超純水硅表采用電化學分析原理進行測量。這種方法通常基于硅在特定電極表面發(fā)生的氧化還原反應。例如，在含有特定電解質(zhì)溶液的電化學池中，硅離子在電極表面發(fā)生氧化反應，產(chǎn)生與硅含量相關(guān)的電流信號。通過測量該電流信號的大小，并結(jié)合電化學模型和校準曲線，就可以確定水樣中硅的含量。電化學分析法具有響應速度快、靈敏度高、可實現(xiàn)連續(xù)在線測量等優(yōu)點，但電極的穩(wěn)定性和抗干擾能力是影響測量準確性的關(guān)鍵因素。
 

　　超純水硅表的結(jié)構(gòu)組成：
 

　　(一)采樣系統(tǒng)
 

　　采樣系統(tǒng)是超純水硅表獲取水樣的部分，其設(shè)計需要確保采集到的水樣能夠真實代表超純水的實際狀況，同時避免外界污染。通常采用不銹鋼或聚四氟乙烯等耐腐蝕、低吸附的材料制作采樣管道和閥門。采樣管道應盡量短且直，以減少水樣在管道中的停留時間和吸附損失。
 

　　(二)反應系統(tǒng)
 

　　反應系統(tǒng)是進行硅含量化學分析的關(guān)鍵部分。根據(jù)所采用的分析方法不同，反應系統(tǒng)包含不同的反應容器和試劑添加裝置。對于硅鉬黃或硅鉬藍光度法，反應容器通常為光學透明的比色皿，以便光學系統(tǒng)能夠準確測量吸光度。試劑添加裝置需要準確控制試劑的添加量和添加時間，確保反應能夠按照預定的條件進行。

 

　　(三)光學系統(tǒng)(針對光度法)
 

　　在采用光度法測量，光學系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。它主要包括光源、單色器、比色皿和光電探測器等部件。光源通常采用穩(wěn)定的氘燈或鎢燈，能夠提供足夠強度和穩(wěn)定性的光信號。單色器用于將光源發(fā)出的復合光分離成特定波長的單色光，以確保測量的準確性和選擇性。比色皿是放置水樣和反應產(chǎn)物的容器，其材質(zhì)和光學性能直接影響測量結(jié)果。光電探測器則負責將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，其靈敏度和線性范圍決定了測量的精度和動態(tài)范圍。
 

　　(四)電化學系統(tǒng)(針對電化學分析法)
 

　　對于采用電化學分析法的超純水硅表，電化學系統(tǒng)是核心部分。它由電化學池、電極和信號處理電路組成。電化學池是進行電化學反應的場所，其結(jié)構(gòu)和材質(zhì)需要滿足電化學反應的要求，同時避免對水樣和電極的污染。電極是電化學分析的關(guān)鍵部件，包括工作電極、參比電極和對電極。工作電極的材質(zhì)和表面狀態(tài)對測量靈敏度和選擇性有重要影響，通常采用鉑、金等貴金屬或特殊修飾的電極材料。信號處理電路負責將電極產(chǎn)生的微弱電流信號進行放大、濾波和數(shù)字化處理，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和顯示。
 

　　(五)數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)
 

　　數(shù)據(jù)處理與顯示系統(tǒng)接收來自光學系統(tǒng)或電化學系統(tǒng)的電信號，通過內(nèi)置的算法和程序?qū)π盘栠M行處理，計算出水樣中硅的含量。同時，該系統(tǒng)還具備數(shù)據(jù)存儲、查詢和傳輸功能，能夠?qū)y量結(jié)果記錄下來，方便用戶進行歷史數(shù)據(jù)分析和追溯。顯示系統(tǒng)通常采用液晶顯示屏，能夠直觀地顯示測量結(jié)果、儀器狀態(tài)和操作提示等信息，方便用戶操作和監(jiān)控。