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硫酸亚铁铵容量法测定矿石中的钒

06-23

  硫酸亚铁铵滴定法测定钒 The Determination of Vanadium by Ferrous Ammonium Sulfate Titration Method 一、方法原理 在硫磷混酸分解样品后, 以硫酸亚铁铵还原铬酸及其他氧化性物质,此时钒 也同时被还原,再用高锰酸钾将钒氧化成五价。在尿素存在下,过量的高锰酸钾 用亚硝酸钠还原除去,以 N-苯基邻氨基苯甲酸为指示剂,用硫酸亚铁铵标准滴 定至亮绿色即为终点。根据硫酸亚铁铵标准溶液的消耗量,换算出钒的含量。其 反应式如下: 5V2O2(SO4)2+2KMnO4+22H2O 5NaNO2+2KMnO4+3H2SO4 (NH2)2CO+2NaNO2+H2SO4 2FeSO4+2HVO3+3H2SO4 10H3VO4+K2SO4+2MnO4+7H2O 5NaNO3+2MnSO4+3H2O CO2+2N2+NaSO4+3H2O Fe3(SO4)3+2(VO)SO4+4H2O 大量铀和钼的存在使测定结果偏高,低含量铀和钼对测定的干扰不显著。钨 的影响可被磷酸络合而掩蔽。在不含磷酸的硫酸介质中氧化钒(IV)时,铈(III) 不干扰。如用高氯酸冒烟氧化钒(IV) ,也只能氧化钒(IV)而不能氧化铈(III) 。 本方法适用于含钒量在 0.05%以上的五氧化二钒测定。 二、试剂配制 硝酸、磷酸、硫酸。 高锰酸钾:0.5%水溶液。 尿素:10%水溶液。 亚硝酸钠:1%水溶液。 N-苯基邻氨基苯甲酸指示剂(0.2%) :称取 N-苯基邻氨基苯甲酸 0.2g,置于 0.2%碳酸钠溶液 100ml 中,加热溶解,过滤后使用。 重铬酸钾标准溶液(C1/6K2Cr2O7=0.002500mol/L) :称取已烘干(150℃干燥 2hour)的基准重铬酸钾 0.1226g,溶于少量水中,移入 1000ml 容量瓶中,稀释至 刻度,摇匀使用。 硫酸亚铁铵标准溶液(CFe2+=0.002500mol/L):称取 6 水硫酸亚铁铵 1.0000g, 溶于 300ml 水中,加硫酸(1+1)100ml,用水稀释至 1000ml 容量瓶中,摇匀后 使用。 硫酸亚铁铵标准溶液的标定:用移液管吸取重铬酸钾(0.0025mol/L)标准 溶液 20ml,置于 250ml 三角瓶中,加硫酸(1+1)10ml、磷酸(1+1)10ml,加 水 25ml,滴加 1~2 滴指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液由樱桃红色突 变为亮绿色为终点(或用二苯胺磺酸钠作指示剂,滴定至微紫色为终点) 。 硫酸亚铁铵标准溶液的浓度按下式计算: 式中 N ——硫酸亚铁铵溶液的浓度,mol/L; N1——重铬酸钾标准溶液的浓度,mol/L; V1——所取重铬酸钾标准溶液的体积,ml; V——滴定时所消耗硫酸亚铁铵标准溶液的体积,ml。 三、分析步骤 酸溶法: 称取试样 0.2000-0.5000g 于 250ml 三角瓶中,加少量水润湿样品,加 15mlH3PO3、15mlH2SO4,置于电热板上加热煮沸并随时摇荡勿使粘底,试样难 溶时可滴加 2~3mlHNO3 以助样品溶解,待样品溶解完全后继续加热将 HNO3 赶 净,取下冷却至室温。加水 60ml,2ml 4%(NH4)2Fe(SO4)2(5%H2SO4 溶液),滴加 KMnO4 溶液至出现桃红色(溶液颜色深时溶液观察) ,放置 5min 不退色为止。 加入 10ml 10%尿素,滴加 1%亚硝酸钠至无色并过量 2 滴,摇动三角瓶至出现小 气泡,放置 3min。滴加 N-苯基邻氨基苯甲酸指示剂 2-3 滴,用已标定的硫酸亚 铁铵标准溶液滴定至亮绿色为终点。 结果计算: W(V2O5)%=(CV×90.95×100)/1000 碱溶法: 称取试样 0.2000-0.5000g 于预先盛有 4-5g 过氧化钠的铁(或者镍)坩埚中,混 匀,在 700℃左右熔融 5~10min,取出稍冷,放置在 500ml 烧杯中用 100ml 热水 浸取熔融物。 用水和少量(1+1)硫酸洗出坩埚(注意控制体积) ,加热煮沸 5~6min(可 加几粒玻璃珠以防爆沸) 。取下冷却后加 35ml 硫酸(1+1)煮沸片刻,加 10ml 磷 酸 ( 1+1 ) 继 续 煮沸 至 体 积 为 120ml 左 右 。 取 下 冷 却 至 室温 , 加 2ml , 4%(NH4)2Fe(SO4)2(5%H2SO4 溶液),滴加 KMnO4 溶液至出现桃红色(溶液颜色 深时溶液观察) ,放置 5min 不退色为止。加入 10ml 10%尿素,滴加 1%亚硝酸钠 至无色并过量 2 滴,摇动三角瓶至出现小气泡,放置 3min。滴加 N-苯基邻氨基 苯甲酸指示剂 2-3 滴,用已标定的硫酸亚铁铵标准溶液滴定至亮绿色为终点。 结果计算: W(V2O5)%=(CV×90.95×100)/1000 四、主要注意事项 1 酸溶解时的温度很重要, 过高时容易使磷酸焦化成盐析出,过低时不能是 试样完全溶解,一般以 300℃为宜。 2 测定时的硫酸酸度以体积分数为 15%为宜。 3 滴定时反应较慢,要充分摇匀并逐滴加入。 4 有铁存在时,当指示剂增加增加至 6 滴时其空白值随酸度的增加而增大。 在试样中铁、钒同时存在时时其结果随指示剂用量的增加而降低且与酸度无关, 故在滴定时指示剂不可多加,以避免影响测定结果。 5 若试样中含有有机物,需在 750℃下灼烧后再用酸分解。 6 尿素和亚硝酸钠必需按步骤依次加入,否则使结果偏低或不稳。 7 硫磷混酸不能分解的样品可采用过氧化钠于铁(或者镍)坩埚熔融,用水 浸取,用硫酸酸化至酸度为 15%(硫酸体积分数) ,加磷酸(1+1)5ml 掩蔽铁, 按碱溶法测定。