Способ раздельного определения трехи четырехвалентного ванадия

Патент 710940

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Советских

Социалистических

Республик

r«>710940 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено040778 (21) 26 38123/23-26 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 25.0180. Бюллетень Ио 3

Дата опубликования описания 25.01.80 (51)М. Кл.2

С 01 С 31/00

С 01 N 27/46

Государственный комитет

СССР по делан изобретений и открытий (53) УДК 543.257. .546.881 (088.8) (72) Авторы изобретен и я

С.Г. Дятел и Л.И. Вассерман (71) Заявитель

Восточный н аучно-и сследо вательский угле химический институт (5 4) СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕХИ ЧЕТЫРЕХВАЛЕНТНОГО ВАНАДИЯ

Изобретение относится к области аналитической химии ванадия и может быть использовано для раздельного определения Y (III) и Y (IY) в катали-. заторах, минералах, металлургических продуктах и химических реактивах.

Известен способ определения ванадия, включающий обработку исходного образца концентрированной ортофосфорной кислотой при 60-85 С с посо ледующим потенциометрическим титрованием раствором восстановителя (1), Однако известный способ пригоден для определения только V(IY) и V(Y) и неприменим для определения ванадия трехвалентного, так как при этом не происходит количественное извлечение V(III) в раствор.

Известен способ определения ванадия, включающий обработку исходного образца при нагревании смесью концентрированной ортофосфорной кислоты и перекиси водорода с последующим титрованием V(IY) раствором соли эакисного железа (2).

Однако данный способ пригоден для определения только общего (суммарного) содержания ванадия и не может быть применим для раздельного определения V(III) и V(IY) .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения V(III)и

V(IY) в ванадиевых катализаторах и металлургических продуктах путем растворения образца в ортофосфбрной кислоте, разбавленной водой в отношении (1:1), при нагревании до температуры кипения раствора в токе инертного газа с последующим амперометрическим титрованием: V(III) бихроматом калия в присутствии 1 н серной кислоты при E = 0,3 В; V(IY) сульфатом хрома (II) в присутствии б н серной кислоты при Е = 0,4 В в атмосфере инертного газа (3).

Способ сложен из-эа необходимости проведения анализа в инертной атмосфере (азот, углекислый газ) и применения специальных устройств, предотвращающих окисление V(III) и

25 V(1Y) кислородом воздУха как в процессе растворения, так и при титровании. В отсутствие инертного газа наблюдается значительное окисление

V(III) (до 631) и V(IY) (до 39%) кислородом воздуха до V(Y) .

710940

Добавка V(III) Mr мг

Вв

Абсо ная решн редел на солютвЂ” я погшность

-О, 06

0,44

0,50

0,52

0,50

2,74

2,69

-0,05

+0,02

1,09

+0i09

Цель изобретения вЂ” упрощение способа.

Цель достигается обработкой исходного образца конденсированной фосфорной кислотой (КФК) плотностью

1,85-1,94 г/см.

Выбор конденсированной Фосфорной кислоты обусловлен тем, что ее растворяющая способность значительно выг ше, чем концентрированной ортофосфорной кислоты. Кроме того, в присутствии конденсированной фосфорной кислоты резко возрастает устойчивость Ч(1?Х) и V(IY) к действию кислорода воздуха эа счет подъема неличины .окислительно-восстановительного потенциала пары V(III)/U(IY) .

Нормальный окислительно-восстановительный потенциал этой пары равен

+0,337 В, что свидетельствует о легкой окисляемости кислородом.

Измеренные в обычных условиях значения окислительно-восстановительных потенциалов пары U(IY)/V(III) в среде КФК значительно увеличиваются и равны 950 и 980 мВ н КФК с плотностью 1,88 и 1,92 г/см соответственно. При измерении в герметической ячейке в атмосфере аргона марки A, не содержащего кислорода, значения потенциалов такие же.

Конденсированная фосфорная кислота представляет собой смесь пирофосфорной, триполифосфорной, тетраполифосфорной и ортофосфорной кислот.

В связи с отсутствием литературных данных, изучено поведение V(III) и V(IY) в среде конденсированной фосфорной кислоты.

