اندازه گیری سیلیس آب معمولاً شامل استفاده از اسپکتروفتومتری برای تشخیص محتوای سیلیس محلول است که اغلب به عنوان غلظت دی اکسید سیلیکون (SiO2) گزارش می‌شود. روش‌های جایگزین شامل کروماتوگرافی یونی برای اندازه گیری‌های دقیق‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند. اندازه گیری سیلیس آب به دلیل تأثیر سیلیس بر تجهیزات، فرآیندها و کیفیت آب در صنایع مختلف و کاربردهای زیست محیطی بسیار مهم است. در این بررسی از وبسایت «رسوب آب» در مورد اهمیت و روش های اندازه گیری آزمون سیلیس اب صحبت می‌کنیم.
سیلیس آب چیست؟
سیلیس آب به سیلیس محلول در آب، معمولاً به عنوان اسید سیلیسیک اشاره دارد (دی اکسید سیلیکون، SiO2). سیلیس معمولا در منابع آب طبیعی مانند رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و آب‌های زیرزمینی یافت می‌شود، جایی که به طور طبیعی از مواد معدنی و سنگ‌ها حل می‌شود، به ویژه در مناطقی که سرشار از سنگ‌های آتشفشانی یا سیلیکات هستند. این سیلیس محلول بسته به غلظت، pH و سایر شرایط آب می‌تواند به اشکال مختلف، عمدتاً به صورت سیلیس مونومر یا پلیمری وجود داشته باشد.
سیلیس به طور کلی در سطوح پایین بی‌ضرر است، اما در سیستم‌های آبی می‌تواند با تشکیل رسوبات رسوبی مشکل ساز شود که می‌تواند لوله‌ها، غشاهای آلوده در سیستم‌های تصفیه آب را مسدود کند و کارایی تجهیزات تبادل حرارت را کاهش دهد. غلظت آن در آب بر حسب قسمت در میلیون (ppm) اندازه گیری می‌شود و معمولاً برای جلوگیری از جرم‌گیری نیاز به نظارت و تصفیه در محیط‌های صنعتی دارد. علاوه بر این، سیلیس یک عنصر کمیاب ضروری برای سیستم‌های بیولوژیکی است، زیرا در یکپارچگی ساختاری گیاهان و موجودات خاصی از جمله دیاتوم‌ها و اسفنج‌ها که برای ساختار اسکلتی خود به سیلیس متکی هستند، نقش دارد.
اهمیت اندازه گیری سیلیس آب
سیلیس که عمدتاً به صورت دی اکسید سیلیکون وجود دارد، معمولاً در منابع آب طبیعی یافت می‌شود و سطوح آن بسته به زمین شناسی و عوامل محیطی می‌تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. در محیط‌های صنعتی، به ویژه در نیروگاه‌ها و تولید نیمه هادی‌ها، غلظت بالای سیلیس در آب می‌تواند باعث ایجاد رسوب در توربین‌ها، مبدل‌های حرارتی و بویلرها شود که منجر به کاهش راندمان، هزینه تعمیر و نگهداری و خرابی احتمالی تجهیزات می‌شود. علاوه بر این، در سیستم‌های اسمز معکوس و سایر سیستم‌های فیلتراسیون، سیلیس می‌تواند غشاها را مسدود کند و کارایی و طول عمر سیستم را کاهش دهد.
فراتر از تنظیمات صنعتی، نظارت بر سطح سیلیس در آب آشامیدنی و اکوسیستم‌های طبیعی ضروری است، زیرا سیلیس بیش از حد می‌تواند زندگی آبزیان را مختل کند و شفافیت آب را به خطر بیندازد. در نتیجه، اندازه گیری دقیق سیلیس به حفظ راندمان عملیاتی، افزایش طول عمر تجهیزات و تضمین رعایت استانداردهای کیفیت آب کمک می‌کند و در نهایت از زیرساخت‌ها و محیط زیست محافظت می‌کند.
روش‌های اندازه گیری سیلیس آب
سیلیس موجود در آب معمولاً برای نظارت بر کیفیت آب در کاربردهایی مانند سیستم‌های دیگ بخار، برج‌های خنک کننده و تولید نیمه هادی اندازه گیری می‌شود، جایی که غلظت بالای سیلیس می‌تواند باعث پوسته پوسته شدن و آسیب به تجهیزات شود. در ادامه توضیحی در مورد روش‌های رایج مورد استفاده برای اندازه گیری سیلیس در آب در آزمایشگاه آب و پساب آورده شده است:
روش رنگ سنجی
در این روش، یک معرف معمولاً مولیبدات با سیلیس موجود در آب واکنش داده و یک ترکیب رنگی تشکیل می‌دهد. شدت رنگ متناسب با غلظت سیلیس است.
