Способ кулонометрического амперостатического определения ванадия

Своз СоветскинСоциапистицескикРеспублик Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 856993(23)ПриоритетОпубликовано 23.08.81. Бюллетень М 31 С 01 а 31/00 С 01 М 27/02 3 Ъвуаврстненный комитет СССР ао делгм изобретений и открытийДата опубликования описания 25.08,81 Н. Д. Федорова, Г. В. Шибалко, Н. И, Стенина й И. А. Онорина(72) .Авторы изобретения Институт стандартных образцов Центрального научно-исследовательского института черной Металлургииим. И, П. Бардина(54) СПОСОБ КУЛОНОМЕТРИЧЕСКОГО АМПЕРОСТАТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯИзобретение относится к областианалитической химии и может быть ис-пользовано при определении ванадияв присутствии вольфрама в анализируемых средах,Известен способ кулонометрического амперостатического определения ванадия, включающий кислотное разложение проб, окисление ванадия до пятивалентного состояния и титрочаниеванадия (Н) электрогенерированнымеежелезом (11) с биамперометрическнмфиксированием окончания химическойреакции восстановления ванадия (Ч) 13,Однако известный способ определе.13ния ванадия не учитывает влияниявольфрама, который выпадает в осадокв виде вольфрамовой кислоты, с которой частично осаждается и ванадий.Обычно влияние вольфрама устраняют добавлением фосфорной кислоты,но в сталях и жаропрочных сплавах,содержащих значительные количествахрома (более 37), хром частично окис 2ляется особенно в фосфорнокислой среде и завышает результаты определения ванадия.Цель изобретения - повышение селективности, а также сокращение времени проведения анализа материалов, содержащих вольфрам.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения ванадия, включающему кислотное. разложение проб н амперостатиеское кулонометрическое титрование ванадия (Ч) электрогенерированным железом (11) с биамперометрическнм фиксированием окончания химической реакции восста". новления ванадия (Ч), титрование проводят в среде 2,5-5,0 М и серной и 0,12-0,24 М фосфорной кислот, которая является средой и одновременно маскирующим агентом для вольфрама, устраняющим его влияние при определении ванадия.Из табл. 1 следует, что при кону центрацнн фосфорной кислоты в преце3 856993 флак 0,1.2 0,24 М и серной менее 2 М, . разование гетерополикислот (ГПК), наблащаотся заниженные результаты. . в состав которых входит вана- По-видимому, в. этих условиях идет об- Дий.,9 О,9 О концентрацйи фосфорной яет фиксирование ко,итрования (КТТ). В своУвеличение кдслоты затрудн,43 05 3,0 что изменения испоты в интер- -5,0 М не влияделения ванадия Из табл. 2 следуе концентрации серной к вале концентраций 2, ет на результаты опр Внедеванадиямкг Введенованадия,мкг Результатопределения ванадия, мкг,очередь увеличение концентрации серной кислоты свыше 2,0 М позволяет.,получить надежные результаты (табл,2). Результат определения Ч, й мкг При концентрации серной кислот ,более 5,0 М наблюдается плохая .воспроизводимость результатовтабл. 3Концентрация Н,Р(970 856993 6Таблица 3 (й р, 2,78, при Р - О,Г 5, и ф 5) Результатыопределения ванадия, мкг КонцентраН 504.1 И Введено Введенована- вольфдия, рама,мкг г 2,93 0,24 100 0,05 5,5 3,03 930 0,24 000 0,05 6,0 0,24 900 4,73 1000 0,05 6,5 1000 0,05 7,0 4,70 0,24 903а еююЭто можно объяснить увеличением вязкости растворов, медленным про,цессом окисления ванадия в сильнокислык средах, кроме того, работать в концентрированных растворах серной кислоты практически неудобно.На осеиовании нроведенньв исследований определения. ванадия кулонометрическим амперостатическим спосо" бом в присутствии вольфрама выбрана оптимальная концентрация фосфорной,12-0;24 М и серной - 2,5.-5,0 М кислот.