钒铁 钒含量的测定 硫酸亚铁铵滴定法和电位滴定法 - 电位滴定法

GB/T 8704.5-2020 钒铁 钒含量的测定 硫酸亚铁铵滴定法和电位滴定法

范围
GB/T 8704 的本部分规定了用硫酸亚铁铵可视滴定法和硫酸亚铁铵电位滴定法测定钒含量。
本部分适用于钒铁中钒含量的测定。测定范围(质量分数): 35.00%~85.00%。

方法一: 可视滴定法
原理
试料用硝酸、硫酸和磷酸混合酸溶解，在15%~20%的硫酸酸度下，用过硫酸铵或高锰酸钾将钒(Ⅳ)氧化至钒(Ⅴ)，以N-苯代邻氨基.苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定，根据硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗量计算试样中钒的含量。

方法二: 电位滴定法
原理
试料用硝酸和硫酸溶解，用稍过量的高锰酸钾将钒(Ⅳ)氧化成钒(Ⅴ)，用亚硝酸钠分解过量的高锰酸钾，过量的亚硝酸钠用尿素分解。用硫酸亚铁铵标准溶液进行电位滴定。根据硫酸亚铁铵标准溶液的消耗量，计算钒含量，其反应式如下:


试剂与材料
分析中除另有说明外，仅使用认可的分析纯试剂和符合 GB/T 6682 规定的三级及三级以上蒸馏水或去离子水或纯度相当的水。
尿素，固体。
硝酸，ρ1.42g/mL。
磷酸，ρ1.70g/mL。
硫酸，1+1。
亚硝酸钠溶液，10g/L。
高锰酸钾溶液，6.3g/L。
重铬酸钾标准溶液，c(1/6 K₂Cr₂O₇)=0.2000mol/L。
精.确称取9.8064g经预先在150°C烘干2h并置于干燥器中冷至室温的基准重铬酸钾，置于300mL烧杯中，用水溶解*，移入1000mL的容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。
硫酸亚铁铵标准滴定溶液c[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]=0.2mol/L。
配制
称取78.4g硫酸亚铁铵[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]置于500mL烧杯中，用适量硫酸(5+95)溶解*后，移入1000mL容量瓶中，以硫酸(5+95)稀释至刻度，混匀。
标定
在盛有270mL水、10mL磷酸和20mL硫酸的600mL烧杯中，用滴定管加入40.00mL重铬酸钾标准溶液。用硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行电位滴定。在电位计检查下，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液缓慢滴定至接近终点，继续每次0.05mL或逐滴加入，记录每次电位平衡时电位读数及滴定体积，继续滴加至过终点。从电位滴定曲线或dE /dV 曲线确定终点。记录滴定终点所消耗的硫酸亚铁标准溶液体积V₅。
按式(3)计算硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度:

式中:
c₂ 一一硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；
c₀₂一一重铬酸钾标准溶液的激度，单位为摩尔每升(mol/L)；
V₀₂一一重铬酸钾标准溶液的体积，单位为毫升(mL)；
V₅ 一一标定时消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)。

仪器
磁搅拌器。
自动电位滴定仪，配有铂电极和甘汞电极。

取制样
按照 GB/T 4010 的规定进行试样的采取和制备，试样应全部通过0.180mm筛孔。

分析步骤
测定次数
对同一试样，至少独立测定2次。
试料
称取0.50g试样，精.确至0.0001g。
空白试验
随同试料进行空白试验，所用试剂应取自同一试剂瓶。
验证试验
随同试料分析同类型标准样品。
测定
将试料置于400mL的烧杯中，加入10mL水、10mL硝酸、50mL硫酸，加热至试料全部溶解，蒸发至冒硫酸白烟，取下，冷却。
慢慢沿烧杯壁注入100mL水，煮沸至盐类溶解，冷却至室温，稀释至约200mL。
将烧杯放至磁搅拌器上，将已连接在电位滴定仪上的电极浸入溶液中，开启磁搅拌器。
在连续搅拌的同时，滴加高锰酸钾溶液直至大电位(出现红色不褪，再过量加入5滴~10滴高锰酸钾溶液)，然后放置15min。
在电位计检查下，加入0.5g尿素，然后每隔30s滴加1滴亚硝酸钠溶液以分解过量的高锰酸根，当电位下降约200mV时(高锰酸钾红色消失)，再过加1滴，然后加入10mL磷酸，继续搅拌约5min。
在电位计检查下，用硫酸亚铁铵标准溶液缓慢滴定至接近终点，继续每次0.05mL或逐滴加入，记录每次电位平衡时电位读数及滴定体积，继续滴加至过终点。从电位滴定曲线或dE /dV 曲线确定终点。记录滴定终点所消耗的硫酸亚铁标准溶液体积V₆。

分析结果的计算和表示
钒含量的计算
按式(4)计算钒的含量ω_v，以质量分数(%)表示:

式中:
c₂ 一一硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)；
V₄ 一一滴定试料消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
V₀ 一一滴定空白消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)；
50.94一一钒的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol)；
m  一一试料量，单位为克(g)。
分析结果的确定和表示
同一试样两次独立分析结果差值的绝.对值不大于表3所列的允许差，则取算术平均值作为分析结果。如果两次独立分析结果差值的绝.对值大于表3所列的允许差，则按照附录A的规定追加测量次数并确定分析结果。
分析结果按 GB/T 8170 将数值修约至小数点后两位。

允许差
分析结果的差值应不大于表3所列允许差。



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