Vacatures     CLAROS
Nederlands

Silica

Wat is silica?

Silica, ook wel siliciumdioxide (SiO 2) of minerale kwarts genoemd, is een afgeleide samenstelling van het chemische element silicium (Si) en vormt ongeveer 59% van de aardkorst en een groot deel van gewoon zand. Silicium verbindt zich met zuurstof en vormt zo silicaten, de meest voorkomende soort mineralen.

Silica wordt in de meeste natuurlijke wateren aangetroffen als opgeloste silica of gesuspendeerde silicaatdeeltjes. Silica wordt in veel industriële applicaties gebruikt, waaronder de productie van voedingsmiddelen en farmaceutische producten, als additief en voor waterfiltratie.

Waarom silica meten?

Het meeste water bevat een overvloed aan silicium en zijn derivaten, silica (SiO 2) of silicaten
(SiO 4 en SiO 3 2–). De silicaconcentratie in water is gewoonlijk lager dan 30 mg/L, hoewel concentraties hoger dan 100 mg/L niet ongebruikelijk zijn. Concentraties hoger dan 1000 mg/L zijn mogelijk in pekel en brak water.

Silica in water kan aanzienlijke problemen veroorzaken voor industrieel water

Silica en silicaten worden aan water toegevoegd als conditioners, reinigingsmiddelen en anticorrosiemiddelen. Silica in water kan echter aanzienlijke problemen veroorzaken voor industrieën, voornamelijk in ketel- en stoomapplicaties. Hoge drukken en hoge temperaturen veroorzaken silicaafzettingen op ketelpijpen en warmtewisselaars.

Deze glazige afzettingen verminderen de efficiëntie van de warmteoverdracht en leiden tot voortijdige uitval. Silica-afzettingen op stoomturbinebladen verlagen de efficiëntie en maken kostbare downtime voor reiniging noodzakelijk. De silicagehaltes moeten onder 0,005 mg/L (5 ppb) worden gehouden in applicaties met zeer hoge druk.

Het meten van silica in water is nuttig wanneer het rendement van demineralisators wordt bewaakt. Het testen op silica (een van de eerste onzuiverheden die wordt gedetecteerd wanneer de uitwisselingscapaciteit van een demineralisator uitgeput is) biedt een gevoeligheidscontrole van de prestaties van de demineralisator.

Analyseprocedures en methoden voor silica

Analyseprocedures voor silica omvatten de silicomolybdaatmethode voor meting van het hoge meetbereik en de heteropolyblauwmethode voor meting van het lage meetbereik. De heteropolyblauwmethode is een uitbreiding van de silicomolybdaatmethode om de gevoeligheid te verhogen.

Silicamethoden van Hach® bepalen molybdaat-reactieve silica. De termen 'molybdaat-reactief' of 'molybdaat-niet-reactief' duiden niet op reactiviteit of gebrek daaraan ten aanzien van andere reagentia of processen. Af en toe bevat een monster silica dat ofwel zeer langzaam reageert met molybdaat of helemaal niet reageert. In ten minste één van de vormen reageert silica niet met molybdaat, ook al kan het door filterpapier stromen dat in opgeloste of colloïdale vorm aanwezig is. Het is niet bekend in welke mate dergelijke "niet-reactieve" silica optreedt in water.

"Molybdaat-niet-reactieve" silica kan worden omgezet in de vorm "molybdaat-reactief" door verhitting of fusie met alkali, zoals bij de ontsluiting van natriumbicarbonaat. Zie Standaardmethoden 4500-SiO 2 voor meer informatie.

Bij zowel de silicomolybdaat- als de heteropolyblauwmethode is de gevormde kleur recht evenredig met de hoeveelheid molybdaat-reactieve silica die aanwezig is in het oorspronkelijke monster. Het totaal silica kan worden bepaald door analyses uit te voeren met behulp van de elektrothermische atomaire absorptiemethode (standaardmethoden 3113B), de inductief gekoppelde plasmamassaspectrometrische methode (standaardmethoden 3125) of de inductief gekoppelde plasmamethode ( standaardmethoden 3120).

Termen als "colloïdaal", "kristalloïdaal" en "ionisch" zijn gebruikt om onderscheid te maken tussen verschillende vormen van silica, maar dergelijke terminologie kan niet worden onderbouwd. Hach biedt geen oplossingen of ondersteuning voor de methoden voor totaal silica.

Bij Hach® vindt u de testapparatuur, hulpmiddelen, training en software die u nodig hebt om de silicagehaltes in uw specifieke procesapplicatie te bewaken en te beheren.

Aanbevolen producten om silica te meten

5500sc Silica-analyser

De 5500sc silica-analyser heeft slechts twee liter reagens nodig om de analyser tot 90 dagen zonder toezicht te laten werken; twee keer zo lang als de voorgaande Series 5000-instrumenten.

Lees meer

Spectrofotometers

Hach is bekend om innovatie op het gebied van spectrofotometrie en biedt veel van de toonaangevende spectrofotometrische instrumenten in de wateranalysemarkt.