Из табл; 4 следует, что 0,12- 0,24 И НРО маскирует 0,05 г вольф" рама (в аликвотной части) и что расхождение между результатами на основании Ф -статистик оказалось не значимым при доверительной вероятности Р = 0,95 и и " 5 ( д 2,78).Таблица 4 е е 9970,01 1003 1,16 10001000 2,07 3000 0,02 1001 3,.93 1000 0,04 998 1,13 3000 0,05 997 107 П р н м е р. Проводят определениеванадия в жаропрочных сплавах соста-ва, 3: 51 0,4-1,5; Се 5-12; Мо 3-7 ФСО 0,3 Ч 2,5-18. Введено ведено Найдено, ванадия 1 ольфВанадияу мкг рама, г мкг.Навеску сплава 0,1 г растворяют в 1 2 мл фосфорной кислоты и в 20 мп 0 смеси НС 1 и ЯИО 1 при соотноаении 3:1.33 осле растворения навески к раст- - вору прибавляют 50 мл серной кислоты (11 1). Растворы выпаривают до начала выделения паров серной кислоты. фф Соли растворяют в 100 мл воды,при нагревании раствор кипятят. Кислотность раствора по серной кислоте 4,5 М; по ФосФорной - 0,12-0,24 Х. К охлажден- мому раствору прибавляют 10 мл 0,5 И Зб раствора желеэоаммонийных квасцов .(ЖАК), по каплям ЗХ-ный раствор марганцевокислого калия, до устойчивой розовой окраски не исчезающей в течение 1-2 13 ин, 1 Х.-на растврр азотисЗэ токнслого натрия, до обесцвечиванияраствора и сразу мочевнны (1 г).Далее проводят кулонометрическоетитрование на потенцностате ПМ, генерируя Ге (.) на вольфрамовом катоде при постоянной силе тока 1-10 мА в зависимости от содержания ванадия. Фиксирование конечной точки титрования - бнамперометрическое с платиновая электродами при 0,1 В. ф Реакцию ведут до отклон-.ния стрелкигальванометра от нуля. Содержание ванадия вычисляется по формуле1С50,95100 1 Ае е . - , .:,:еееееее, где 1 - сила тока, мА; 6 - навеска, ,50,95 - атомный вес ванадия; 96500 - постоянная фарадея,кулфг-экв.856993 8до 1 ОХ. Анализ одной пробы осуществим в течение одного часа,Использование способа в аналити ческих лабораториях позволяет прово 7,. Результаты определения содержания ванадия в жаропрочных сплавах сведены в табл. 5. Таблица 5дить определение ванадия, например в сталях и жаропрочных сплавах, в присутствии вольфрама, кроме того, предлагаемый способ позволяет значительно сократить время проведения анализа. Ф пробы одержание жаропроч анадия по ного аспорту,7 сплава Среднийрезультатопределения содержания ванадия,й Число опре- делений, и Формула изобретения 15 1332 15 0,516 435 15 0,32015 0,490 2 о 15 1,630 39 Р 433 Способ кулонометрического амперостатического определения ванадия име еФ ряд преимуществ перед другими способами; все расчеты ведутся по закону Фарадея при 1003-ном выходе по току генерированного титранта, поэтому иет необходимости использовать. титро- ЗО ванные стандартные растворы, не сказывается влияние и т.д. Способ чувствителен, нет индикаторных и субъективных ошибок, ОпределяемыйЮЮ 3 интервал содержаний ванадия от 10 Составитель АЖаворонкова Редактор С. Патррпева Техрел М.Гопника Корректор М,Демчик Заказ 7120730 Тираж 505 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРаушская наб. д. 4/5Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1,330 0,509 0,321 0,496 1,630 Способ кулонометрического амперостатичеекого определения ванадия врастворах, включающий кислотное разложение проб и титрование ванадия(1) с биамперометрическим фиксированием окончания химической реакциивосстановления ванадия (Ч), о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения селектнвности и сокращения времени анализа материалов,содержащих вольфрам, титрование пробпроводят в 2,5-5,0 М серной и 0,120,24 М фосфорной кислот,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Степин В.В Силаева Е.В., Кур.батова В.И. Анализ черных металлов,сплавов и марганцевокислых руд, "Ме-.таллургия", 1971,с, 75-76,