高锰酸钾氧化—硫酸亚铁铵滴定法测定钒含量制造技术

本发明专利技术提供了一种利用高锰酸钾氧化一硫酸亚铁铵滴定来测定钒含量的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：将待测样品溶解；向待测样品中加入硫酸亚铁铵，将待测样品还原至溶液呈蓝绿色，冷却至室温；加入高锰酸钾，将待测样品氧化至溶液呈现稳定的紫红色；加入尿素；加入亚硝酸钠，将待测样品还原至高锰酸钾的紫色刚好褪去，放置至钒氧化完全；加入选择性还原剂和指示剂；用硫酸亚铁铵标准液将待测样品滴定至终点，其中，所述选择性还原剂为无水乙醇、过氧化氢和水的混合溶液。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测定钒含量的方法，具体涉及利用高锰酸钾氧化一硫酸 亚铁铵滴定法测定钒含量。
技术介绍
钒是钢中重要的合金元素之一，钢中含有钒，能提高钢的强度、韧性、 硬度及耐磨性。才艮据钒量的高低，通常测定方法分为滴定法和光度法。滴定法用于钒量(质量分数)>0.10%时的测定，分为氧化一还原滴定法和络合滴定法，由于络合反应十分缓慢，因此在实际分析中未得到广泛应用，目前较 为普遍和适用的是硫酸亚铁铵滴定法，该方法主要是基于钒在室温时易于氧 化还原的特点，利用氧化剂将钒氧化到五价后，再用亚铁标准溶液将五价钒还原为四价。终点的确定借助于氧化还原指示剂，如N-苯代邻氨基苯曱酸或 二苯胺磺酸钠等，也可采用电位滴定法。硫酸亚铁铵滴定法根据所用氧化剂 的不同可分为a)高锰酸钾氧化法；b)硝酸氧化法；c)过石克酸铵氧化法； d)过氧化氢氧化法等，四种氧化方法中高锰酸钾氧化法应用最为广泛和成熟。 目前，钢铁、合金、矿石、炉渣、工业废水等样品中钒量(质量分数)>0.10% 的测定，大部分都将高锰酸钾氧化一硫酸亚铁铵滴定法做为国家标准方法或 者部标、企标方法。该方法的测定原理为试样经分解后，在石危酸和磷酸的 混合酸介质中，在室温下加入高锰酸钾溶液，定量氧化钒至五价，由于氧化 过程较慢，所以加入过量高锰酸钾后需放置2分钟 5分钟，以保证钒氧化完 全，然后加入亚硝酸钠还原过量的高锰酸钾，过量的亚硝酸钠用尿素分解。 在该方法中用高锰酸钾氧化钒时，铬也有被氧化的倾向，铬的氧化与铬的浓 度、高锰酸钾氧化剂加入量、放置时间、温度及酸度等条件有关，氧化剂过 量越多，放置时间越长，铬的浓度越高，S吏度越低，则铬的氧化倾向越显著， 由于铬的氧化不是定量的，而是和操作条件有关，氧化的程度具有很大的随 机性，所以铬将造成钒测定结果的偏高和不稳定。通过试验发现，采用高锰酸钾氧化一硫酸亚铁铵滴定法测定钒时，当铬量〈15mg且铬量>钒量，以及铬量> 15mg时，铬都将引起钒的测定结果偏高。 经查阅，目前有文献净艮道的有3种方法可以消除4各(VI)对测定钒的干扰 (1)在酸性溶液中(pH<l )，以大量铁(III )作载体，用铜铁试剂沉淀钒， 可以^艮好地分离4各与4凡；(2)在滴定前，或者加尿素前加入亚砷酸钠选择性 地还原六价铬；(3)将大部分铬以氯化铬酰挥发除去。通过试验对三种方法 的验证得到以下结论铜铁试剂沉淀钒的方法可以有效分离4各，但是过量的 铜铁试剂需要用高氯酸和硝酸冒烟除去，手续烦瑣，操作不便，且当钒含量 较低时，引入较大分析误差；亚砷酸钠适用于铬量〈10mg时，铬量》10mg 时，六价铬还原不完全，造成钒的测定数据不稳定；借用氯化铬酰方式驱除 铬只适用于含钒小于0.5%的试样，因为钒量高时，驱除铬的同时，钒也有部 分生成VOCl3 (三氯氧钒)挥发损失，造成钒测定结果偏低。以上三种消除 铬(VI)干扰的方法适用性差，可操作性不强，不够有效。 从铬(VI)的性质以及电极电势可知，在酸性条件下， O2072— +6e- =2C3+ +7//20 五9 =1 33铬(VI)具有很强的氧化性，普通的还原剂亚硫酸钠、抗坏血酸、盐酸 羟铵等都能将其还原，但是要在测定高锰酸钾氧化一硫酸亚铁铵滴定法中应 用，就必须要保障钒(v )不被还原，实验发现，亚錄L酸钠、抗坏血酸、盐 酸羟铵等还原性较强，不仅将铬(VI )还原为铬(III )，同时也将钒(V )还 原为钒(IV )，造成测定结果偏低。目前还没有关于在高锰酸钾氧化一硫酸亚铁铵滴定法中，消除铬对钒的测定干扰的新方法报道。