五氧化二钒的钒含量测定标准方法对比研究

陈彦博　董晓艺　杨洪　仇进国

【摘要】 本研究分析了不同标准所推荐的五氧化二钒产品中全钒含量检测方法的差异，通过实验确定了相关差异对于检测结果的影响。本研究建立了一种适用于高纯五氧化二钒中低价钒含量检测的电位滴定方法，并与冶金行业标准中推荐的方法进行了对比，结果显示电位滴定法的检测结果精密度和准确度更高。

【关键词】 五氧化二钒;标准方法;钒含量;电位滴定法

【DOI编码】 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

五氧化二钒主要用于合金生产，而高纯五氧化二钒还可应用于发光材料、催化剂和电极材料、液流电池等领域[1-3]。五氧化二钒的全钒含量检测主要采用的是氧化还原滴定法，该方法较为成熟，一直在国家标准、冶金标准及化工标准等标准中应用[4-6]。由于不同的行业有着不同的检测需求，因此不同的标准在检测方法的操作细节上存在一定的差异，在一些研究中也论证了相关标准所推荐的检测方法的准确性和相关差异影响[7-8]。YB/T 4248-2011中推荐了五氧化二钒的低价钒（四价钒）检测方法，采用发烟硫酸溶解五氧化二钒样品，预氧化后测定的钒含量值与不采用预氧化直接测定的钒含量值之间的差值计为低价钒含量[9]。有文献对低价钒检测标准所采用的溶样方法适用性进行了论证[10]。

本文对现行五氧化二钒分析方法标准中全钒含量的分析方法所存在的差异进行了分析，通过实验找出相关差异对检测效果的影响。同时，本文结合多年的方法应用及研究经验，提出了更适合高纯五氧化二钒产品的低价钒含量检测方法，并与现行标准中的差减法进行了对比和分析。

1 实验部分

1.1 仪器

电位滴定仪（梅特勒T50）。

1.2 试剂与标准溶液

硫酸（科密欧，GR）;磷酸（科密欧，GR）;高锰酸钾（科密欧，GR）;草酸钠（国药，PT）;硫酸亚铁铵（科密欧，GR）;过硫酸铵（科密欧，GR）;氫氧化钠（科密欧，GR）。

硫酸亚铁铵标准滴定溶液，c[（NH4）2Fe（SO4）2[?]6H2O]约0.045mol/L;高锰酸钾标准滴定溶液，c[KMnO4]约0.030mol/L。标准溶液的配制和标定具体操作见GB/T 601-2016《化学试剂 标准滴定溶液的制备》。

1.3 五氧化二钒全钒含量检测

1.3.1 高锰酸钾氧化-硫酸亚铁铵滴定法测定五氧化二钒中钒含量

试样用磷酸和硫酸混合溶解，在15%～20%硫酸酸度下，用高锰酸钾将钒（IV）氧化成钒（V），在尿素存在下，用亚硝酸钠分解过量的高锰酸钾，以N-苯基邻氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行滴定，根据硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗量计算试样中五氧化二钒的含量。具体操作参见冶金标准YB/T 5328-2009。

1.3.2 过硫酸铵氧化-硫酸亚铁铵滴定法

试样用磷酸和硫酸混合溶解，在15%～20%硫酸酸度下，用过硫酸铵将钒（IV）氧化成钒（V），以高温煮沸方式分解过量的过硫酸铵，以N-苯基邻氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行滴定，根据硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗量计算试样中五氧化二钒的含量。参见冶金标准YB/T 4218-2010。

1.4 五氧化二钒中低价钒含量检测

1.4.1 差减法测定五氧化二钒中低价钒含量

一份试样用氢氧化钠分解，在酸性介质中用硫酸亚铁铵标准溶液滴定，测定五价钒含量;另一份试样按1.3.1或1.3.2步骤测定全钒含量。根据试样中全钒和五价钒的测定结果计算得出四氧化二钒含量。具体操作参见冶金标准YB/T 4248-2011。