一种钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法
【专利摘要】本发明公开了一种钒酸铋中铋和钒含量的测定方法，包括如下步骤：溶解待测样品；向待测样品溶液中加入选择性还原剂，将待测样品还原至溶液呈蓝绿色；先加入选择性指示剂，调节pH，再用选择性的络合剂滴定至溶液呈现稳定的黄色，络合剂用量V1，其摩尔浓度n1，铋含量计算公式为式（Ⅰ）；滴定后的溶液中或另用一份待测溶液，加入定量且过量的选择性络合剂，调节pH值，以及络合剂摩尔浓度为n2，加入定量V2；加入选择性指示剂，用选择性的金属盐溶液滴定至溶液呈现稳定的紫红色，以及金属盐溶液摩尔浓度为n3，用量为V3，钒含量的计算公式为式（Ⅱ）。本发明所述的测定方法，操作简单且结果准确，可用于钒酸铋日常生产的质量监控。
【专利说明】一种钒酸秘中秘含量和钒含量的测定方法
【技术领域】
[0001]本发明属于分析化学领域，特别是涉及利用络合滴定法测定钒酸铋中铋含量和钒含量。
【背景技术】
[0002]钒酸铋是一种黄色无机化学品，不溶于水和弱碱，能溶于强酸和强碱，是一种低碳环保的金属氧化物。它存在多种晶型，包括四方晶型、单斜晶型和正交晶型等，不同的晶型其应用不一样。其中四方晶型和单斜晶型被广泛应用于涂料工业、塑料工业和食品包装油
墨工业等。
[0003]物质中主元素铋含量的测定方法有原子吸收光谱法、原子发射光谱法和滴定分析法等，原子吸收和原子发射光谱法因对高含量元素测定时需要高倍数的稀释其带来的误差大、不稳定等，因此目前多采用络合滴定分析法测定主元素铋含量。但是钒酸铋样品中的五价钒对铋的络合滴定有严重干扰。主元素钒含量的测定方法有硫酸亚铁铵滴定法和电位滴定法等，此方法在没有其它元素干扰的情况下分析准确，但操作相对繁琐。钒酸铋中因同时含有主元素铋和钒，其相互干扰严重，目前还没有关于钒酸铋中铋元素和钒元素测定的相关报道。
【发明内容】
[0004]鉴于现有技术的不足，本发明的目的是提供一种钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法。本发明的另一目的是通过选择合适的还原剂，采用恰当的滴定方式，可克服钒对络合滴定法测定铋时的干扰，解决了因钒的络合反应缓慢而无法直接滴定的技术问题。
[0005]实现上述目的的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，包括如下步骤:
1)溶解待测样品；
2)向待测样品溶液中加入选择性还原剂，将待测样品还原至溶液呈蓝绿色；
3)先加入选择性指示剂，调节pH，再用选择性的络合剂滴定至溶液呈现稳定的黄色，以
及
络合剂用量V1，其摩尔浓度Ii1，铋含量计算公式为式(I ); mM (g) = V1 (ml) Xn1 (mol/L) X 208.98 (g/mol) XlCT3 (I)
4)滴定后的溶液中或另用一份待测溶液，加入定量且过量的选择性络合剂，调节pH值，以及
络合剂摩尔浓度为n2，加入定量V2 ；
5)加入选择性指示剂，用选择性的金属盐溶液滴定至溶液呈现稳定的紫红色，以及 金属盐溶液摩尔浓度为n3，用量为V3，钒含量的计算公式为式(II)。
[0006]mv (g) = (V2Xn2- V3Xn2) X50.9415X 1(T3 (II)
在根据本发明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，优选地，所述步骤2)中的选择性还原剂包括，但不限于抗坏血酸、盐酸羟胺；在根据本发明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，优选地，所述步骤3)中的选择性指示剂包括，但不限于二甲酚橙、半二甲酚橙、1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚。
[0007]在根据本发明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，优选地，所述步骤3)中，pH值为O~3。
[0008]在根据本发明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，优选地，所述步骤4)中的选择性络合剂包括，但不限于乙二胺四乙酸及其盐、1，2-环己二胺四乙酸及其盐。
[0009]在根据本发 明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，优选地，所述步骤4)中，可以先加入选择性指示剂后调节pH值，也可以先调节pH值后加入选择性指示剂。
[0010]在根据本发明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，优选地，所述步骤4)中，pH值为4~6。
[0011]在根据本发明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，优选地，所述步骤5)中的选择性金属盐包括，但不限于锌盐、铅盐、铜盐、镉盐。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果如下。
[0013]本发明的测定方法，操作简单且测定结果准确，可用于钒酸铋日常生产的质量监控。
【具体实施方式】
[0014]以下通过具体实施例对本发明进行详细说明。
[0015]首先说明根据本发明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，包括如下步骤:
1)溶解待测样品；
2)向待测样品溶液中加入选择性还原剂，将待测样品还原至溶液呈蓝绿色；
3)先加入选择性指示剂，调节pH，再用选择性的络合剂滴定至溶液呈现稳定的黄色，以
及
络合剂用量V1，其摩尔浓度Ii1，铋含量计算公式为:
mBi (g) = V1 (ml) Xn1 (mol/L) X208.98 (g/mol) XlCT3 ；
4)滴定后的溶液中或另用一份待测溶液，加入定量且过量的选择性络合剂，调节pH值，以及
络合剂摩尔浓度为n2，加入定量V2 ；
5)加入选择性指示剂，用选择性的金属盐溶液滴定至溶液呈现稳定的紫红色，以及 金属盐溶液摩尔浓度为n3，用量为V3，钒含量技术公式为:
mv (g) = (V2Xn2- V3Xn2) X50.9415X 10-3。
[0016]在根据本发明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，优选地，所述步骤2)中的选择性还原剂包括但不限于抗坏血酸、盐酸羟胺；
在根据本发明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，优选地，所述步骤3)中的选择性指示剂包括，但不限于二甲酚橙、半二甲酚橙、1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚。
