一種硫酸氧釩中五價釩的測定方法
2023-05-24 02:01:56
專利名稱：一種硫酸氧釩中五價釩的測定方法
技術領域：
本發明屬於化學分析技術領域，更具體地講，涉及一種測定硫酸氧釩中的五價釩的方法。
背景技術：
通常，硫酸氧釩又稱為硫酸釩醯、硫酸釩，其分子式為V0S04. ηΗ20，分子量為163. O (以無水物計)，其物化性能為蘭色結晶，含有結晶水，可多達50%，易溶於水。目前，硫酸氧釩是工業生產釩電池(VRB)的最重要原料。此外，硫酸氧釩在化工和醫學上也有著廣泛的用途，其中，在工業上主要用作染織行業的媒染劑，如用作玻璃和陶瓷的著色劑；在化工行業主要用作催化劑，在能源材料行業主要用作全釩液流電池的電解液；在醫藥上硫酸氧釩可以促進蛋白質的合成和幫助輸送營養，如輸送胺基酸和葡萄糖進行進入肌細胞，增大肌細胞體積，同時有近似於胰島素的功能，對糖尿病存在藥用效果。 隨著我國化工行業、能源工業及製藥業的發展，硫酸氧釩的需求量逐年增大。在產品供應的指標中，對硫酸氧釩產品中的五價釩含量做了要求，要求< O. 5%。在現有技術中，關於五價釩的測定主要是對高含量釩氧化物中五價釩含量的測定方法，如還原性釩氧化物、碳還原後的氧化釩、釩電解液等樣品中不同價態釩的測定，測定方法採用硫酸亞鐵銨滴定法和電位滴定法，並不能適用於硫酸氧釩中五價釩的分析和測定。另外，文獻「硫酸釩醯中五價釩的分離測定」(黃寶貴、韓書超.[J].湖南冶金.1997，(6) 54 56.)介紹了 BPHA-CHC13萃取分離分光光度法測定硫酸氧釩中的五價釩，但該方法操作煩瑣，使用了有機萃取劑，不僅成本高，且分析效率低。另外，由於硫酸氧釩根據其製備工藝的不同，釩的物相除了以大量的四價釩存在夕卜，還可能存在三價釩和五價釩，所以準確測定硫酸氧釩中的五價釩是物相分析，而且難度較大。
發明內容
針對現有技術的上述不足，本發明的目的在於解決至少上述問題中的至少一項。例如，本發明的目的之一在於提供一種能夠測定含有確定量的三價釩和五價釩的硫酸氧釩樣品中的五價釩含量。本發明提供一種硫酸氧釩中五價釩的測定方法，所述方法包括依次進行的以下步驟將硫酸氧釩的樣品放入可具塞的容器中；向所述容器中加入樣品分解酸和碘化鉀以形成溶液體系，並控制所述溶液體系的PH值為2 3，其中，所述樣品分解酸能夠完全分解樣品並且不改變樣品中五價釩離子的價態；向所述容器中加入氟化物掩蔽劑以絡合雜質金屬離子；向所述容器中加入冰乙酸以將所述容器中試液的PH調節為3. 5 4 ;給所述容器具塞，並置於暗處預定時間；以澱粉溶液作為指示劑，並採用硫代硫酸鈉標準滴定溶液進行滴定，以所述試液紫色消失作為滴定終點，得到樣品中五價釩的含量。在本發明的示例性實施例中，所述氟化物掩蔽劑為氟化氫銨或氟化鉀。
在本發明的示例性實施例中，所述預定時間為IOmin 30min。在本發明的示例性實施例中，所述樣品的放入量不小於l.Og。在本發明的示例性實施例中，所述樣品分解酸為硫酸的水溶液。在本發明的示例性實施例中，所述雜質金屬離子包括Fe3+、As5+、Sb5+。在本發明的示例性實施例中，所述硫酸氧釩的樣品中含有確定量的五價釩離子和三價釩離子。與現有技術相比，本發明的測定方法具有快速、簡便、準確、操作性強等優點。
