การวิเคราะห์หาซิลิเกต (Si(OH)4) (molybdosilicate method) (Strickland and Par-sons, 1972)

ซิลิเกตในตัวอย่างจะทำปฏิกิริยากับสารละลาย molybdate ได้เป็นสารประกอบ silico molybdate ซึ่งสารประกอบนี้จะถูกสารละลายที่ประกอบด้วยสารละลาย metol และสารละลายกรด oxalic รีดิวซ์ ได้สารประกอบเชิงซ้อนที่มีสีน้ำเงิน สารนี้มี molar absorptivity ประมาณ 22000 (810 nm) ในน้ำกลั่น และประมาณ 19000 ในน้ำทะเล ตามวิธีนี้สามารถวัดซิลิเกตได้สูงถึง อย่างไรก็ตามหากน้ำตัวอย่างมีความเข้มข้นของซิลิเกตสูงดังกล่าวควรเจือจางตัวอย่าง

ในการวิเคราะห์หาซิลิเกตหากน้ำตัวอย่างมีปริมาณไฮโดรเจนซัลไฟด์มากกว่า 150 mol/L จะมีผลต่อปฏิกิริยา reduction และ isomerisation ของกรด heteropoly เมื่อตัวอย่างมีไฮโดรเจนซัลไฟด์ มากกว่า 150 mol/L ควรเจือจางตัวอย่าง สำหรับตัวอย่างน้ำจาก estuary ซึ่งมีความเค็มผันแปรในช่วงกว้าง ควรมีการปรับแก้ผลจากความเค็มดังนี้ (Grasshoff et al., 1999)

Si = (1 + 0.0045 x (S_s - S₀) x Si_unc

เมื่อ S_s และ S₀ ความเค็มของน้ำตัวอย่าง และ น้ำบริสุทธิ์ที่ใช้เตรียมสารมาตรฐานและแบลงค์

การเก็บและการรักษาน้ำตัวอย่าง

ตัวอย่างน้ำที่นำมาวิเคราะห์หาซิลิเกตควรเก็บด้วยขวดพลาสติก (polyethylene) แล้วเก็บไว้ในที่มืดและเย็นจนกระทั่งวิเคราะห์ตัวอย่างเพื่อลดผลเนื่องจากไดอะตอม และควรวิเคราะห์ภายใน 1 วัน โดยเฉพาะตัวอย่างน้ำจากแหล่งน้ำที่มีผลผลิตสูง สำหรับตัวอย่างน้ำที่มีแพลงก์ตอนพืชไม่ชุกชุมอาจเก็บไว้ได้นาน 1 สัปดาห์ ไม่ควรแช่แข็งตัวอย่างน้ำที่จะนำมาวิเคราะห์หาซิลิเกต เพราะอาจเกิด polymerization

น้ำยาเคมีและวิธีเตรียม

1. Molybdate Reagent

ละลายแอมโมเนียมพาราโมลิบเดต ((NH₄)₆ MO₇O₂₄ 4H₂O) 4.0 กรัม ในน้ำกลั่นประมาณ 300 มิลลิลิตร จากนั้นเติมกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น (12 N) ลงไป 12.0 มิลลิลิตร เขย่าเติมน้ำกลั่นให้ได้ปริมาณ 500 มิลลิลิตร เก็บรักษาสารละลายในที่มืดด้วยขวด Polyethelene สารละลายจะหมดอายุใช้การเมื่อเกิดตะกอนขาว

2. Metol-Sulphite Solution

ละลาย Anhydrous Sodium sulphite (Na₂SO₃) 6 กรัม ในน้ำกลั่น 500 มิลลิลิตร แล้ว เติม Metol (P-methylaminophenol sulphate) 10 กรัม เมื่อละลายผสมกันดีแล้วกรองสารละลายที่ได้ด้วยกระดาษกรอง No.1 Whatman เก็บสารละลายในขวดแก้วปิดจุกแน่นสารละลายนี้มีอายุการใช้ประมาณ 1 เดือน

3. สารละลายกรดออกซาลิค

ละลายกรดออกซาลิค ((COOH)₂ .2H₂O) 50 กรัม ในน้ำกลั่น 500 มิลลิลิตร เก็บรักษาสารละลายในขวดแก้ว

4. กรดซัลฟูริก 50% (V/V)

