Определение кремния в природных водах спектрофотометрическим методом с применением современных способов пробоподготовки

Abstract

Актуальность работы обусловлена созданием высокочувствительных современных экспрессных методик определения растворимого кремния в природных водах доступными физико-химическими методами анализа. Цель работы: современные способы пробоподготовки природных вод с применением ультразвуковых и ультрафиолетовых полей, фотоактивных каталитических систем для разрушения поликремниевых кислот и комплексов кремния с гуминовыми веществами при определении общего содержания растворимых форм кремния спектрофотометрическим методом анализа. Методы исследования: спектрофотометрия, ИК-спектроскопия, масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой. Результаты. Для создания современных эффективных способов пробоподготовки природных вод при определении растворимого кремния спектрофотометрическим методом в виде жёлтого кремниймолибденового комплекса с применением референтной методики изучены возможности ультразвукового и ультрафиолетового излучений, фотокаталитической системы Фентонадля разрушения поликремниевых кислот и комплексов кремния с гуминовыми веществами. Показано, что наиболее эффективным способом пробоподготовки является фотохимическая система Фентона. Разработанная методика пробоподготовки применена для анализа термальных и болотных вод на содержание растворимого кремния методом спектрофотометрии. Правильность методики доказана сопоставлением полученных результатов с результатами анализа вод методом масс-спектрометрии синдуктивно связанной плазмой (MS-ISP) с использованием норматива контроля. В условиях ультрафиолетового излучения происходит разрушение поликремниевых кислот, что можно использовать для количественной оценки различных форм кремниевых кислот методом спектрофотометрии. Установлено, что ультразвуковое излучение не позволяет контролировать методом спектрофотометрии все растворимые формы кремния.

The main aim of the study is to develop modern methods of preparing natural water samples using ultrasound, ultraviolet radiationand photocatalytic systems for destruction of polysilicic acids and silicon complexes with humic substances to determine soluble siliconby spectrophotometric method. The methods used in the study: spectrophotometry, IR spectroscopy, inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The results. The use of ultrasound, ultraviolet radiation and Fenton photocatalytic systems the authors have studied destruction of polysilicic acids and silicon complexes with humic substances to develop modern and effective methods of preparing natural water samples in spectrophotometric determination of soluble silicon in the form of silicon molybdenum yellow complex by reference procedure. It was shown that the photochemical Fenton system is the most effective for sample preparation. The developed procedure of sample preparation was applied for analysis of thermal and bog waters on dissolved silicon by spectrophotometry. The correctness of the method was confirmed by comparison of the results obtained by spectrophotometry and ICP-MS using the inspection standard. Under ultraviolet radiation, polysilicic acids are destroyed that can be used for quantification of different forms of silicic acids by spectrophotometric method. It was found that ultrasonic pre-treatment is not suitable for spectrophotometric control of soluble forms of silicon.