具體實施例方式在下文中，將結合示例性實施例來詳細說明本發明的硫酸氧釩中五價釩的測定方 法。在本發明的一個示例性實施例中，硫酸氧釩中五價釩的測定方法包括依次進行的以下步驟將硫酸氧釩的樣品放入可具塞的容器中；向所述容器中加入能夠完全分解樣品並且不改變樣品中五價釩離子的價態的樣品分解酸(例如，硫酸的水溶液)，以將所述容器中溶液的PH值控制為2 3 ;向所述容器中加入碘化鉀，使五價釩與碘化鉀發生反應生成碘單質；向所述容器中加入氟化物掩蔽劑以絡合雜質金屬離子；向所述容器中加入冰乙酸以將所述容器中溶液的PH調節為3. 5 4，並且能夠起到緩衝作用；給所述容器具塞，並置於暗處預定時間；以澱粉溶液作為指示劑，並採用硫代硫酸鈉標準滴定溶液進行滴定，以所述試液紫色消失作為滴定終點，得到樣品中五價釩的含量。這裡，所述樣品分解酸和碘化鉀的可以不分次序加入所述容器中。本示例的主要反應原理為2F5++2/—)2F4++/2，I2+ 2S20,2-^^ + S4062-,
即，五價釩與碘離子發生反應，生成碘單質，通過硫代硫酸鈉滴定碘單質來換算為五價釩的量。在本示例中，樣品中含有少量的三價釩元素，樣品中的三價釩在加入酸分解的過程中優先被反應體系中的氧氣(例如，樣品分解酸中夾帶的氧氣)氧化，氧氣的氧化還原標準電位為I. 23,五價I凡的標準氧化還原電位為O. 999,加上反應體系中存在大量的碘化鉀,所以三價釩不會與五價釩發生反應。此外，加入冰乙酸以將試液的PH至調節為3. 5 4，能夠使試液中的硫代硫Ife納與鵬完全並徹底地反應。在本發明的另一個示例性實施例中，所述氟化物掩蔽劑可以為氟化氫銨或氟化鉀。但本發明不限於此，只要能夠絡合樣品中的諸如Fe3+、As5+、Sb5+等雜質金屬離子氟化物掩蔽劑均可。在本發明的另一個示例性實施例中，所述預定時間優選為IOmin 30min。但本發明不限於此，只要能夠使五價釩與碘化鉀充分反應即可。在本發明的另一個示例性實施例中，樣品的加入量可根據其中五價釩含量的高低選擇，如果樣品中的五價釩含量較低，則其加入量可適當增大。例如，通常情況下，樣品的放入量優選地不小於I. 0g。在本發明的另一個示例性實施例中，所述樣品分解酸為硫酸水溶液。例如，所述硫酸水溶液中，硫酸與水的體積比可以為I : 100。然而，本發明不限於此，只要能夠分解樣品並且不改變樣品中五價釩離子的價態的硫酸水溶液均可作為樣品分解酸，並且通過調節其加入量即可將所述容器中溶液的pH值為2 3，從而為五價釩與碘離子的反應提供合適的酸度範圍。在本發明的另一個示例性實施例中，所述硫酸氧釩中五價釩的測定方法也可採用如下的方式來實現
A、稱取適量待測樣品，試樣量可根據五價釩含量的高低選擇，通常不小於I. 0g，於可以具塞的分析器具中，如碘量瓶；B、向待測樣品中加入30 50mL樣品分解酸，O. 5 3. Og碘化鉀，加入O. 3 L Og氟化氫銨或氟化鉀，再加入5. O 10. OmL冰乙酸，使試液pH穩定在3. 5 4，搖勻。給分析器具具塞，置於暗處以使五價釩與碘化鉀充分反應，例如，反應時間可以為IOmin 30min。例如，樣品分解酸可以為低濃度硫酸溶液，例如，其中硫酸與水的體積比可以為I : 100。C、從暗處取出，加入3 5mL澱粉指示劑(10g/L)適量澱粉溶液作為指示劑,用硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定至溶液的紫色消失為終點。這裡，包括碘化鉀、硫酸、氟化氫銨或氟化鉀、冰乙酸在內的所有試劑的純度級別為分析純以上。