一種以分光光度法測定微量有機矽中矽含量的方法

2023-10-09 13:52:49 1

專利名稱：：一種以分光光度法測定微量有機矽中矽含量的方法
技術領域：
：本發明屬於化學測試領域，具體涉及一種微量有機矽中矽含量的測試方法。
背景技術：
：隨著有機矽工業的發展，有機矽在生產中己經得到廣泛的應用。如在紡織印染中，應用在防水整理、柔軟整理、防汙整理、抗靜電整理和抗菌防黴整理等方面，改善織物服用性能，提高產品附加值，有機矽在織物表面的吸附量成為影響質量的關鍵因素。在材料學方面，由於有機矽材料有著各種優異性能，有機矽添加劑己經得到大量應用，而添加的量成為控制質量的關鍵因素。因此，有機矽的定量分析成為一種迫切的需求。已知的能直接進行有機矽定量分析的方法有X—射線螢光法、電感耦合等離子體原子發射光譜法即ICP—AES。這些方法須依賴特定的分析儀器，分析成本高，在實際生產應用中受到很大的限制。矽鉬藍分光光度法是有機矽分析中常用的間接定量分析方法，原理是將有機矽轉化為無機可溶性矽，使無機可溶性矽與鉬酸鹽反應生成矽鉬酸，經抗壞血酸還原生成矽鉬藍而顯色，通過測定矽鉬藍最大吸收波長處的吸光率，根據比爾定律，可以求得可溶性矽的含量，再進而折算成有機矽的含量。由於在溶液中，鉬酸鹽與抗壞血酸能發生副反應生成鉬藍，影響實驗的精度，而且矽鉬藍本身的穩定性受幹擾因素多，因而最低檢出濃度大，測試精度不高，需要進行改進。
發明內容本發明的目的是對現有的矽鉬藍分光光度法進行改進，克服現有方法的不足，提供一種以分光光度法測定微量有機矽中矽含量的方法，具有精度高、穩定性好、經濟實用的特點。本發明採用的技術方案如下一種以分光光度法測定微量有機矽中矽含量的方法，其步驟如下(1)有機矽樣品經高溫煅燒鹼融，轉化為無機可溶性矽，在水相中pH=l1.5條件下，與鉬酸銨反應生成矽鉬酸銨，穩定10min，加混酸，所述的混酸的製備方法是溶解5g抗壞血酸和lg檸檬酸於100ml超純水中，須在臨用前新鮮配製。還原生成矽鉬藍而顯色，穩定25min，加酸調節pH在0.5以下，穩定顯色液後測試吸光度；(2)以一組已知溶度的標準矽溶液，採用步驟(1)的方式分別測得吸光度，然後以吸光度為縱坐標，以矽濃度為橫坐標，建立標準工作曲線圖；根據標準工作曲線圖，求得有機矽中矽的含量。本發明的一種以分光光度法測定微量有機矽中矽含量的方法，在測試吸光度時，選擇491nm處的吸光度為基底，在矽鉬藍最大吸收波長811nm處測試吸光度。本發明的一種以分光光度法測定微量有機矽中矽含量的方法，在顯色25min後，加酸調節pH在0.5以下，穩定顯色液。本發明的一種以分光光度法測定微量有機矽中矽含量的方法，與傳統分光光度法相比具有以下優點1.本發明選擇以491nm處的吸光度值為基底，測定811nm處的吸光度以繪製和校正標準工作曲線，可以排除在低含量時鉬酸銨與混酸反應生成的鉬藍對測定結果的影響，對於低吸光度值更加敏感，使得分析檢出精度大為提高。2.本發明在顯色液到達穩定時間後，向體系中加入一定量的酸，控制體系pH在0.5以下，以抑制鉬藍和矽鉬藍的進一步生成，穩定顯色液，減小因時間延長使顏色加深而造成的測試誤差，確保低濃度分析更加精確。3.矽鉬藍是矽鉬酸的還原體，其顯色特性與矽鉬酸的形態有關。矽鉬酸有a-型和0-型兩種形態，a-型矽鉬酸是可溶性矽在pH3.8~4.8時加入鉬酸銨溶液反應所得產物，而e-型則是在溶液pH1.0~1.8時，加入鉬酸銨溶液反應所得的產物。由於在低濃度時e-型矽鉬酸顯色後吸光係數大，且顯色後比a-型矽鉬酸顯色穩定性好，因此，在低濃度測定時選擇P-型矽鉬酸顯色，能增加方法的精度和靈敏度。據此，本發明選擇先調節待測樣本pH在1.01.5條件下，再加入鉬酸銨，穩定後，再加混酸還原顯色，確保溶液中以e-型矽鉬酸顯色為主。4.本發明相對標準偏差RSD小於2%，加標回收率在97%102%範圍內。圖1為本發明實施例1的標準工作曲線圖。具體實施例方式實施例現結合附圖和具體實施方式，對本發明進一歩描述如下1.本發明所用的試劑及其配製(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〗溶於100mL超純水中,稀釋至500mL，搖勻；(3)混合酸溶解5g抗壞血酸和lg檸檬酸於100mL超純水中。須在實驗時臨時配製以確保新鮮；(4)矽標準溶液稱取5.0574g優級純矽酸鈉(Na2Si03.9H20)聚乙烯塑料杯中，加300ml超純水溶解，調節pH約為5，用水移入500ml聚乙烯容量瓶中，並稀釋至刻度，搖勻。矽濃度為lmg/mL2.