Растворы V(III) готовят обработкой 0,1 г металлического ванадия, содержащего 99,9Ъ ванадия марки

ВЭЛ-2, в среде КФК при нагревании на плитке (раствор 1) .

Растворы V(IY) готовят обработкой

0,1 r металлического ванадия марки

ВЭЛ-2 перекисью водорода. н среде конденсированной фосфорной кислоты при, нагревании с последующим разрушением избытка перекиси кипячением (раствор 2) . Растворы 1 и 2 охлаждают, переводят в мерные колбы ем. костью 100 мл и разбавляют до метки конденсированной фосфорной кислотой.

1 мл каждого раствора содержит l мг ванадия.

Так как U(III) и V(IY) могут перейти н Ч(У) при окислении кислоро5 дом воздуха, н каждом растворе определяют титрованием солью Мора и бихроматоя калия по известным методикам содержание V(Y), V(IY) и V(IEI), Параллельно ведут холостой опыт.

Результаты анализа показывают, что исходный раствор Ч(?11) не содержит V(IY) и V(Y), а раствор V(IY) не содержит V(III) и V(Y) . Таким образом, в процессе нагревания V(III)

15 н среде KCK до температуры кипения не происходит его окисление кислородом. Не подвергается изменению и

Ч(ХУ) .

Пример. Для определения

U(III) и V(IY) в катализаторе, не содержащем V(Y), берут две навески по 0,.2 r растворимого катализатора и помещают н стакан, добавляют 30 мл конденсированной фосфорной кислоты, нагревают до растворения.

25 По охлаждении один раствор титруют

0,05 н.растнором соли Мора потенциометрическим методом с системой электродов платиновый-хлорсеребряный.

Раствор соли Мора стандартизируют

ЗО н аналогичных условиях по бихромату калия и рассчитывают содержание

V(IY). Второй раствор титруют 0,05 н раствором бихромата калия и рассчитывают содержание V(III) .

Найдено V(III) 0,53% и V(IY) 2,94Ъ.

Результаты определения ванадия (IIE) и ванадия (IY) представлены в таблице.

Предлагаемый способ позволяет

4 увеличить устойчивость V(III) к действию кислорода ноэдуха и упростить определение за счет проведения его в обычных услониях, не прибегая к защите от кислорода воздуха.

45 Метод может быть применим для анализа, содержащих V (I I I ), катали з аторон на силикатной основе, работающих в условиях температур выше 300 с. в восстановительной атмосфере, обла5Q дающих пониженной растворимостью.

710940

Продолжение таблицы

Добавка Ч (1

Введен едел а

-О, 08

6,77

6,85

1,00

+0,11

-0,06

1,11

0,94

+О, 02

2,07

13,70 . 13,72

2,00

+0,07

-0,09

-0,06

1,91

1,94

+0,03

+0,04

1,03

0,95

0,92

0,50 0,54

1,00

-0,05

-0,08

+0,02

1,02

1,00

2,08

+0,08

+0,04

-0,07

2,00

-0,06

1,94

2,04

1,93

Формула изобретения

Составитель A. ЖаворонковаРедактор М-. 11елолуженко Техред 0.Андрейко Корректор

Заказ 8582/10 Тираж 565 Подписное (П1ИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

113035 Москва, Ж-35 Раушская наб. д, 4/5

A. Гриценко филиал llllll Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ раздел ьного определе ни я трех- и четырехвалентного ванадия в катализаторах и металлургических продуктах, включающий обработку образца ортокислотой при нагревании с последующим окислительно-восстановительным титрованием ванадия (III) и (IY), отличающийся тем, что, с целью упрощения анализа, обработку образца проводят конденсированной фосфорной кислотой плотностью 1,85-1,94 г/см.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 2428278/23-26, кл. G 01 N 27/46, С 01 С 31/00 31.08.78.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 586377, кл. С 01 ГГ 27/46, С 01 G 31/00, 09.06.75.

3. Григорьева M.Ô., Захаренко B.Ì. и др. Амперометрическое тит4О рование ванадия (III) и (IY) в фосфорсодержащих материалах . Заводская лаб. Р 6, 1976, с. 660 (прототип)