برای اندازه گیری سیلیس روش های مختلفی وجود دارد اما دو روش مولبیدات سیلیس و روش اندازه گیری سیلیس در آب بیشتر از سایر روش ها متداول است. چرا که از دقت بالایی برخوردار است و هزینه ی مقرون به صرفه ای دارد. در این مقاله از جهان سنگ الوند قصد داریم به صورت دقیق به آموزش روش های اندازه گیری سیلیس بپردازیم و تمامی نکات و ترفند های مورد نیاز که کمتر کسی به آن توجه می کند را در اختیار شما قرار دهیم. پس تا انتهای مقاله همراه ما باشید.
انواع روش های اندازه گیری سیلس
سیلیس (Silica) یا دی اکسید سیلیکون (SiO2) یکی از رایج ترین و مهم ترین کانی ها در طبیعت است. اندازه گیری ویژگی ها و ناخالصی های سیلیس به روش های مختلفی انجام می شود. این روش ها شامل روش های فیزیکی مانند اندازه گیری ابعاد، تجزیه و تحلیل دانه بندی و وزن کشی می باشد و یا روش های شیمیایی آن شامل تجزیه ی شیمیایی، تجزیه با اسید می شود. اما امروزه روش های نوینی هم به وجود آمده است مانند استفاده از میکروسکوپ نوری و یا طیف سنجی مادون قرمز (FTIR). اما به طور کلی مرسوم ترین نوع اندازه گیری سیلیس مولبیدات و اندازه گیری در آب است که در ادامه به طور مفصل این دو روش را بررسی می کنیم.
روش مولبیدات
روش مولبیدات یکی از تکنیک های شیمیایی مؤثر در اندازه گیری مقدار سیلیس (SiO2) در نمونه های مختلف است. این روش به دلیل دقت بالا و قابلیت انجام در مقیاس وسیع، در صنایع مختلف از جمله معدن، ساخت و ساز، و صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش ابتدا نمونه سیلیس آماده سازی شده و با اسیدهای قوی مانند HCl یا HF حل می شود و هتر پلی اسید تولید می شود. در مرحله ی بعد برای اینکه مولبیدات فسفر از محلول سیلیس حذف شود به آن اگزالیک اسید اضافه می گردد که در نهایت محلول کمپلکس‌های مولبیداتی که دارای رنگ های مشخصی هست تشکیل می شود. سپس با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر، جذب نوری کمپلکس های تشکیل شده در طول موج های خاص اندازه گیری می شود. شدت جذب نوری به غلظت سیلیس موجود در نمونه مرتبط است و غلظت واکنش پذیر مولیبدات که به رنگ زرد هست اندازه گیری می شود. طبق داده های به دست آمده سیلیس باید در یکی از شکل هایش با مولبیدات واکنش ندهد. برای متوجه شدن این موضوع سیلیس را از کاغذ های مخصوص عبور می دهند و اگر محلول نهایی دارای کدورت نباشد سیلیس موردنظر مشخص می شود.
نکات اندازه گیری سیلیس در روش مولبیدات
- حواستان باشد که pH محیط به صورت دقیق اندازه گیری شود به این دلیل که در pH های پایین تر یا بالا تر از 1.2، سرعت واکنش و تشکیل هتر پلی اسید کاهش پیدا می کند.
- نیاز است که مولیبدات فسفرهای باقیمانده در محلول سیلیس را با استفاده از اگزالیک اسید حذف کنید چرا که سبب می شود نتیجه به صورت دقیق اندازه گیری نشود.
- غلظت مولبیدات در آزمایش باید کنترل شده باشد چرا که هرچه رنگ محلول زرد تر باشد نشان دهنده ی این است که میزان واکنش سیلیس بیشتر انجام شده است.
- سیلیس حالت های متفاوتی دارد مانند کریستالی، کلوئیدی و یونیزه که فقط در حالت های خاصی از خود واکنش نشان می دهد.
- محلول نهایی نباید کدر باشد به این دلیل که نشان می دهد نتیجه ی نهایی تحت تاثیر برخی اشکالات در موادی است که از فیلتر عبور کرده اند.
