ボイラー水管理において計測項目の一つにシリカがあります。水の硬度が高い地域でボイラーを使用する場合は、シリカは注意すべきポイントの一つになります。
今回はシリカ計測器の原理について解説します。
シリカとは
シリカとは二酸化ケイ素やケイ酸とも呼ばれる物質のことで、自然界には石英という鉱物として多く存在します。また乾燥剤でお馴染みのシリカゲルは、文字通りシリカをゲル化したものです。
欧州の国々ではミネラル豊富な硬水であることが知られていますが、一方で日本の水は花崗岩や石英の影響でシリカが多く含まれています。
産業分野でも水道水や地下水を使うので、シリカ濃度には気をつける必要があります。特にボイラーやクーリングタワーなど水が凝縮されるような用途では、シリカ濃度が上がりやすいです。
測定時に使用される単位は、mg/Lです。例えばボイラーに関してJIS規格では、10MPa以下では2mg/L以下（蒸気中のシリカ濃度が0.02mg/L以下）が望ましいとされています。
シリカ測定器の原理
計測にはモリブデンブルー法（モリブデン青吸光光度法）という、昔から用いられる方法が使われていることが多いので、この測定原理の解説をしようと思います。
シリカは酸性環境下で、モリブデン塩酸と反応して錯体を生成します。これに酸（アスコルビン酸など）を添加し還元させると青色（モリブデンブルー）になり、これに600-800nmの波長の光を当てて吸光度を測定するというものです。
試薬を使った化学反応を用いるため、単に電流値を測るわけではないので連続測定できませんが、機械的に１５分間隔などで計測することができる機器はあります。
計測器には連続使用を目的にした大型の装置もあれば、ポケットに入るサイズのものもあります。用途に合わせてご検討ください。
シリカ測定器の注意点
取扱説明書通りに計測を行えば問題ないかと思いますが、注意点としては２点挙げられます。
計測時間がかかる
サンプルを試薬に添加してからすぐに結果が出るわけではなく、反応して青色が出るのに数分かかります。キットや装置によって必要時間は変わるので、マニュアルに従ってください。
とはいえ、多くの機器には自動カウントダウン機能がついているようなので、あまり気にしなくても良いかと思います。
セルやチューブの洗浄が必要
ポータブルの場合は毎回、据置で連続稼働の装置の場合は定期的に、装置内の洗浄が必要です。
吸光度測定はガラス製の「セル」と呼ばれる入れ物にサンプルを流し、光を当てて吸光度を測定するため、セルが汚れていると正しく計測できません。純水を使ってマニュアル通りに洗浄してください。
連続稼働タイプの場合は、試薬や洗浄液のボトルを一定期間（例えばあるメーカーの装置なら６０日間）ごとに入れ替える必要があり、その際に洗浄を行うことになります。
まとめ
- シリカは二酸化ケイ素やケイ酸とも呼ばれる物質
- 水に含まれるシリカは鉱物に由来することが多く、水が濃縮される用途では対策が必要
- 吸光度を測るガラス製の検出部をきれいに保つ必要がある
ボイラー水質管理に重要な機器ですので、正しい方法で使用・管理を行ってください。
2020/4/18
【計測機器】シリカって何？シリカ測定器の原理と注意点
ボイラー水管理において計測項目の一つにシリカがあります。水の硬度が高い地域でボイラーを使用する場合は、シリカは注意すべきポイントの一つになります。 今回はシリカ計測器の原理について解説します。 チャンネル登録はこちら 目次シリカとはシリカ測定器の原理シリカ測定器の注意点計測時間がかかるセルやチューブの洗浄が必要まとめ シリカとは シリカとは二酸化ケイ素やケイ酸とも呼ばれる物質のことで、自然界には石英という鉱物として多く存在します。また乾燥剤でお馴染みのシリカゲルは、文字通りシリカをゲル化したものです。 欧 ...
ReadMore
2020/4/18
【計測機器】溶存酸素って何？溶存酸素計の原理や注意点は？
ボイラーの水処理を考えるときに「溶存酸素」という言葉を聞いたことはありませんか？ ものづくりの現場において、連続監視が必要とされるユーティリティや製品は、その計測器の仕組みについてもよく理解しておくほうが良いでしょう。 今回はボイラー水質基準の一つである溶存酸素について、測定器の原理と注意点を解説します。 チャンネル登録はこちら 目次溶存酸素とは溶存酸素計の原理ポーラログラフ式ガルバニックセル式溶存酸素計の注意点校正が必要流速が必要気泡に注意温度補正まとめ 溶存酸素とは 溶存酸素とは水に溶け込んでいる酸素 ...
ReadMore
2020/2/29
【計測機器】導電率とは？導電率計の原理や注意点について
ボイラーの水質管理をはじめ、産業分野でも水質はよく見られる指標の一つです。 今回は含まれる金属イオン濃度の指標としても使われる導電率やそれを測定する導電率計の原理と注意点について解説します。 目次導電率とは導電率計の原理電極式電磁式導電率計の注意点温度が一定か電極に異常がないか校正しているかまとめ 導電率とは 導電率は、電気伝導度や伝導率などとも呼ばれる、溶液中の電気の流れやすさを表す度合いです。 単位はS/m（ジーメンス毎メートル）を使います、なおSは電気抵抗Ωの逆数です。 名称は１９世紀のドイツ人電気 ...
ReadMore
2020/2/29
【計測機器】pH計の原理、注意点について詳しく解説！
水質管理のために使用されるpHセンサー。 産業分野の現場でも、ラボスケールの研究所でも使用されますよね。ありふれた機器だからこそ原理をしっかりと理解しておきましょう。 今回はpH計の原理や注意点について解説したいと思います。 目次pHとはpH計の原理pH計の注意点温度補正ができているか比較電極が接液しているかキャリブレーションしているか静電気が起きてないか電極に異常がないか導電率が低くないか強いアルカリ性ではないかまとめ pHとは pHは日本語だと水素イオン指数と呼ばれ、水素イオンH+が溶液１Lに対し何モ ...
ReadMore
2020/5/14
【温度センサー】ダブルエレメントとは？メリットデメリットについて
温度センサーを選ぼうとするときに「ダブルエレメント」という言葉を聞いたことがありますか？ ダブルエレメントタイプはセンサーから取得した値を複数の信号として入出力する場合には非常に便利です。 今回はダブルエレメントの特徴とメリットについて解説します。 目次ダブルエレメントとはダブルエレメントのメリットとデメリットまとめ ダブルエレメントとは エレメントとは光学素子のことを意味しますが、温度センサーにおいては感温部の部品を指します。 通常のセンサーは１機器で１箇所の温度を測定します（シングルエレメントと呼ばれ ...
ReadMore
↓ 関連書籍
エネ管.com