[0017]在根据本发明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，优选地，所述步骤3)中，pH值为O~3。
[0018]在根据本发明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，优选地，所述步骤4)中的选择性络合剂包括，但不限于乙二胺四乙酸及其盐、1，2-环己二胺四乙酸及其盐。
[0019]在根据本发明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，优选地，所述步骤4)中，可以先加入选择性指示剂后调节pH值，也可以先调节pH值后加入选择性指示剂。
[0020]在根据本发明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，优选地，所述步骤4)中，pH值为4~6。
[0021]在根据本发明所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，优选地，所述步骤5)中的选择性金属盐包括，但不限于锌盐、铅盐、铜盐、镉盐。
[0022] 其次，本发明的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法的实施例如下。
[0023]实施例1
合成标准试样中铋含量和钒含量的测定
称取0.2502g金属铋(含量不小于99.999%)于250mL锥形瓶中，加入硝酸(浓)5mL，低温加热溶解，加水至50mL，加入0.1150g正钒酸钠(Na3VO4，含量不小于99.9%)，摇动使其完全溶解。冷却至室温后加入抗坏血酸2.5g，摇动使其完全溶解，溶液呈蓝绿色。用氢氧化钠溶液调节pH值为1-2之间，加入5滴二甲酚橙指示剂，用浓度为0.05084mol·L-1的标准乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)溶液滴定至溶液由紫红色变为稳定的黄色，记录消耗的EDTA溶液体积23.51，然后用移液管准确加入25.0OmL浓度为0.05084mol·L-1的标准EDTA溶液，用氢氧化钠溶液调节PH值为5-6之间，用浓度为0.02475 mol-L-1的标准ZnCl2溶液滴定至溶液由黄绿色变为稳定的紫红色，记录消耗的ZnCl2溶液体积26.02ml，铋含量和钒含量(以正钒酸钠表示)按照下面公式计算。
[0024]mBi= 0.05084X23.51X208.98 X 10_3=0.2498g
mv= (0.05084X25- 0.02475X26.02) X 183.91 X 10-3=0.1153g
测定结果为金属铋0.2498g，正钒酸钠0.1153g，相对误差均不超过0.3%。
[0025]实施例2
本公司生产的改性钒酸铋中铋含量和钒含量的测定
本公司生产的改性钒酸铋中添加了铝、锌、硅、钥、磷、钠等元素，其中，样品中的硅、磷、钠对铋含量和钒含量的测定没有干扰，铝可以用氟盐掩蔽，锌、钥的存在会使钒含量的测定结果偏高，可以先用ICP-OES测定锌、钥的含量后在计算中予以扣除。具体操作方法如下:称取0.1596g样品，加入2mL浓硝酸，低温加热溶解，加入0.5g氟化钠，30mL水，煮沸5min，取下冷却至室温，加入Ig盐酸羟胺，摇动使其完全溶解，调节溶液PH值为1-2，加入5滴1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚指示剂，以0.02045 mol-r1的1，2-环己二胺四乙酸滴定至稳定的黄色，此为铋含量的滴定。在滴定后的溶液中准确加入25.0OmL EDTA标准溶液，调节溶液PH至5.5，以铜盐标准溶液滴定至紫色，此为溶液中钒、锌、钥的总量，其中锌、钥的含量不高，可以先用仪器测出其含量，然后在计算中予以扣除。测定结果如下表所示。
【权利要求】
1.一种钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，其特征在于，包括如下步骤: a)溶解待测样品； b)向待测样品溶液中加入选择性还原剂，将待测样品还原至溶液呈蓝绿色； c)先加入选择性指示剂，调节pH，再用选择性的络合剂滴定至溶液呈现稳定的黄色，以及 络合剂用量V1，其摩尔浓度Ii1，铋含量计算公式为:
mBi (g) = V1 (ml) Xn1 (mol/L) X208.98 (g/mol) XlCT3 ； d)滴定后的溶液中或另用一份待测溶液，加入定量且过量的选择性络合剂，调节pH值，以及 络合剂摩尔浓度为n2，加入定量V2 ； e)加入选择性指示剂，用选择性的金属盐溶液滴定至溶液呈现稳定的紫红色，以及 金属盐溶液摩尔浓度为n3，用量为V3，钒含量技术公式为:
mv (g) = (V2Xn2- V3Xn2) X50.9415X 10-3。
2.根据权利要求1所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，其特征在于，所述步骤b)中的选择性还原剂包括，但不限于抗坏血酸、盐酸羟胺。
3.根据权利要求1所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，其特征在于，所述步骤c)中的选择性指示剂包括，但不限于二甲酚橙、半二甲酚橙、1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚。
4.根据权利要求1所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，其特征在于，所述步骤c)中，pH值为O~3。
5.根据权利要求1所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，其特征在于，所述步骤d)中的选择性络合剂包括，但不限于乙二胺四乙酸及其盐、1，2-环己二胺四乙酸及其盐。
6.根据权利要求1所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，其特征在于，所述步骤d)中，可以先加入选择性指示剂后调节pH值，也可以先调节pH值后加入选择性指示剂。
7.根据权利要求1所述的钒酸铋中铋含量和钒含量的测定方法，其特征在于，所述步骤e)中的选择性金属盐包括，但不限于锌盐、铅盐、铜盐、镉盐。
【文档编号】G01N21/79GK104034726SQ201310070957
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年3月6日 优先权日:2013年3月6日
【发明者】谢增春, 万小红, 朱世会, 朱刘, 吕铁铮 申请人:广东先导稀材股份有限公司