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的以上问题，本专利技术提供了 一种利用高锰酸钾 氧化一硫酸亚铁铵滴定来测定钒含量的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤将待测样品溶解；向待测样品中加入硫酸亚铁铵，将待测样品还原至 溶液呈蓝绿色，冷却至室温；加入高锰酸钾，将待测样品氧化至溶液呈现稳 定的紫红色；加入尿素；加入亚硝酸钠，将待测样品还原至高锰酸钾的紫色 刚好褪去，；改置至钒氧化完全；加入选择性还原剂和指示剂；用石克酸亚铁铵 标准液将待测样品滴定至终点，其中，所述选择性还原剂为无水乙醇、过氧 化氢和水的混合溶液。97~99: 0.1 0.3: 0.9 2.7。具体实施例方式在下文中将详细描述根据本专利技术的测定钒含量的方法，具体地为利用高 锰酸钾氧化一硫酸亚铁铵滴定法来测定钒含量的方法。根据本专利技术的测定钒含量的方法包括以下步骤将待测样品熔融(溶解)； 向待测样品中加入硫酸亚铁铵，将待测样品还原至溶液呈蓝绿色，冷却至室 温；加入高锰酸钾，将待测样品氧化至溶液呈现稳定的紫红色；加入尿素； 加入亚硝酸钠，将待测样品还原至高锰酸钾的紫色刚好褪去，放置至钒氧化 完全；加入选择性还原剂和指示剂，其中，可以先加入选择性还原剂后加入 指示剂，或者可以先加入指示剂后加入选择性还原剂；用硫酸亚铁铵标准液 将待测样品滴定至终点。在本专利技术的测定钒含量的方法中，所述选择性还原剂为无水乙醇(分子 式，C2H5OH，质量符合国家标准GB678-90,无色透明，乙醇纯度>99.5%, 化学纯、分析纯或优级纯)、过氧化氬(分子式H202,质量符合GB/T 6684-2002, H202含量> 30% ,化学纯、分析纯或优级纯)和水(质量符合 GB/T6682-1992的三级及其以上蒸馏水)的混合溶液。根据本专利技术的测定钒含量的方法，优选地，无水乙醇、过氧化氢和水的 体积比为97 99: 0.1 0.3: 0.9~2.7。选择性还原剂的具体使用范围可以参照下面的表1添加。表1 选择性还原剂的推荐用量<table>table see original document page 5</column></row><table>选择性还原剂的用量也可按照测定溶液中的4各量进行换算，lmg的铬需 要0.4mL 0.8mL的选择性还原剂，为了保证铬(VI)完全还原，选择性还原剂需过量。下面通过具体的实施例来描述本专利技术的方法。实施例1:攀枝花红才各铁矿中钒含量的测定称取样品8份，其中四份按照国家标准GB/T 6730.32-1986《铁矿石化学 分析方法一硫酸亚铁容量法测定钒量》(除4.5.2外)操作，对攀枝花红格铁 矿中的钒量进行测定；另外四份也按照国家标准GB/T 6730.32-1986《铁矿石 化学分析方法一硫酸亚铁容量法测定钒量》(除4.5.2外)，但在加入指示剂 后，加入lOmL选择性还原剂。将两种方法进行的测定结果进行对照，结果 见表2。表2项目加入选择性还原剂的方法GB/T 6730.32-1986测定结果，％0,321, 0.326， 0.323, 0.3170.366, 0.353， 0.381， 0.355相对标准偏差 RSD， ％U83,52由于攀枝花红格铁矿中含有2%左右的Cr203，如果不加入选择性还原剂， V205的测定结果将偏高和不稳定，测定结果精密度较差。在本实施例中加入 的选择性还原剂为无水乙醇过氧化氢水=97: 0.3: 2.7(体积比)配制成的混合溶液。实施例2:含铬废水中钒量的测定移取适量废水样品(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用高锰酸钾氧化－硫酸亚铁铵滴定来测定钒含量的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：　将待测样品溶解；　向待测样品中加入硫酸亚铁铵，将待测样品还原至溶液呈蓝绿色，冷却至室温；　加入高锰酸钾，将待测样品氧化至溶液呈现稳定的紫红色；　 　加入尿素；　加入亚硝酸钠，将待测样品还原至高锰酸钾的紫色刚好褪去，放置至钒氧化完全；　加入选择性还原剂和指示剂；　用硫酸亚铁铵标准液将待测样品滴定至终点，　其中，所述选择性还原剂为无水乙醇、过氧化氢和水的混合溶液。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑小敏，汪雪梅，杨平，刘红英，
申请(专利权)人：攀枝花新钢钒股份有限公司，攀钢集团研究院有限公司，攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]