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专利名称：一种测定硅含量的方法
技术领域：
本发明涉及一种测定硅含量的方法，特别是涉及用化学发光快速测定蒸汽、水及金属中二氧化硅含量。
公知的测定水中硅含量的方法是采用钼黄或钼蓝分光光度方法进行检测。该种方法检测硅含量的下限一般为2μg/l，检测的分析时间需要15分钟。
另一种常用的检测水中硅含量的方法是化学发光法，目前该方法采用的方式有两种1.利用硅酸盐形成的具有氧化活性的硅钼酸氧化鲁米诺产生化学发光测定硅的含量。此方法在前苏联出版的《分析化学杂志》(1990年45卷3期第585页)中详细报道了其检测方法和结果。另有苏联国家发明证书(SU-1357841-A1)也介绍了用化学发光法检测硅含量的一种方法。上述方法检出限量为2.5μg/l SiO2，检测分析最短时间为7～10分钟。
2.利用硅酸根催化钼酸铵氧化碘离子产生游离碘反应，借产生的单质碘氧化鲁米诺产生化学发光分析测样中硅的含量。此方法见于《冶金分析》(1988年第8卷第5期7页)，其检出限量为2μg/l SiO2，需要的分析时间更长，其中使碘离子被氧化成游离碘所需时间为15分钟。
上述两种公知的检测硅含量的方法是通过特定检测装置完成的，不仅存在取样检测分析反应时间长，检出结果时间滞后量大的问题，同时存在检出限量高、检测灵敏度低问题。上述方法难以满足工业化学分析随机取样分析、快速测定结果的要求。
鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明利用化学发光法目的在于提供一种能够快速测定待测水样中硅含量高低的方法。
本发明是基于采用钼酸铵做试剂事先配制成一定浓度的溶液，与待测水样中的硅发生反应，生成二元杂多酸含硅体系。用该二元杂多酸氧化鲁米诺或其衍生物，即产生化学发光，通过特定的检测装置达到测定水样中硅含量的目的。以往上述分析反应所需时间很长，原因在于用此法生成的二元杂多酸所需时间长，导致测定分析时间与取样时间两者间隔时间过长，测定结果根本无法及时反映工业流程的实际含硅量，给工业生产带来诸多不便和问题。本发明仍基于上述化学发光原理，不同的是可单独或混合使用含钼或含钒化合物，以及含锑-钼或钒-钼化合物做检测试剂，并在事先配制好的、一定浓度的含上述化合物的溶液中加入适量的含氧有机溶剂，配制成混合溶液A。将混合溶液A与待测试水样混均，在上述含氧有机溶剂激活作用下，即可快速反应生成二元或三元杂多酸含硅体系，包括硅-钼体系、硅-钒体系、硅-锑-钼或硅-钒-钼体系。用上述二元杂多酸或三元杂多酸含硅体系氧化鲁米诺或其衍生物便产生化学发光。以上两种化学反应是在瞬间完成的。因此使用本发明提供的测定硅含量的方法可以使分析时间大大缩短，几乎可使取样时间与测定分析时间同步，使得检测结果完全可以反映工业生产实际。本发明为及时、连续测定硅含量提供了一种简捷、准确的测试方法。
本发明采用的有激活作用的含氧有机溶剂可采用醇类、酮类、醚类等，常用的包括甲醇、乙醇、丙醇等。采用酮类或醚类做含氧有机溶剂时，应设法使混合溶液A保持均匀，并及时使用。
本发明上述方法可以及时快速测定待测水样中的硅含量，但如同常规的化学发光法一样，上述化学发光通常较弱，往往需要借助高灵敏的检测仪器才能测定水样中的硅含量。为了提高本发明化学发光强度，在上述反应体系中，还可同时单独或混合加入罗丹明及其衍生物、香豆素及其衍生物或莹光素系列做为化学发光剂的增强剂配制成的溶液B，以提高上述化学发光强度，提高本发明检测灵敏度。