รินกรดซัลฟูริก (H₂SO₄) เข้มข้น 250 มิลลิลิตร ลงในน้ำกลั่น 250 มิลลิลิตร ทิ้งไว้ให้เย็นที่อุณหภูมิห้อง (สามารถเติมน้ำกลั่นให้มากกว่า 500 มิลลิลิตร ได้เล็กน้อย)

5. Reducing Reagent

ผสม Metol-sulphite solution 100 มิลลิลิตร กับกรดออกซาลิค 60 มิลลิลิตร (ผสมอย่างช้าๆ) แล้วเติมกรดซัลฟูริก 60 มิลลิลิตร จากนั้นเติมน้ำกลั่นให้ได้ปริมาตร 300 มิลลิลิตร สารละลายควรเตรียมก่อนใช้ทำการวิเคราะห์

6. น้ำทะเลเทียม

ละลายโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) 25 กรัมและแมกนีเซียมซัลเฟตเฮปตะไฮเดรต (MgSO₄7H₂O) 8 กรัม ในน้ำกลั่น 1 ลิตร เก็บรักษาสารละลายนี้ในขวด Polyethylene และสารละลายนี้จะมีค่าความเค็มเท่ากับ 28.0 psu

7. สารละลายมาตรฐานของซิลิเกต :

ละลาย disodiumhexafluorsilicate (Na₂ SiF₆, MW : 188.06 )ที่อบแห้ง 0.960 กรัม ในน้ำกลั่น 50-100 มิลลิลิตร (ใช้บีกเกอร์พลาสติก) เมื่อ disodium hexafluorsilicate ละลายดีแล้วเทใส่ขวดวัดปริมาตร จากนั้นเติมน้ำกลั่นให้ได้ปริมาตร 1 ลิตร สารละลายนี้ความเข้มข้น 140.43 mg- Si/L และเรียกสารละลายนี้ว่า stock standard solution เก็บสารละลายที่ได้ในขวด polyethylene สารละลายนี้เสถียรตลอดไป

ขั้นตอนวิเคราะห์

1. การเตรียมกราฟมาตรฐาน

1) ใช้ไปเปตดูด standard solution จาก stock มา 10 มิลลิลิตร แล้วเติมน้ำทะเลเทียมให้ได้ปริมาตร 500 มิลลิลิตร สารละลายนี้มีความเข้มข้น 2.809 mg-Si/L เรียกสารละลายนี้ว่า intermediate standard solution และควรใช้สารละลายทันทีเพราะปริมาณซิลิเกตจะลดลงตามเวลาเนื่องจาก Polymerization

2) ดูด intermediate standard solution มา 1, 2, 5, 10 และ 25 มิลลิลิตร แล้วเติมน้ำทะเลเทียมให้ได้ 25 มิลลิลิตร เรียกสารละลายนี้ว่า working standard solution และสารละลายนี้มีความเข้มข้น 0.112, 0.224, 0.560, 1.12 และ 2.80 mg-Si/L ตามลำดับ สำหรับ blank ใช้น้ำทะเลเทียม

3) เติม Molybdate reagent 10 มิลลิลิตร เขย่าแล้วปล่อยทิ้งไว้ประมาณ 10 นาที

4) เติม Reducing reagent 15 มิลลิลิตร ทิ้งไว้ 2-3 ชั่วโมง

5) นำไปวัดด้วยเครื่องวัดการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 810 นาโนเมตร

6) หาความสัมพันธ์ระหว่างค่าการดูดกลืนแสงที่วัดได้กับความเข้มข้นด้วยวิธี linear regression

2.การวิเคราะห์ตัวอย่าง

1) ตวงน้ำตัวอย่าง 25 มิลลิลิตร ลงในขวด polyethelene แล้วเติมสารละลายโมลิบเดต 10 มิลลิลิตร จากนั้นเติม Reducing reagent 15 มิลลิลิตร เขย่าให้เข้ากัน ทิ้งไว้ 2-3 ชั่วโมง

2) นำไปวัดค่าการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่น 810 นาโนเมตร

3) สำหรับแบลงค์ใช้น้ำกลั่น แล้วดำเนินการตามข้อ 2)

ตาราง  ปริมาตรของ Metol-sulphite solution กรด Oxalic และ 50% V/V H₂SO₄ ที่ใช้ในการเตรียม Reducing Reagent