Lees meer

Silicachemicaliën, -reagentia en -standaarden

Chemicaliën van Hach worden grondig getest in combinatie met onze verpakking en instrumenten, om de hoogst mogelijke prestaties van het systeem te garanderen.

Lees meer

DR900 colorimeter

Hach is bekend om innovatie op het gebied van spectrofotometrie en biedt veel van de toonaangevende spectrofotometrische instrumenten in de wateranalysemarkt.

Lees meer

EZ Series silica-analysers

De EZ Series online analysers bieden meerdere opties voor de bewaking van silica in water. Typische applicaties zijn stoom- en energieopwekking, oppervlaktewater en proceswater.

Lees meer

 

Welke processen vereisen silicabewaking?

Energie-/stoomindustrie

Ketelwater: Schaalvorming door hardheid, silica en corrosie van productafzettingen kan de warmtewisselingscapaciteit en het algemene rendement van de ketel verlagen. De stoomkwaliteit varieert afhankelijk van de concentratie van onzuiverheden in het ketelwater en de potentiële mechanische overdracht van verontreinigde waterdruppels naar de stoom. Hoe hoger de werkdruk van de ketel, des te hoger de zuiverheidsvereisten, aangezien de overdracht van verontreinigingen wordt bevorderd. Silicametingen (spuien van keteldrum): silica-opbouw in de ketel is afhankelijk van de druk in de drum, < 5 ppb.

Kracht en stoom

Chemische, olie- en gasproductie (Steam Assisted Gravity Drainage, SAGD)

Silica wordt in het ketelvoedingwater geanalyseerd tussen de WAC (zwakke kationen) ontharders (primair en polijsten) en de keteltoevoerwatertank, voordat er stoom wordt gegenereerd.

Een chemische fabriek.

Hoe wordt silica bewaakt?

Veelgestelde vragen

Hoe reinig ik mijn laboratoriumglaswerk en doorstroomkuvet volgens de ULR-methode 8282?

Methode 8282 bevat specifieke aanbevelingen voor het onderhoud van het laboratoriumglaswerk en het reinigen van de doorstroomkuvet.

Laboratoriumglaswerk schoonmaken:

Reinig alle containers die in deze test worden gebruikt volledig om eventuele sporen van silica te verwijderen. Gebruik plastic containers voor alle analyses en opslag, omdat glas het monster kan verontreinigen met silica. Kleine flessen of flacons met schroefsluitingen werken goed.

  • Reinig de containers (gebruik geen fosfaatreinigingsmiddelen) en spoel ze vervolgens af met gedeïoniseerd water van hoge kwaliteit met een lage silicaconcentratie.
  • Laat inweken gedurende 10 minuten met een verdunning van Molybdaat 3-reagens in water met een laag silicagehalte met een verdunning van 1:50.
  • Spoel voor gebruik herhaaldelijk met water met een laag silicagehalte of met het monster. Houd containers goed gesloten wanneer ze niet worden gebruikt.
  • Vul de doorstroomkuvet met hetzelfde mengsel van Molybdaat 3 en water. Laat gedurende 10 minuten weken.
  • Spoel met water met een laag silicaniveau.

Houd de containers goed gesloten wanneer ze niet in gebruik zijn en spoel het laboratoriumglaswerk voor gebruik herhaaldelijk af met water met een laag silicagehalte of met het monster.

Reiniging doorstroomkuvet:

De doorstroomkuvet kan een opeenhoping van producten met kleur verzamelen, met name als de gereageerde oplossingen te gedurende lange perioden na de meting in de kuvet blijven.

  • Spoel de doorstroomkuvet met een 1:5-verdunning van ammoniumhydroxideoplossing om de kleur te verwijderen.
  • Spoel volledig met gedeïoniseerd water.
  • Plaats een deksel op de trechter van de doorstroomkuvet wanneer deze niet in gebruik is.

De doorstroomkuvet kan ook als volgt worden gereinigd:

  • Reinig de doorstroomkuvet met fosfaatvrij reinigingsmiddel en spoel deze vervolgens met gedeïoniseerd water van hoge kwaliteit.
  • Laat inweken gedurende 10 minuten met een verdunning van Molybdaat 3-reagens in water met een laag silicagehalte met een verdunning van 1:50. Hierdoor zou eventueel vastgehechte silica uit het monster verwijderd moeten worden.

Welk bereik kan de Silica EZ Series meten?

De EZ Series EZ1034 kan meten van 1 µg/L tot 100 µg/L Si en EZ1035 kan meten tot 1 mg/L Si met een interne verdunning.

Hoe kan ik de reagensblanco op de 5500sc silica-analyser in het veld controleren of aanpassen?

De blancowaarde van reagens 1 (R1) bevindt zich op de reagensfles. Als het monster zeer lage silicaconcentraties heeft en problemen heeft met hoge waarden (één tot twee ppb hoog), die niet worden veroorzaakt door blauwe verkleuring van de monsterkuvet of problemen met het instrument, kan een blancobepaling in het veld worden uitgevoerd om de blancowaarde aan te passen. Reinig de monsterkuvet volgens de procedure in de gebruikershandleiding.