本发明的实测结果，SiO2的检出限量可达0.5μg/l，与现有检测方法比较，灵敏度可提高几倍，而且检测分析时间仅为各种溶液混合时间，在几秒内即可完成测定分析，提高测定速度数百倍。本发明中各种溶液的浓度及加入量应随待测水样中硅含量高低适量调整。
以下结合本发明上述方法介绍测定水样中低浓度硅含量的一个具体实施例及其分析方法。
1.试剂制备溶液A取2g钼酸铵、40mg酒石酸锑钾溶于50ml高纯度水中，待上述试剂全部溶解后，加入40ml无水乙醇，再用高纯水稀释至100ml摇均，用浓H2SO4调PH值至2～4装入专用注射器内备用。
溶液B用高纯水配制0.5N的NaOH水溶液，加入罗丹明使溶液中罗丹明含量为1×10-3mol/l，混均后备用。
溶液C用高纯水配制0.5N的NaOH水溶液，再加入鲁米诺，溶液中鲁米诺含量为1×10-3mol/l。混均后备用。
溶液D将溶液B与溶液G按体积1∶1混合均匀，装入另一支专用注射器内备用。
2.分析方法取待测水样2ml，注入特制的化学发光反应检测仪的发光反应皿中，先注入溶液A0.35ml，随即迅速注入溶液D1ml。此时，化学发光反应检测仪即显示出发光强度的峰值，与检测仪相连接的记录仪同时记录发光强度-时间曲线，通过该曲线可直接确定待测水样的硅含量。
本方法检出限量为0.5μg/l，SiO2浓度在0～50μg/l范围内具有很好的线性，其中溶液中所含的Na+、Cl-、NH+4对检测结果无干扰。磷酸盐对SiO2的干扰可以采用公知的加酒石酸或柠檬酸或草酸的方法使之干扰大为减少。
本发明上述各种试剂的使用与配制浓度无特殊要求，基本与实施例介绍的方法相同，为此不再一一介绍。本发明所提供的化学发光方法适用于检测蒸汽、水及金属中硅含量。
权利要求
1.一种测定硅含量的方法，该方法首先利用待测水样中的硅与事先配制成一定浓度的检测试剂溶液反应，生成多元杂多酸含硅体系，再与鲁米诺或其衍生物进行氧化反应产生化学发光，其特征是所说的事先配制成的检测试剂溶液中加入了适量含氧有机溶剂制成混合溶液A，激活上述生成多元杂多酸含硅体系反应。
2.按权利要求1所述的方法，其特征是所说的含氧有机溶剂是醇类、酮类及醚类，其中甲醇、乙醇、丙醇最为常用。
3.按权利要求1所述的方法，其特征是在所说的化学发光反应中加入了化学发光剂的增强剂溶液B。
4.按权利要求1或3所述的方法，其特征是加入化学发光剂中的增强剂溶液B是采用罗丹明及其衍生物、香豆素及其衍生物或莹光素系列配制而成的。
5.按权利要求1所述的方法，其特征是所说的检测试剂可单独或混合使用含钼或含钒化合物，以及含锑一钼或含钒一钼化合物。
全文摘要
一种测定硅含量的方法，该方法基于化学发光原理，采用含氧有机溶剂激活待测水样与检测试剂溶液间的化学反应，快速形成二元或三元杂多酸含硅体系，氧化鲁米诺或其衍生物，产生化学发光反应。本发明可同时加入化学发光增强剂。本方法克服了传统化学发光法存在的检测分析时间长，灵敏度低的缺点，可使检测光强峰值提高4～5倍，检出限量为0.5μg/l。并在0～50μg/l范围内线性良好。本发明适于检测蒸汽、水及金属中硅含量，检测过程可在几秒钟内完成。
文档编号G01N31/00GK1090045SQ93100640
公开日1994年7月27日 申请日期1993年1月5日 优先权日1993年1月5日
发明者王守志, 陈义新 申请人:陈义新