GB/T 8704.5-2020 釩鐵 釩含量的測定 硫酸亞鐵銨滴定法和電位滴定法

范圍
GB/T 8704 的本部分規(guī)定了用硫酸亞鐵銨可視滴定法和硫酸亞鐵銨電位滴定法測定釩含量。
本部分適用于釩鐵中釩含量的測定。測定范圍(質(zhì)量分?jǐn)?shù)): 35.00%~85.00%。

方法一: 可視滴定法
原理
試料用硝酸、硫酸和磷酸混合酸溶解，在15%~20%的硫酸酸度下，用過硫酸銨或高錳酸鉀將釩(Ⅳ)氧化至釩(Ⅴ)，以N-苯代鄰氨基.苯甲酸為指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，根據(jù)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的消耗量計(jì)算試樣中釩的含量。

方法二: 電位滴定法
原理
試料用硝酸和硫酸溶解，用稍過量的高錳酸鉀將釩(Ⅳ)氧化成釩(Ⅴ)，用亞硝酸鈉分解過量的高錳酸鉀，過量的亞硝酸鈉用尿素分解。用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行電位滴定。根據(jù)硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量，計(jì)算釩含量，其反應(yīng)式如下:


試劑與材料
分析中除另有說明外，僅使用認(rèn)可的分析純試劑和符合 GB/T 6682 規(guī)定的三級及三級以上蒸餾水或去離子水或純度相當(dāng)?shù)乃?br />尿素，固體。
硝酸，ρ1.42g/mL。
磷酸，ρ1.70g/mL。
硫酸，1+1。
亞硝酸鈉溶液，10g/L。
高錳酸鉀溶液，6.3g/L。
重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，c(1/6 K₂Cr₂O₇)=0.2000mol/L。
精.確稱取9.8064g經(jīng)預(yù)先在150°C烘干2h并置于干燥器中冷至室溫的基準(zhǔn)重鉻酸鉀，置于300mL燒杯中，用水溶解*，移入1000mL的容量瓶中，以水稀釋至刻度，混勻。
硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液c[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]=0.2mol/L。
配制
稱取78.4g硫酸亞鐵銨[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]置于500mL燒杯中，用適量硫酸(5+95)溶解*后，移入1000mL容量瓶中，以硫酸(5+95)稀釋至刻度，混勻。
標(biāo)定
在盛有270mL水、10mL磷酸和20mL硫酸的600mL燒杯中，用滴定管加入40.00mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液。用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行電位滴定。在電位計(jì)檢查下，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液緩慢滴定至接近終點(diǎn)，繼續(xù)每次0.05mL或逐滴加入，記錄每次電位平衡時(shí)電位讀數(shù)及滴定體積，繼續(xù)滴加至過終點(diǎn)。從電位滴定曲線或dE /dV 曲線確定終點(diǎn)。記錄滴定終點(diǎn)所消耗的硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V₅。
按式(3)計(jì)算硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度:

式中:
c₂ 一一硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，單位為摩爾每升(mol/L)；
c₀₂一一重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的激度，單位為摩爾每升(mol/L)；
V₀₂一一重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為毫升(mL)；
V₅ 一一標(biāo)定時(shí)消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)。

儀器
磁攪拌器。
自動(dòng)電位滴定儀，配有鉑電極和甘汞電極。

取制樣
按照 GB/T 4010 的規(guī)定進(jìn)行試樣的采取和制備，試樣應(yīng)全部通過0.180mm篩孔。

分析步驟
測定次數(shù)
對同一試樣，至少獨(dú)立測定2次。
試料
稱取0.50g試樣，精.確至0.0001g。
空白試驗(yàn)
隨同試料進(jìn)行空白試驗(yàn)，所用試劑應(yīng)取自同一試劑瓶。
驗(yàn)證試驗(yàn)
隨同試料分析同類型標(biāo)準(zhǔn)樣品。
測定
將試料置于400mL的燒杯中，加入10mL水、10mL硝酸、50mL硫酸，加熱至試料全部溶解，蒸發(fā)至冒硫酸白煙，取下，冷卻。
慢慢沿?zé)谧⑷?00mL水，煮沸至鹽類溶解，冷卻至室溫，稀釋至約200mL。
將燒杯放至磁攪拌器上，將已連接在電位滴定儀上的電極浸入溶液中，開啟磁攪拌器。
在連續(xù)攪拌的同時(shí)，滴加高錳酸鉀溶液直至大電位(出現(xiàn)紅色不褪，再過量加入5滴~10滴高錳酸鉀溶液)，然后放置15min。
在電位計(jì)檢查下，加入0.5g尿素，然后每隔30s滴加1滴亞硝酸鈉溶液以分解過量的高錳酸根，當(dāng)電位下降約200mV時(shí)(高錳酸鉀紅色消失)，再過加1滴，然后加入10mL磷酸，繼續(xù)攪拌約5min。
在電位計(jì)檢查下，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液緩慢滴定至接近終點(diǎn)，繼續(xù)每次0.05mL或逐滴加入，記錄每次電位平衡時(shí)電位讀數(shù)及滴定體積，繼續(xù)滴加至過終點(diǎn)。從電位滴定曲線或dE /dV 曲線確定終點(diǎn)。記錄滴定終點(diǎn)所消耗的硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V₆。

分析結(jié)果的計(jì)算和表示
釩含量的計(jì)算
按式(4)計(jì)算釩的含量ω_v，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示:

式中:
c₂ 一一硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，單位為摩爾每升(mol/L)；
V₄ 一一滴定試料消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
V₀ 一一滴定空白消耗硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL)；
50.94一一釩的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol)；
m  一一試料量，單位為克(g)。
分析結(jié)果的確定和表示
同一試樣兩次獨(dú)立分析結(jié)果差值的絕.對值不大于表3所列的允許差，則取算術(shù)平均值作為分析結(jié)果。如果兩次獨(dú)立分析結(jié)果差值的絕.對值大于表3所列的允許差，則按照附錄A的規(guī)定追加測量次數(shù)并確定分析結(jié)果。
分析結(jié)果按 GB/T 8170 將數(shù)值修約至小數(shù)點(diǎn)后兩位。

允許差
分析結(jié)果的差值應(yīng)不大于表3所列允許差。



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