在本示例性實施例中，加入的氟化物掩蔽劑可與諸如Fe3+、As5+、Sb5+等雜質金屬離子發生絡合反應，從而避免高價的這些雜質金屬離子與碘化鉀反應；冰乙酸的加入可調節溶液的pH在3. 5 4之間，而且冰乙酸還具有緩衝作用，可穩定試液pH。以下，通過對具體示例的描述來充分說明本發明的示例性實施例，並且本發明並不限於這些示例。示例 I稱取2. OOOg的1#硫酸氧釩樣品並放入300mL碘量瓶中，加入O. 8g碘化鉀，加入預定量的硫酸溶液(其中硫酸與水的體積比為I : 100)以在碘量瓶中形成pH為2的溶液，搖動使樣品分解完全，加入O. 5g氟化氫銨,6. OmL冰乙酸,搖勻，蓋上碘量瓶的塞子，暗處放置20min。取出，加入3mL澱粉指示劑(10g/L)用硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定至紫色消失。表I示出了採用示例I對1#硫酸氧釩樣品進行8次測定後的結果。表I 1#硫酸氧釩樣品中五價釩測定結果
權利要求
1.一種硫酸氧釩中五價釩的測定方法，其特徵在於，所述方法包括依次進行的以下步驟 將硫酸氧釩的樣品放入可具塞的容器中； 向所述容器中加入樣品分解酸和碘化鉀以形成溶液體系，並控制所述溶液體系的PH值為2 3，其中，所述樣品分解酸能夠完全分解樣品並且不改變樣品中五價釩離子的價態； 向所述容器中加入氟化物掩蔽劑以絡合雜質金屬離子； 向所述容器中加入冰乙酸以將所述容器中試液的PH調節為3. 5 4 ; 給所述容器具塞，並置於暗處預定時間； 以澱粉溶液作為指示劑，並採用硫代硫酸鈉標準滴定溶液進行滴定，以所述試液紫色消失作為滴定終點，得到樣品中五價釩的含量。
2.根據權利要求I所述的硫酸氧釩中五價釩的測定方法，其特徵在於，所述氟化物掩蔽劑為氟化氫銨或氟化鉀。
3.根據權利要求I所述的硫酸氧釩中五價釩的測定方法，其特徵在於，所述預定時間為 IOmin 30min。
4.根據權利要求I所述的硫酸氧釩中五價釩的測定方法，其特徵在於，所述樣品的放入量不小於I. 0g。
5.根據權利要求I所述的硫酸氧釩中五價釩的測定方法，其特徵在於，所述樣品分解酸為硫酸的水溶液。
6.根據權利要求I所述的硫酸氧釩中五價釩的測定方法，其特徵在於，所述雜質金屬離子包括 Fe3+、As5+、Sb5+。
全文摘要
本發明提供了一種硫酸氧釩中五價釩的測定方法。所述方法包括依次進行的以下步驟將硫酸氧釩的樣品放入可具塞的容器中；向所述容器中加入樣品分解酸和碘化鉀以形成溶液體系，並控制所述溶液體系的pH值為2～3，其中，所述樣品分解酸能夠完全分解樣品並且不改變樣品中五價釩離子的價態；向所述容器中加入氟化物掩蔽劑以絡合雜質金屬離子；向所述容器中加入冰乙酸以將所述容器中試液的pH調節為3.5～4；給所述容器具塞，並置於暗處預定時間；以澱粉溶液作為指示劑，並採用硫代硫酸鈉標準滴定溶液進行滴定，以所述試液紫色消失作為滴定終點，得到樣品中五價釩的含量。本發明的測定方法具有快速、簡便、準確、操作性強等優點。
文檔編號G01N21/79GK102928427SQ20121041405
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月26日 優先權日2012年10月26日
發明者鄭小敏, 蘇洋, 楊平, 吳建國 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司