硫酸亚铁铵容量法测定钒钛球团中五氧化二钒的含量.doc

硫酸亚铁铵容量法测定含钛球团中五氧化二钒的含量 徐有璞 西宁特钢集团公司摘要：试样用过氧化钠熔融，在硫酸磷酸溶液中于室温用高锰酸钾将V4+氧化到V5+，过量的高锰酸钾在尿素存在下以亚硝酸钠还原，以N-苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至亮绿色。关键词：钒钛球团 熔融 氧化前言：某钢铁公司为了延长高炉的寿命，用含钛球团进行护炉。一般情况下含钛球团原矿中钒和钛属于共生矿，而五氧化二钒含量过高对护炉起负作用，所以对其中的五氧化二钒的含量进行精确测定，具有一定的现实意义。本实验起草了操作规程，在起草过程中借鉴了GB/T6730.32-1986硫酸亚铁铵容量法测定钒含量；GB/T8704.5-2007 钒铁、钒含量的测定 硫酸亚铁铵滴定法和电位滴定法。本规程采用强碱分解试样，硫酸磷酸溶液中于室温用高锰酸钾将V4+氧化到V5+，过量的高锰酸钾在尿素存在下以亚硝酸钠还原，以N-苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。一.试验部分1.1主要试剂1.1.1磷酸：1.1.2硫酸：（1+1）1.1.3尿素20%1.1.4亚硝酸钠（1%）1.1.5硫酸亚铁（4%）1.1.6高锰酸钾（2%）1.1.7 N-苯代邻氨基苯甲酸（0.2%）：称取0.2g无水碳酸钠溶于100ml水中，将溶液微微加热，再称取0.2gN-苯代邻氨基苯甲酸倒入溶液中，溶解。1.1.8硫酸亚铁铵：0.002molL1.2试验方法准确称取0.5000g试样于刚玉坩埚中，加4-5g过氧化钠，搅拌均匀，再覆盖1-2g过氧化钠于700马弗炉中熔融510分钟，取出，冷却.于30ml水和30ml（1+1）硫酸的250ml烧杯中浸取，洗净坩埚，移入500ml三角瓶中，加入30ml（1+1）硫酸，10ml浓磷酸，体积控制180200ml，煮沸至冒大泡，冷至室温，加2ml硫酸亚铁（4%）放置2-5分钟，然后在不断搅动下，滴加高锰酸钾呈稳定的红色，并过量两滴，放置时间不低于2分钟，加入10ml尿素（20%）摇匀,在不断搅动下逐滴加入亚硝酸钠溶液至红色退去，并过量2滴，摇匀，加3-5滴N-苯代邻氨基苯甲酸，用硫酸亚铁铵标准溶液逐滴滴至亮绿色为终点。1.3计算根据以下公式计算五氧化二钒的含量V2O5%= (A/V0)VA:标准样品含V2O5的量V0:滴定标准样品时所消耗硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数V:滴定样品时消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的毫升数1.4结果与讨论1.4.1温度影响：按分析步骤操作，改变氧化钒时的温度（见表1）表1. 温度影响试验温度（） 10 20 30 40 50 60含量 0.256 0.259 0.260 0.264 0.269 0.271 结果证明，在30以下温度氧化钒均能得到稳定的结果，40以上由于高锰酸钾可以氧化部分铬，使结果偏高。1.4.2高锰酸钾氧化后放置的时间：按照分析步骤操作改变高锰酸钾氧化钒至溶液呈稳定的紫色并过量1-2滴后放置的时间不同（见表2）表2 高锰酸钾氧化后放置的时间试验时间（S） 0 30 60 180 300 420 600含量 0.247 0.250 0.256 0.259 0.255 0.260 0.254实验结果表明放置1-5分钟均能得到稳定的结果。本法选择2分钟。1.4.3滴加亚硝酸钠的速度及用量：为了还原过量的高锰酸钾需要加入亚硝酸钠，经过试验证明，亚硝酸钠须逐滴加入，并且须在振摇下滴加亚硝酸钠，避免一次加入量太多，使结果偏低，用1%的亚硝酸钠还原高锰酸钾后过量1-2滴就足够了。1.4.4共存元素的影响：为了避免高价铬离子的存在，在高锰酸钾氧化之前，加入硫酸亚铁铵溶液以还原高价铬1.4.5加亚硝酸钠溶液后必须放置1-2分钟，以保证过量的亚硝酸钠完全分解，否则指示剂加入将被破坏而不显色。1.4.6煮沸时间的实验：见表3表3 煮沸时间的实验时间（S） 1 3 5 7 9 10 1214含量 0.273 0.271 0.256 0.259 0.255 0.260 0.254 0.257实验证明：煮沸时间在5-10分钟之间结果比较稳定，煮沸时间短了，分析结果波动较大。1.4.7N-苯代邻氨基苯甲酸系氧化还原指示剂，标准电位（+1.08V）比V4+氧化到V5+标准点位（+1.20V）低，所以该指示剂先被偏钒酸氧化成氧化物存在，显示樱桃红，滴加亚铁时，还原电位高的偏钒酸先被还原，当偏钒酸被滴定后，还原电位低的指示剂才被亚铁还原，由红色转变为亮绿色。为了保证充分作用以免过量，滴定快到终点时应该慢，多摇荡。1.5.方法的精密度试验 对钒钛铁矿1#（YSBC19719-2009攀枝花钢铁研究院制）和钒钛磁铁矿2#（GBW07225攀枝花钢铁研究院制）进行按实验操作，（见表4） 表4 精密度试验 钒钛铁矿1#钒钛磁铁矿2# 0.5610.216 0.5640.2070.5590.2140.5700.2230.5650.2250.5570.2170.5550.2130.5500.2090.5640.213AVG0.5560.215SD0.0160.006RSD%2.992.74通过实验精密度达到了生产要求。二结论本方法通过以上实验，制定出了操作规程，该法灵敏度高，分析速度快，既有严密的科学性又有良好的实用性，完全能满足生产的需要。参考文献：【1】张向宇，等编.实用化学手册，国防工业出版社【2】徐盘明、赵祥大，主编 实用金属材料分析方法 合肥：中国科学技术大学出版社 1990.【3】铁合金化学分析方法标准汇编 冶金工业信息标准研究院冶金标准化研究所、中国标