礦石中釩的快速測(cè)定

張俊鋒

(湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局403隊(duì),湖南常德 415300)

礦石中釩的快速測(cè)定

張俊鋒

(湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局403隊(duì),湖南常德 415300)

采用酸溶試樣以硫酸亞鐵銨滴定釩量,操作簡(jiǎn)便快速,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,可測(cè)定0.05%以上的釩。

釩;硫酸亞鐵銨;滴定

本文采用硫酸、硝酸分解試樣,在酸性介質(zhì)中用高錳酸鉀將低價(jià)釩氧化成高價(jià)釩,在有尿素存在下,用亞硝酸鈉破壞過(guò)量的高錳酸鉀,以二苯胺磺酸鈉為指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)硫酸亞鐵銨溶液滴定。方法簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試 劑

1.硫酸:1+1。

2.硝酸:ρ=1.42 g/cm3。

3.磷酸:ρ=1.70 g/cm3。

4.高氯酸:ρ=1.67 g/cm3。

5.固體尿素(分析純)。

6.二苯胺磺酸鈉:0.5%水溶液。

7.亞硝酸鈉:1%水溶液。

8.高錳酸鉀:3%水溶液。

9.硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液:0.02 mol/L。

10.釩標(biāo)準(zhǔn)溶液:10 mg/mL。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

稱量已在105±2℃烘干且恒重的樣品0.500 0 g于125 mL三角燒杯中,加1+1的硫酸10 mL,濃硝酸1 mL,加高氯酸1～2 mL,搖勻,在低溫電熱板上加熱分解至無(wú)黑色殘?jiān)?取下冷卻,加水25 mL,加0.02 mol/L硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液10 mL,加磷酸1 mL,用滴管滴加3%的高錳酸鉀溶液至試液出現(xiàn)穩(wěn)定的紅色,并過(guò)量2～3滴,放置10 min后,加固體尿素1 g,滴加1%的亞硝酸鈉溶液至紅色褪盡并過(guò)量2滴,加二苯胺磺酸鈉指示劑2滴,用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紫色消失即為終點(diǎn)。

1.3 分析結(jié)果計(jì)算

按下式計(jì)算釩的含量:

式中V為滴定釩時(shí)所消耗的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液/ mL;C為硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度/mol·L-1;G為試樣的重量/g。

2 結(jié)果與討論

2.1 酸度的選擇

移取10 mL釩標(biāo)準(zhǔn)溶液于一空白試液中,按實(shí)驗(yàn)方法操作,試液酸度不同,實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表1。

表1 酸度的選擇

由表1可知,試液的酸度以15%時(shí)測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定。試液酸度過(guò)大,釩氧化速度緩慢,導(dǎo)致結(jié)果偏低。試液的酸度小于13%時(shí),鉻、錳、鈰有被氧化的可能性,干擾釩的測(cè)定,導(dǎo)致結(jié)果偏高。所以本實(shí)驗(yàn)選擇加水25 mL,使最后滴定時(shí)的酸度控制在15%左右。

2.2 氧化時(shí)間

實(shí)驗(yàn)選擇高錳酸鉀為氧化劑,將釩氧化至五價(jià)。

移取10 mL釩標(biāo)準(zhǔn)溶液于一空白試液中,按實(shí)驗(yàn)方法操作,加入高錳酸鉀的氧化時(shí)間不同,實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表2。

由表2可以看出,試液放置5min就已氧化完全,由于氧化時(shí)間與室溫有關(guān),所以選擇放置10 min氧化。

表2 氧化時(shí)間對(duì)結(jié)果的影響

2.3 尿素用量的選擇

移取10 mL釩標(biāo)準(zhǔn)溶液于一空白試液中,按實(shí)驗(yàn)方法操作,加尿素的量不同,實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表3。

表3 尿素用量對(duì)結(jié)果的影響

由表3可以看出,尿素的加入是必要的,否則沒(méi)有終點(diǎn),加入1 g的量就足以還原過(guò)量的亞硝酸鈉,防止過(guò)量的亞硝酸鈉還原五價(jià)釩,使結(jié)果偏低。

2.4 過(guò)量的亞硝酸鈉量

移取10 mL釩標(biāo)準(zhǔn)溶液于一空白試液中,按實(shí)驗(yàn)方法操作,過(guò)量的亞硝酸鈉量不同,實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表4。

表4 過(guò)量的亞硝酸鈉量對(duì)結(jié)果的影響

由表4可以看出,亞硝酸鈉過(guò)量1～4滴,實(shí)驗(yàn)結(jié)果都很穩(wěn)定,本實(shí)驗(yàn)選擇過(guò)量2滴。

2.5 指示劑的用量

移取10 mL釩標(biāo)準(zhǔn)溶液于一空白試液中,按實(shí)驗(yàn)方法操作,指示劑的加入量不同,實(shí)驗(yàn)結(jié)果列于表5。

表5 指示劑的加入量對(duì)結(jié)果的影響

由表5可知,指示劑加入量在2滴時(shí),結(jié)果令人滿意,本實(shí)驗(yàn)選擇加入二苯胺磺酸鈉指示劑2滴。

2.6 準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)

選取本化驗(yàn)室釩礦標(biāo)準(zhǔn)樣品按試驗(yàn)方法進(jìn)行操作,結(jié)果列于表6。

表6 標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)試結(jié)果

由表6可以看出,本實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠,適合礦石中釩的測(cè)定。

2.7 精密度實(shí)驗(yàn)

選取本化驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)樣品湘241進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn),并計(jì)算相對(duì)誤差,結(jié)果列于表7。

表7 標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)試結(jié)果

實(shí)驗(yàn)表明本方法具有較好的精密度,證明此方法對(duì)礦石中釩的測(cè)定是可行的。

2.8 干擾消除

鉻的存在使分子結(jié)果偏高,在加入高錳酸鉀溶液氧化釩以前,加入亞鐵鹽使鉻還原成低價(jià),消除干擾。加入磷酸絡(luò)合三價(jià)鐵,防止三價(jià)鐵顏色的干擾,使終點(diǎn)明顯清晰。少量的鉬、鎳、錳、鉀、鈉、鈷等離子對(duì)測(cè)定結(jié)果無(wú)影響。

3 結(jié)束語(yǔ)

本實(shí)驗(yàn)方法對(duì)于高含量以及低含量樣品均適合,具有操作簡(jiǎn)便、容易掌握、成本低、測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠等優(yōu)點(diǎn),適合地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室用于批量礦石中釩的快速測(cè)定。

[1] 李連仲.亞鐵容量法.巖石礦物分析[M].北京:地質(zhì)出版社, 1991.400-401.

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[5] 張利軍,包紅霞,董丙成.過(guò)硫酸銨氧化-快速測(cè)定各種合金鋼中釩[J].萊鋼科技,2004,(2):39.

Determination of Vanadium Ore

ZHANGJun-feng
(The Geology and Mineral Resources Experimental Test Organization of Northern Hunan Province,Changde415300,China)

The operation is simple and quick of titrating vanadium with ammonium ferrous sulfate in acidity dissolution agent,and the result is accurate and reliable.This method could decide vanadium above 0.05%.

vanadium;ammonium ferrous sulfate;titrating

O614.51+1

A

1003-5540(2010)06-0064-03

張俊鋒(1983-),男,助理工程師,主要從事分析測(cè)試研究工作。

2010-10-20