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硅的测定-硅钼蓝法原理介绍

2026-08-06     来源:本站     点击次数:99

方法原理
活性硅酸盐在酸性介质中与钼酸铵反应,生成黄色的硅钼黄,当加入含有草酸(消除磷和砷的干扰)的对甲替氨基苯酚-亚硫酸钠还原剂,硅钼黄被还原硅钼蓝,于812 nm波长测定其吸光值。

一、试剂及其配制
为取得最好的结果,使用硅含量更低的试剂。试剂溶液及纯水用塑料瓶保存,可降低空白值。本法中所用水均指无硅蒸馏水或等效纯水。
1.1 H202溶液
10%:30%的H2O2+2倍的水。
1.2 HCl溶液
1:9:密度为1.17的HCl溶液+9倍体积的水。
1.3 Na2CO3溶液
2 mol/L,配制1L:秤取212 g无水碳酸钠,溶入1 L水中。
1.4 钼酸铵(酸性)溶液
配制1L:称取20.0 g钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O],溶于700 mL水,加60 mL盐酸(HCl,ρ=1.19 g/mL),稀释至1 L(如浑浊应过滤),贮于聚乙烯瓶中。此液临用时配制。
1.5 还原剂
1.5.1 对甲替氨基酚(硫酸盐)-亚硫酸钠溶液
配制1 L:称取20 g对甲替氨基酚(米吐尔)[(CH3NHC6H4OH)2·H2SO4],溶于960 mL水,加12 g亚硫酸钠(Na2SO3),溶解后稀释至1 L,过滤,贮于棕色试剂瓶中,并密封保存于冰箱中,此液可稳定一个月。
1.5.2 草酸溶液
100 g/L,配制1 L:称取100 g草酸(H2C2O4·2H2O,优级纯),溶于水,稀释至1 L,过滤,贮于聚乙烯瓶中。
1.5.3 硫酸溶液
1:3,配制1 L:在搅拌下,将250 mL硫酸(H2SO4,ρ=1.84 g/mL,优级纯)缓慢地加入至750 mL体积水中,冷却后盛于聚乙烯瓶中。
1.5.4 还原剂
配制1 L:将333 mL对甲替氨基酚-亚硫酸钠溶液(1.5.1)和200 mL草酸溶液(1.5.2)混合,加400 mL硫酸溶液(1.5.3) (注意顺序),混匀,冷却后稀释至1 L,贮于聚乙烯瓶中。此液临用时配制。
1.6  硅标准溶液
300 μg/mL:将氟硅酸钠(Na2SiF6,优级纯)在105℃下烘干1 h,取出置于干燥器中冷却至室温,称取2.009 0 g置塑料烧杯中,加入约600 mL水,用磁力搅拌至完全溶解(需半小时)全量移入1 000 mL量瓶,加水至标线,此溶液1.00 mL含硅300.0 μg,贮于塑料瓶中,有效期一年。
1.7  硅标准使用溶液
15.0 μg/mL:取5.00 mL硅标准贮备溶液(1.6)加水稀释至100 mL,盛于聚乙烯瓶中,此溶液1.00 mL含硅15.0 μg,有效期1 d。

二、样品的预处理:
2.1 样品过63 um筛,106℃烘干。(65℃烘两天两夜,106℃下烘2小时)。
2.2 称取130-140mg样品于50ml塑料离心管中。称取的样品量应确保所含的纯生物硅量不超过25mg。
2.3 加5ml 10% H202(1.1)溶液,混匀,30min后加5ml 1: 9的HCl(1.2)混匀,静置30min后加20ml去离子水,离心,倾去上清液,样品于烘箱中60℃干燥过夜。

三、提取和测定:
3.1 干燥后的样品加40.0ml 2 mol/L Na2CO3(1.3)提取液,盖盖后混匀,放置在85℃水浴中加热提取。每隔1h取出离心(10 min,4000转),取150 μL上清液,连续提取8h。离心后的样品放入水浴前应混匀,取上清液的过程要迅速。
3.2 比色管中加入3 mL 钼酸铵溶液(1.4),加入取出的上清液,立即混匀,放置10 min,加入15 mL还原剂(1.5.4),加水稀释至50 mL。

四、绘制工作曲线
4.1 取7个100 mL量瓶,分别移入0.00, 1.00, 2.00, 3.00, 4.00, 5.00, 6.00 mL硅标准使用溶液(1.7),加纯水至标线,混匀。即得一系列标准溶液。
4.2 向7个50 mL具塞比色管中各加入3 mL钼酸铵溶液(1.4),再分别移入20 mL上述硅标准系列溶液(5.1),每加标准溶液后,立即混匀,放置10 min,加入15 mL还原剂溶液(1.5.4),加水稀释至50 mL,混匀,系列各点的含硅量分别为0,3.00,6.00,9.00,12.0,15.0,18.0 μg。
4.3 3 h后,用5 cm测定池,以蒸馏水为参照液,于812 nm波长处逐个测定吸光值Ai。其中零浓度为标准空白吸光值A0。紫外可见分光光度计
4.4 以吸光值(Ai-A0)为纵坐标,相应硅的含量(μg)为横坐标绘制工作曲线。所绘标准曲线的线性相关系数应该> 0.99。

六、测定和结果
6.1 测量的吸光值Aw,可得到Cs(仪器自动计算给出,单位μg/mL)
6.2 沉积物中生物硅含量的计算公式如下:
 其中,%Si:Si百分含量(%);Cs:提取液中Si浓度(μg/mL);M:称取的样品重量(mg )。
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