De methode die wordt gebruikt om de blanco op de 5500sc silica-analyser te bepalen, is de standaardadditiemethode. Voor deze methode is een stabiele toevoer van de monsterconcentratie naar de analyser vereist voor de duur van de test, ongeveer 2 uur. Begin met het uitvoeren van een steekmonstertest met het monsterwater en noteer de analyserwaarde. Neem 500 mL monster af, voeg 2 mL standaard van 500 ppm toe, voer dit bijgewerkte monster als een steekmonster uit en noteer de waarde. Neem 500 mL monster af, voeg 4 mL standaard van 500 ppm toe, voer dit bijgewerkte monster als een steekmonster uit en noteer de waarde. Herhaal het uitvoeren van steekmonsters die zijn bijgewerkt met 6, 8 en 10 mL, en noteer elke waarde.

Wanneer de meetwaarden van de bijgewerkte steekmonsters zijn verzameld, kunt u deze in een grafiek (of in Excel) opnemen. Spikewaarde - 0, 2, 4 enz., ppb is de x-as; monsterwaarde op de y-as. Teken een best passende rechte lijn door de ingevoerde punten. Het punt waar de lijn de x-as kruist, is de waarde van de reagensblanco. (Het snijpunt is een negatieve waarde, maar wordt ingevoerd als een positieve blancowaarde.)

De bepaling van de reagensblanco wordt uitgevoerd bij concentraties in de buurt van de detectielimiet van de analyser. De hierboven vermelde meetwaarden van het bijgewerkte monster zijn onderhevig aan ruis en interferentie. Het laboratoriumglaswerk en de mengvaten moeten grondig schoon zijn voor goede resultaten. Het is het beste om elke standaardadditie ten minste drie keer te herhalen om ervoor te zorgen dat de resultaten herhaalbaar zijn. De uiteindelijke nauwkeurigheid van de bepaling van de blanco zal waarschijnlijk ongeveer +/- 1 ppb bedragen, en zeer waarschijnlijk binnen dit bereik liggen in overeenstemming met de waarde op de Molybdaat-reagensfles.

Een tegenstrijdigheid van 1-2 ppb tussen twee analysers die een monster analyseren dat zelf slechts 1-2 ppb (of zelfs minder) is, kan zeer moeilijk te isoleren zijn. Als het processysteem stabiel is en na regeneratie een bekende basisrespons uitvoert, en er geen andere fout kan worden gevonden in analyser, is de meest praktische oplossing mogelijk om de blancowaarde op deze analyser aan te passen zodat de meetwaarden overeenkomen met de bekende basiswaarde.

Wat is de houdbaarheid van de reagentia en standaarden die worden gebruikt voor de 5500sc silica-analyser?

De reagentia en standaarden voor de 5000sc hebben de volgende houdbaarheidsduur:

5500sc silica-reagentiaset, productnr. 6783600 bevat:

  • 5500sc reagens 2 silica 2-liter productnr. 6774902 heeft een houdbaarheid van 720 dagen vanaf de productiedatum, ongeopend.
  • 5500sc standaard 1 reagens 2 silica 2-liter productnr. 6775002KTO heeft een houdbaarheid van 360 dagen vanaf de productiedatum, ongeopend.
  • 5500sc reagens 3 silica 1,8-liter productnr. 6775202 heeft een houdbaarheid van 720 dagen vanaf de productiedatum, ongeopend.
  • 5500sc reagens 3 silicapoeder 205G productnr. 6775355 heeft een houdbaarheid van 1800 dagen vanaf de productiedatum, ongeopend en niet voorbereid.
  • 5500sc reagens 1 silica 2-liter productnr. 6774802 heeft een houdbaarheid van 720 dagen vanaf de productiedatum, ongeopend.

De exacte datum en maand van de houdbaarheid staan op het label van elke fles.

Zijn de silica-/fosfaatreagentia uit de Series 5000 compatibel met het silica-/fosfaatsysteem van de 5500sc?

De reagentia voor de silica-/fosfaatanalyser 5500 hebben een andere concentratie dan de oudere reagentia voor silica-/fosfaatanalysers uit de Series 5000 en zijn daarom niet compatibel. Vanwege het verschil in concentraties zijn de reagensvolumes verschillend en kunnen er nauwkeurigheidsproblemen ontstaan op een ander model analyser.

Let op: De kalibratiestandaarden voor de 5500sc silica-/fosfaatanalysers zijn hetzelfde als voor het Series 5000-model.

Als een standaardfles voor de Series 5000 ongeopend is en niet is verlopen, kan de inhoud worden gebruikt om dezelfde parameter te kalibreren op een 5500sc-analyser.

Breng de inhoud vóór gebruik over naar de juiste flessstijl voor de 5500sc-systemen. Een onjuist flestype kan leiden tot een lucht- of standaardlek, waardoor het systeem beschadigd kan raken.