五氧化二釩的釩含量測定標準方法對比研究

陳彥博　董曉藝　楊洪　仇進國

【摘要】 本研究分析了不同標準所推薦的五氧化二釩產品中全釩含量檢測方法的差異，通過實驗確定了相關差異對于檢測結果的影響。本研究建立了一種適用于高純五氧化二釩中低價釩含量檢測的電位滴定方法，并與冶金行業標準中推薦的方法進行了對比，結果顯示電位滴定法的檢測結果精密度和準確度更高。

【關鍵詞】 五氧化二釩;標準方法;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，而高純五氧化二釩還可應用于發光材料、催化劑和電極材料、液流電池等領域[1-3]。五氧化二釩的全釩含量檢測主要采用的是氧化還原滴定法，該方法較為成熟，一直在國家標準、冶金標準及化工標準等標準中應用[4-6]。由于不同的行業有著不同的檢測需求，因此不同的標準在檢測方法的操作細節上存在一定的差異，在一些研究中也論證了相關標準所推薦的檢測方法的準確性和相關差異影響[7-8]。YB/T 4248-2011中推薦了五氧化二釩的低價釩（四價釩）檢測方法，采用發煙硫酸溶解五氧化二釩樣品，預氧化后測定的釩含量值與不采用預氧化直接測定的釩含量值之間的差值計為低價釩含量[9]。有文獻對低價釩檢測標準所采用的溶樣方法適用性進行了論證[10]。

本文對現行五氧化二釩分析方法標準中全釩含量的分析方法所存在的差異進行了分析，通過實驗找出相關差異對檢測效果的影響。同時，本文結合多年的方法應用及研究經驗，提出了更適合高純五氧化二釩產品的低價釩含量檢測方法，并與現行標準中的差減法進行了對比和分析。

1 實驗部分

1.1 儀器

電位滴定儀（梅特勒T50）。

1.2 試劑與標準溶液

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）。

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

1.3 五氧化二釩全釩含量檢測

1.3.1 高錳酸鉀氧化-硫酸亞鐵銨滴定法測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，用硫酸亞鐵銨標準滴定溶液進行滴定，根據硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的消耗量計算試樣中五氧化二釩的含量。具體操作參見冶金標準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，用硫酸亞鐵銨標準滴定溶液進行滴定，根據硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的消耗量計算試樣中五氧化二釩的含量。參見冶金標準YB/T 4218-2010。

1.4 五氧化二釩中低價釩含量檢測

1.4.1 差減法測定五氧化二釩中低價釩含量

一份試樣用氫氧化鈉分解，在酸性介質中用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定，測定五價釩含量;另一份試樣按1.3.1或1.3.2步驟測定全釩含量。根據試樣中全釩和五價釩的測定結果計算得出四氧化二釩含量。具體操作參見冶金標準YB/T 4248-2011。