Способ раздельного определения трехи четырехвалентного ванадия

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик он 71 0940(22) Заявлено 040778 (21) 26 38123/23-26с присоединением заявки Ио(51)М. Кл.2С 01 С 31/00 С 01 Н 27/46 Государственный комитет СССР по делан изобретений и открытий(7) Заявитель Восточный н аучно-и сследо вательский угле химический институт(54) СПОСОБ РАЗДЕЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕХИ ЧЕТЫРЕХВАЛЕНТНОГО ВАНАДИЯИзобретение относится к областианалитической химии ванадия и можетбыть использовано для раздельногоопределения У(111) и У(1 У) в катали-.заторах, минералах, металлургическихпродуктах и химических реактивах.Известен способ определения ванадия, включающий обработку исходногообразца концентрированной ортофосфорной кислотой при 60-85 С с посоледующим потенциометрическим титрованием раствором восстановителя 1,Однако известный способ пригодендля определения только Ч(1 У) и Ч(У)и неприменим для определения ванадия трехвалентного, так как при этомне происходит количественное извлечение Ч(111) в раствор,Известен способ определения ванадия, включающий обработку исходного образца при нагревании смесьюконцентрированной ортофосфорной кислоты и перекиси водорода с последующим титрованием Ч(1 У) раствором солиэакисного железа 2 . Однако данный способ пригоден для определения только общего (суммарного) содержания ванадия и не может быть применим для раздельного определения Ч(111) и Ч(1 У),Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения Ч(111)и Ч(1 У) 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: Ч(111) бихроматом калия в присутствии 1 н серной кислоты при Е = 0,3 В; Ч(1 У) сульфатом хрома (11) 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 Ч(111) и Ч(1 У) кислородом воздуха как в процессе растворения, так и при титровании. В отсутствие инертного газа наблюдается значительное окисление Ч(111) (до 6 31) и Ч(1 У) (до 39) кислородом воздуха до Ч(У) .710940 Добавка Ч(111)мг бсоаяешн едена лю по иост 4 -0,0 0,50,0 0,Цель. изобретения - упрощение способа,Цель достигается обработкой исходного образца конденсированной фосфорной кислото (КФК) плотностью1,85-1,94 г/см.Выбор конденсированной фосфорнойкислоты обусловлен тем, что ее растворяющая способность значительно выше, чем концентрированной ортофосфорной кислоты, Кроме того, в присутствии конденсированной фосфорнойкислоты резко возрастает устойчивость Ч(111)и Ч(1 У) к действию кислорода воздуха эа счет подъема величины .окислительно-восстановительного потенциала пары Ч(111)/Ч(1 У),Нормальный окислительно-восстановительный потенциал этой пары равен+О, 337 В, что свидетельствует о лег"кой окисляемости кислородом.Измеренные в обычных условияхзначения окислительно-восстановительных потенциалов пары Ч(1 Х)/Ч(111) всреде КФК значительно увеличиваютсяи равны 950 и 980 мВ в КФК с плотностью 1,88 и 1,92 г/см 9 соответственно, При измерении в герметической ячейке в атмосфере аргона маркиА, 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 Ч(111)и Ч(1 У) в среде конденсированнойфосфорной кислоты,Растворы Ч(111) готовят обработкой 0,1 г металлического ванадия,содержащего 99,9 ванадия маркиВЭЛ, в среде КФК при нагреваниина плитке (раствор 1) .Растворы Ч(1 У) готовят обработкой0,1 г металлического ванадия маркиВЭЛперекисью водорода. в средеконденсированной фосфорной кислотыпри, 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 1 мгванадия.Так как Ч(111) и Ч(1 У) могут перейти в Ч(У) при окислении кислоро 5 дом воздуха, в каждом растворе определяют титрованием солью Мора и бихроматоя калия по известным методикам содержание Ч(Х), Ч(1 У) и Ч(111),Параллельно ведут холостой опыт,Результаты анализа показывают,что исходный раствор Ч(111) не содержит Ч(1 У) и Ч(У), а раствор Ч(1 У)не содержит Ч(111) и Ч(У), Такимобразом, в процессе нагревания Ч(111)5 в среде КФК до температуры кипенияне происходит его окисление кислородом. Не подвергается изменению иЧ(1 У) .П р и м е р, Для определенияЧ(111) и Ч(1 У) в катализаторе,20 не содержащем Ч(У), берут две навески по 0,.2 г растворимого катализатора и помещают в стакан, добавляют 30 мл конденсированной фосфорнойкислоты, нагревают до растворения,25 По охлаждении один раствор титруютм 0,05 н.раствором соли Мора потенциометрическим методом с системойэлектродов платиновый-хлорсеребряный.Раствор соли Мора стандартизируютЗО в аналогичных условиях по бихроматукалия и рассчитывают содержаниеЧ(1 У) . Второй раствор титруют 0,05 нраствором бихромата калия и рассчитывают содержание Ч(111) .Найдено Ч(111) 0,53 и Ч(1 У) 2,94.Результаты определения ванадия(111) и ванадия (1 У) представленыв таблице,Предлагаемый способ позволяет4 увеличить устойчивость Ч(111) кдействию кислорода воздуха и упростить определение за счет проведенияего в обычных условиях, не прибегаяк защите от кислорода воздуха,4 Метод может быть применим для анализа, содержащих Ч (111 ), катализаторов на силикатной основе, работающих в условиях температур выше 300 с в восстановительной атмосфере, обла дающих пониженной растворимостью.,07 30 рмула изобретения ельного определенияхвалентного ванадия ви металлургическихючающий обработкуслотой при нагреванииокислительно-восстано-ованием ванадия (111)и ч а ю щ и й с я тем,прощения анализа,зца проводят конденфорной кислотой плот 9 4 г/см. акторА. Гриценк Составитель А. Жаворонк елолдженко . Техред О.Андрейко Коредак Тираж 565 Под осударственного комитета ам изобретений и открытий квад Жд Раушская наб. е каз 8582/10 ППИИПИ по дел 035 Мо 4 атент, г. лнвл 1 П Способ раздтрех- и четыркатализаторахпродуктах, вклобразца ортокс последующимвительным тити (1 У), о т лчто, с цельюобработку обрсированной фоностью 1,85-1 Продолжение таблицы Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 2428278/23-26, кл. С 01 И 27/46,С 01 С 31/00, 31.08,78.2, Авторское свидетельствс) СССРР 586377, кл. С 01 И 27/46,С 01 6 31/00, 09.06.75.3. Григорьева М.ф., Захаренко В.М. и др. Амперометрическое титрование ванадия (111) и (1 У) вфосфорсодержащих материалах. Заводская лаб. 9 6, 1976, с. 660 (прототип) ород, ул. Проектная, 4