- فرآیند: پس از افزودن معرف مولیبدیت، مخلوط با استفاده از رنگ سنج یا اسپکتروفتومتر برای اندازه گیری شدت رنگ مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد که به قرائت غلظت سیلیس تبدیل می‌شود.
- مزایا: سریع، نسبتا ساده و به طور گسترده برای اندازه گیری‌های معمول استفاده می‌شود.
- معایب: این روش ممکن است در غلظت‌های بسیار کم سیلیس دقت کمتری داشته باشد و مستعد تداخل سایر مواد باشد.
روش کروماتوگرافی یونی (IC)
کروماتوگرافی یونی یون‌ها را بر اساس برهمکنش آنها با فاز ثابت در داخل ستون کروماتوگرافی جدا می‌کند و به سیلیس اجازه می‌دهد که جدا از یون‌های دیگر شناسایی شود.
- فرآیند: یک نمونه آب به یک سیستم کروماتوگرافی یونی تزریق می‌شود، جایی که یون‌های سیلیکا جدا شده و سپس شناسایی می‌شوند.
- مزایا: حساسیت و ویژگی بالایی را برای سیلیس فراهم می‌کند، به ویژه برای تشخیص غلظت پایین مفید است.
- معایب: گران‌تر و وقت گیرتر است و به تجهیزات تخصصی نیاز دارد.
روش طیف سنجی انتشار نوری پلاسمای جفت القایی (ICP-OES)
یک نمونه در یک میدان پلاسما اتمیزه شده و سیلیس برای انتشار نور در یک طول موج خاص برانگیخته می‌شود. شدت نور اندازه گیری می‌شود که با غلظت سیلیس مرتبط است.
- فرآیند: نمونه آب نبولیزه می‌شود و به یک مشعل پلاسما وارد می‌شود، جایی که اتم‌های سیلیس یک طول موج مشخص را منتشر می‌کنند. این ابزار میزان انتشار را شناسایی و کمیت می‌کند.
- مزایا: بسیار دقیق است، می‌تواند غلظت‌های بسیار پایین را تشخیص دهد و می‌تواند چندین عنصر را به طور همزمان اندازه گیری کند.
- معایب: به تجهیزات پیچیده و پرهزینه‌ای نیاز دارد که باعث می‌شود برای اندازه گیری‌های میدانی معمولی در دسترس نباشد.
روش وزن سنجی
روش وزن سنجی شامل رسوب سیلیس از آب و وزن کردن رسوب است.
- فرآیند: سیلیس با افزودن یک معرف رسوب می‌کند و سپس فیلتر می‌شود. رسوب خشک شده و برای تعیین غلظت سیلیس وزن می‌شود.
- مزایا: این یک روش سنتی و ساده است که به تجهیزات پیشرفته نیاز ندارد.
- معایب: این فرآیند زمان‌بر است و ممکن است به خصوص برای غلظت‌های کم سیلیس حساسیت نداشته باشد.
روش آنالایزر سیلیس قابل حمل
نسخه فشرده و سازگار با روش رنگ سنجی است که به طور خاص برای آزمایش در محل طراحی شده است.
- فرآیند: آنالایزر قابل حمل نمونه را با معرف‌ها مخلوط می‌کند و به طور مستقیم سطح سیلیس را اغلب در زمان واقعی اندازه گیری می‌کند.
- مزایا: مناسب برای کار میدانی، نتایج سریع و حداقل آموزش مورد نیاز است.
- معایب: از نظر حساسیت در مقایسه با تکنیک‌های آزمایشگاهی محدود است و اغلب برای اندازه گیری‌های دقت کمتری دارد.
روش اندازه گیری سیلیس آب در آزمایشگاه‌های رسوب آب
اندازه گیری سیلیس در آب برای بسیاری از صنایع یک ضرور است، زیرا رابط مستقیمی با میزان بهره وری عملیاتی است. برای آزمون سیلیس آب توصیه می‌کنیم از آزمایشگاه رسوب آب استفاده کنید. ما مجهزترین تجهیزات و مجرب‌ترین کادر آزمایشگاهی را داریم و به شما بالاترین خدمات را ارائه می‌دهیم. برای کسب اطلاعات بیشتر با تیم مشاوران ما از طریق شماره ۷۷۶۴۶۱۰۲-۰۲۱ تماس بگیرید.