本發明所用的裝置如下(1)Lambda900紫外可見分光光度計(美國perkinelemer儀器公司)(2)KQ-250DB型數控超聲波清洗器(崑山超聲儀器有限公司)(3)馬弗爐(上海浦東榮豐科學儀器有限公司)(4)通常實驗室用的器皿和儀器3.本發明一種以分光光度法測定微量有機矽中矽含量的方法，其操作步驟如下(1)繪製標準工作曲線用移液管向7個為一組的100ml聚乙烯容量瓶中加入相當於O.O、0.005、0.010、0.015、0.020、0.025和0.035mgSi的標準矽溶液，加60ml超純水，用鹽酸調節pH在1.5左右，加5ml鉬酸銨溶液，混勻，靜置10min。然後加入5ml混酸.用超純水稀釋至刻度、混勻，靜置25min。用補償溶液作參比溶液，按照(3)的方法測量各溶液的吸光度。以吸光度值對矽含量製作標準工作曲線。表l標準工作曲線數據tableseeoriginaldocumentpage6以矽濃度(ug/L)為橫坐標，相應的吸光度為縱坐標，繪製標準工作曲線，見附圖，其相關係數達到0.999060。矽的含量在01000ug/L範圍內符合比爾定律。(2)樣品預處理方法矽從有機態到無機態的轉變。有機矽樣品放入已恆重鎳坩堝中，將其置於馬弗爐中，逐漸升溫至700。C灼燒四小時。取出冷至室溫，加氫氧化鈉，重新置於馬弗爐中，從室溫逐漸升至55(TC熔融30分鐘。取出冷卻，浸於塑杯內60-100。C的超純水中，加入鹽酸，調節ph至3左右，放入超聲波清洗器清洗坩堝lh，使沉澱完全溶解。將洗液轉移至500mL聚乙烯容量瓶中，用超純水稀釋至刻度，搖勻。(3)測試液的製備根據上述試液中矽的含量，通過分光光度計測量試驗，控制移取試液顯色後吸光度在0.10.4之間。用移液管移取上述試液，等量加入兩個100ml聚乙烯容量瓶中，向每個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，向其中一個容量瓶中加入5ml鉬酸銨溶液，混勻，靜置10min，另外一個作為參比。向兩個容量瓶中各加入5ml混酸顯色，用超純水稀釋至刻度、混勻，靜置25min待測。(4)光度測量以未加鉬酸銨溶液的試液為參比液，用lambda900分光光度計，以波長491nm處的吸光度值為基底，測定波長811nm下試樣的吸光度。(5)根據標準工作曲線中吸光度與濃度的線性關係，得到所測是樣品的濃度，進行定量分析。(6)本發明的精密度實驗及結果按照本實驗的方法，測定四份微量有機矽樣品，每份樣品獨立測定6次，結果見表2。表2精密度實驗tableseeoriginaldocumentpage7由此可見，本發明測定矽含量時的相對標準偏差RSD在2%以內，精密度良好。(6)本發明的加標回收實驗及其結果按照本實驗的方法，分別對空白樣和測試濃度為92.38ug/L的樣品進行加標回收實驗，測試結果見表3。_表3回收率實驗結果_矽的測定加入量矽的測定總量(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回收率實驗結果表明，回收率保持在97%102%範圍內，附合分析方法的要求。權利要求1、一種以分光光度法測定微量有機矽中矽含量的方法，其特徵在於(1)有機矽樣品經高溫煅燒鹼融，轉化為無機可溶性矽，在水相中pH＝1～1.5條件下，與鉬酸銨反應生成矽鉬酸銨，穩定10min，加混酸，所述的混酸的製備方法是溶解5g抗壞血酸和lg檸檬酸於100ml超純水中，須在臨用前新鮮配製。還原生成矽鉬藍而顯色，穩定25min，加酸調節pH在0.5以下，穩定顯色液後測試吸光度；(2)對一組已知溶度的標準矽溶液，採用步驟(1)的方式分別測得吸光度，然後以吸光度為縱坐標，以矽濃度為橫坐標，建立標準工作曲線圖；根據標準工作曲線圖，求得有機矽中矽的含量。2、根據權利要求1所述的一種以分光光度法測定微量有機矽中矽含量的方法，其特徵在於測試吸光度時，選擇491nm處的吸光度為基底，在矽鉬藍最大吸收波長811nm處測試吸光度。3、根據權利要求1所述的一種以分光光度法測定微量有機矽中矽含量的方法，其特徵在於顯色25min後，加酸調節pH在0.5以下，穩定顯色液。全文摘要本發明屬於化學測試領域，具體涉及一種以分光光度法測定微量有機矽中矽含量的方法，其步驟如下有機矽經過高溫煅燒鹼融，轉化到無機可溶性矽，在水相中與鉬酸銨反應生成矽鉬酸銨，經抗壞血酸還原顯色。顯色體系在811nm處有最大吸收，在491nm以下有均勻吸收。矽的含量在0～1000μg/L範圍內符合比爾定律。本發明具有分析精度高，靈敏度高，顯色體系更加穩定，適合於低含量矽的分析的優點。文檔編號G01N21/31GK101393131SQ20081012049公開日2009年3月25日申請日期2008年9月8日優先權日2008年9月8日發明者劉今強,宋兆偉,萍李,敏邵申請人:浙江理工大學