五氧化二釩的釩含量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)比研究

陳彥博　董曉藝　楊洪　仇進(jìn)國(guó)

【摘要】 本研究分析了不同標(biāo)準(zhǔn)所推薦的五氧化二釩產(chǎn)品中全釩含量檢測(cè)方法的差異，通過實(shí)驗(yàn)確定了相關(guān)差異對(duì)于檢測(cè)結(jié)果的影響。本研究建立了一種適用于高純五氧化二釩中低價(jià)釩含量檢測(cè)的電位滴定方法，并與冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中推薦的方法進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果顯示電位滴定法的檢測(cè)結(jié)果精密度和準(zhǔn)確度更高。

【關(guān)鍵詞】 五氧化二釩;標(biāo)準(zhǔn)方法;釩含量;電位滴定法

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2018.04.010

Comparative Study on Standard Methods of the Vanadium Content Detection of Vanadium Pentoxide

CHEN Yan-bo1，DONG Xiao-yi2，YANG Hong1，QIU Jin-guo1

（1.Dalian Borong New Materials Company Limited，Dalian 116450，China;

2.BHN Special Materials Company Limited，Dalian 116450，China）

Abstract： The differences among methods of vanadium content detection of vanadium pentoxide recommended in different kinds of standards were analyzed in this study. The effects of relevant differences on test results were determined experimentally. In this study，a potentiometric titration method，which was applied to low valent vanadium content detection in high purity vanadium pentoxide，and was compared with the method recommended in metallurgical standard. The results showed that the potentiometric titration method has higher precision and accuracy.

Key words： vanadium pentoxide;standard method;vanadium content;potentiometric titration

五氧化二釩主要用于合金生產(chǎn)，而高純五氧化二釩還可應(yīng)用于發(fā)光材料、催化劑和電極材料、液流電池等領(lǐng)域[1-3]。五氧化二釩的全釩含量檢測(cè)主要采用的是氧化還原滴定法，該方法較為成熟，一直在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、冶金標(biāo)準(zhǔn)及化工標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用[4-6]。由于不同的行業(yè)有著不同的檢測(cè)需求，因此不同的標(biāo)準(zhǔn)在檢測(cè)方法的操作細(xì)節(jié)上存在一定的差異，在一些研究中也論證了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所推薦的檢測(cè)方法的準(zhǔn)確性和相關(guān)差異影響[7-8]。YB/T 4248-2011中推薦了五氧化二釩的低價(jià)釩（四價(jià)釩）檢測(cè)方法，采用發(fā)煙硫酸溶解五氧化二釩樣品，預(yù)氧化后測(cè)定的釩含量值與不采用預(yù)氧化直接測(cè)定的釩含量值之間的差值計(jì)為低價(jià)釩含量[9]。有文獻(xiàn)對(duì)低價(jià)釩檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)所采用的溶樣方法適用性進(jìn)行了論證[10]。

本文對(duì)現(xiàn)行五氧化二釩分析方法標(biāo)準(zhǔn)中全釩含量的分析方法所存在的差異進(jìn)行了分析，通過實(shí)驗(yàn)找出相關(guān)差異對(duì)檢測(cè)效果的影響。同時(shí)，本文結(jié)合多年的方法應(yīng)用及研究經(jīng)驗(yàn)，提出了更適合高純五氧化二釩產(chǎn)品的低價(jià)釩含量檢測(cè)方法，并與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的差減法進(jìn)行了對(duì)比和分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器

電位滴定儀（梅特勒T50）。

1.2 試劑與標(biāo)準(zhǔn)溶液

硫酸（科密歐，GR）;磷酸（科密歐，GR）;高錳酸鉀（科密歐，GR）;草酸鈉（國(guó)藥，PT）;硫酸亞鐵銨（科密歐，GR）;過硫酸銨（科密歐，GR）;氫氧化鈉（科密歐，GR）。

硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，c[（NH4）2Fe（SO4）2[?]6H2O]約0.045mol/L;高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，c[KMnO4]約0.030mol/L。標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定具體操作見GB/T 601-2016《化學(xué)試劑 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備》。

1.3 五氧化二釩全釩含量檢測(cè)

1.3.1 高錳酸鉀氧化-硫酸亞鐵銨滴定法測(cè)定五氧化二釩中釩含量

試樣用磷酸和硫酸混合溶解，在15%～20%硫酸酸度下，用高錳酸鉀將釩（IV）氧化成釩（V），在尿素存在下，用亞硝酸鈉分解過量的高錳酸鉀，以N-苯基鄰氨基苯甲酸為指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行滴定，根據(jù)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的消耗量計(jì)算試樣中五氧化二釩的含量。具體操作參見冶金標(biāo)準(zhǔn)YB/T 5328-2009。

1.3.2 過硫酸銨氧化-硫酸亞鐵銨滴定法

試樣用磷酸和硫酸混合溶解，在15%～20%硫酸酸度下，用過硫酸銨將釩（IV）氧化成釩（V），以高溫煮沸方式分解過量的過硫酸銨，以N-苯基鄰氨基苯甲酸為指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行滴定，根據(jù)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的消耗量計(jì)算試樣中五氧化二釩的含量。參見冶金標(biāo)準(zhǔn)YB/T 4218-2010。

1.4 五氧化二釩中低價(jià)釩含量檢測(cè)

1.4.1 差減法測(cè)定五氧化二釩中低價(jià)釩含量

一份試樣用氫氧化鈉分解，在酸性介質(zhì)中用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，測(cè)定五價(jià)釩含量;另一份試樣按1.3.1或1.3.2步驟測(cè)定全釩含量。根據(jù)試樣中全釩和五價(jià)釩的測(cè)定結(jié)果計(jì)算得出四氧化二釩含量。具體操作參見冶金標(biāo)準(zhǔn)YB/T 4248-2011。