روش اندازه گیری سیلیس در آب
سیلیس به عنوان یک ترکیب معدنی که به منابع آب طبیعی و صنعتی وارد می شود اندازه گیری آن از اهمیت بالایی برخوردار است. اندازه گیری سیلیس (SiO₂) در آب یکی از رایج ترین روش ها برای تعیین خواص فیزیکی و شیمیایی سیلیس است. در این روش دانه های سیلیس را به صورت آزاد در آب می سنجند. این روش هم مشابه با روش مولبیدات است به این صورت که سیلیس به شماره 4500SiO2.C را در محیطی قرار می دهند که با فسفات و آمونیوم مولبیدات در pH برابر با 1.2 واکنش دهد تا ماده ای به نام هترپلی اسید تولید شود.
انواع روش های اندازه گیری سیلیس در آب
برای اندازه گیری سیلیس در آب روش های متفاوتی وجود دارد که به کمک دستگاه های خاص انجام می گردد. در زیر به طور مفصل تمام روش های متداول اندازه گیری سیلس در آب را توضیح خواهیم داد.
روش رنگ سنجی (اسپکتروفتومتری)
یکی از متداول ترین روش های اندازه گیری سیلیس در آب، روش رنگ سنجی است. در این روش ابتدا نمونه ای از آب را فیلتر می کنند تا ذرات آلوده و اضافی آن حذف گردد. سپس مانند سایر روش های اندازه گیری سیلیس با مولیبدات آمونیوم ترکیب می شود و کمپلکس آبی و زرد تشکیل می گردد. سپس با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر، جذب نور در طول موج مشخص (معمولاً 810 نانومتر برای کمپلکس آبی) اندازه گیری می شود. همچنین با استفاده از منحنی کالیبراسیون، غلظت سیلیس در نمونه محاسبه می گردد.
روش تیتراسیون
این روش کمتر از بقیه مورد استفاده قرار می گیرد و تنها در شرایط خاص اندازه گیری می شود. مراحل انجام روش تیتراسیون به این صورت است که از یک محلول تیترانت مانند سدیم هیدروکسید (NaOH) برای تیتراسیون استفاده کمک می گیرند تا نقطه پایان تیتراسیون با استفاده از یک شناساگر pH مشخص شود. ودر نهایت حجم تیترانت مصرف شده برای رسیدن به نقطه پایان، غلظت سیلیس را مشخص می کند.
روش ICP-OES یا ICP-MS
در این روش به کمک دستگاهی دقیق و حساس سیلیس در آب را اندازه می گیرند. مراحل انجام این روش به صورت زیر است:
- نمونه آب را فیلتر می کنند.
- نمونه به دستگاه ICP-OES (طیف سنجی نشر نوری پلاسمای جفت شده القایی) یا ICP-MS (طیف‌سنجی جرمی پلاسمای جفت شده القایی) تزریق می شود.
- دستگاه غلظت سیلیس را بر اساس نشر نور یا جرم یون های سیلیس اندازه گیری می کند.
- در نهایت به صورت مستقیم از دستگاه نتایج را مشاهده می کنند.
روش گراویمتری
این روش تنها زمانی استفاده می شود که غلظت بسیار بالایی از سیلیس را بخواهند اندازه بگیرند. در این روش نمونه آب را تبخیر می کنند تا سیلیس به صورت رسوب باقی بماند و به شکل جامد باشد. سپس باقی مانده سیلیس را وزن می کنند تا مقدار سیلیس مشخص شود.
نتیجه گیری
در این مقاله از جهان سنگ الوند به صورت دقیق به آموزش روش های اندازه گیری سیلیس از جمله روش مولبیدات و روش اندازه گیری سیلیس در آب پرداختیم. اندازه گیری دقیق سیلیس در کنترل کیفیت و بهینه سازی فرآیند های صنعتی بسیار اهمیت دارد. آشنایی با این روش‌ها برای متخصصان و پژوهشگران در زمینه های مختلف می تواند بسیار کمک کننده باشد.
شرکت جهان سنگ الوند با بیش از 20 سال تجربه و سابقه در زمینه استخراج سنگ های معدنی از جمله استخراج سنگ سیلیس و انواع آن انتخاب مناسبی برای خرید سیلیس است. جهت خرید و اطلاعات بیشتر می توانید با شماره 09120260820 تماس حاصل فرمایید. همچنین می توانید با مراجعه به وبسایت ما از نحوه ی خرید و قیمت محصولات ما مطلع شوید.
