。
光學模塊:單色光源→比色皿→光電檢測器(將光強轉為電信號)。
控制與計算:MCU/軟件存儲標準曲線,自動計算、顯示、記錄濃度。
四、關鍵技術要點
檢測范圍:常用0–200μg/L(ppb),適用于高純水電廠、半導體等場景。
波長選擇:低濃度用815nm(靈敏度更高);高濃度可用660nm。
干擾控制:磷酸鹽是主要干擾,必須用草酸掩蔽;鐵離子高時加氟化鈉抑制。
穩定性:全程恒溫、嚴格控時、試劑新鮮,保證重復性與準確性。
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