草酸氧钒中草酸根离子含量的分析方法和测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种草酸氧钒中草酸根离子含量的分析方法和测定方法，属于分析检 测领域。
【背景技术】
[0002] 草酸氧钒在工业领域中应用广泛，多用于有机化工产品的合成，以及用作化学试 剂和用于制取高纯钥;化合物、纳米材料，釉料、电镀材料及高能电池材料磷酸钥;锂的制备 等。目前草酸氧钒产品的纯度及其质量主要是根据钒（IV)与草酸根的摩尔比，以及产品 中杂质元素的含量来评定，也即草酸根离子的含量是评判草酸氧钒产品品质量的一项关键 技术性能指标。因此，测定草酸氧钒样品的中草酸根离子含量的分析检测方法是研制、生产 和应用草酸氧钒产品的重要支撑技术。
[0003] 通常可以采用滴定法、分光光度法、液相色谱法或离子色谱法等传统化学分析方 法测定草酸根离子的含量，尤其以滴定分析方法测定高含量草酸根离子最为常用。例如，常 用高锰酸钾氧化还原滴定法以高锰酸钾作为滴定剂与草酸根离子进行滴定反应，根据所消 耗高锰酸钾的浓度和体积来计算草酸根离子的含量，但此法不适用于测定草酸氧钒中的草 酸根离子，因为草酸氧钒中含有大量四价钒，四价钒也能够与高锰酸钾发生氧化还原反应 从而消耗滴定剂，因此严重干扰草酸根离子的测定。目前，有采用沉淀分离络合滴定法测定 草酸氧钒中草酸根离子含量的新方法，主要是采用加入钙盐沉淀剂与草酸氧钒中的草酸根 离子反应生成草酸钙沉淀，并经过长时间放置陈化后过滤分离得到草酸钙沉淀；以硝酸重 新溶解草酸钙沉淀，将溶液调节至强碱性等条件后，加入碳酸钠与钙离子重新生成碳酸钠 沉淀并过滤分离；碳酸钠沉淀再次以盐酸溶解，并且PH6~7条件下加入适量铜试剂，以水 稀释定容后分取适量试液，采用EDTA络合滴定法测定溶液中的钙量，根据消耗EDTA标准滴 定溶液的体积，间接计算草酸氧钒样品中的草酸根离子的含量。明显可见该类测定方法操 作繁杂步骤多，反应控制条件多，检验周期很长，劳动强度较大效率较低，尤其多次沉淀分 离和陈化反应等消耗大量时间，整个检测流程通常约需8小时。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于提供一种通过采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP- 0ES)测定草酸氧钒样品中碳元素的方式，直接或间接的获得草酸根离子含量的高效快速检 测分析方法。
[0005] 草酸氧钒中草酸根离子含量的分析方法和测定方法，所述方法包括以下步骤：
[0006] a、称取草酸氧钒样品，以稀盐酸加热溶解完全，并以水稀释定容后作为预处理制 备的草酸氧钒样品溶液；
[0007] b、然后采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-OES)直接测定所制备的草 酸氧钒样品溶液中碳元素的含量；
[0008] c、采用优级纯的草酸铵或草酸等含有草酸根的试剂来配制系列呈浓度梯度的草 酸根离子标准溶液，以草酸根离子标准溶液的浓度含量作为横坐标，以碳元素的信号强度 为纵坐标绘制校准曲线，ICP-OES测定碳元素的结果即为草酸氧钒样品中所含草酸根离 子的含量；
[0009] 或者采用碳酸钠等碳酸盐或其它无机含碳化合物配制系列呈浓度梯度的碳元素 标准溶液，并且以碳元素标准溶液的浓度含量作为横坐标，以测得的碳元素信号强度为纵 坐标绘制校准曲线；然后根据ICP-OES测定的含碳元素标准溶液中碳元素的含量WC，根 据草酸根离子分子式C2O42间接计算出草酸根离子的浓度含量C2O42，其公式为WC2O42 = WCX7. 3333。
[0010] 上述所述的分析方法和测定方法，称取0. 5~1.0 g草酸氧钒样品，加入稀盐酸溶 液30mL，加热煮沸溶液至样品溶解完全，并且在沸腾状态下保持蒸发溶液5~IOmin;草酸 氧钒样品溶解溶液冷却后以水稀释定容于100~200mL容量瓶。
[0011] 其中所述稀盐酸溶液由36~38wt%的浓盐酸和水，按照1:4的比例配制混均而 成，即1份浓盐酸比4份水的比例混匀而成。
[0012] 理论上在草酸氧钒样品中不应含有除草酸根离子以外的其它含碳化合物，但是本 发明在实际应用时为了防止在异常情况下可能存在的碳酸盐等其它含碳化合物对测定的 影响，采用在酸性条件下加热煮沸并保持5~lOmin。促使样品溶液中可能存在的碳酸根离 子、碳酸氢根离子等无机碳酸盐类化合物被分解，其中的碳元素以二氧化碳形式挥发逸出， 从而有效消解其对测定草酸根离子中碳元素时产生的干扰影响。
[0013] 所述的分析方法和测定方法，通过运用电感耦合等离子体原子发射光谱法 (ICP-OES)测定预处理制备的草酸氧钒样品溶液中碳元素的方式，并且采用优级纯的草 酸铵或草酸等含有草酸根的试剂来配制系列呈浓度梯度的草酸根离子标准溶液，以草酸根 离子标准溶液的浓度含量作为横坐标，以碳元素的信号强度为纵坐标绘制校准曲线，ICP- OES直接测定碳元素的结果即为草酸氧钒样品中所含草酸根离子化合物的浓度含量。
[0014] 或者采用碳酸钠等碳酸盐或其它无机含碳化合物配制系列呈浓度梯度的碳元素 标准溶液，并且以碳元素标准溶液的浓度含量作为横坐标以及以测得的碳元素信号强度为 纵坐标绘制校准曲线；从而首先以ICP-OES测得草酸氧钒样品溶液中碳元素的浓度含量 (WC)，然后根据草酸根离子的化合物分子式（C2O4I)，进而间接计算出草酸氧钒样品中草酸 根离子化合物的浓度含量（WC2O42 +)，其公式为WC2 042-=WCX7. 3333。
[0015] 其中，ICP-OES检测参数设置为：RF功率1350W，辅助气流速I.OL/min，蠕动泵 泵速65r/min，观察高度11. 2mm，雾化器压力0. 18MPa，测定积分时间20s。为确保结果可靠 性，避免元素间光谱干扰和灵敏度适合于样品中含量，元素分析谱线：C= 194. 488nm。
[0016]电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-OES)，其基本原理是在电感耦合等离 子体（ICP)焰炬高达近10000K高温作用下，草酸氧钒样品溶液中草酸根离子（C2O42-)被解 离成为碳原子和氧原子，碳原子进一步被高温激发发射出碳元素的特征光谱，通过测定碳 元素特征谱线光电转换的信号强度，也即采用以电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP- 0ES)直接测定所制备的草酸氧钒样品溶液中碳元素的方式，以优级纯的草酸铵或草酸等试 剂配制系列呈浓度梯度的草酸标准溶液绘制校准曲线，直接测定获得草酸根离子化合物的 含量；或者采用碳酸钠等碳酸盐或其它无机含碳化合物配制系列呈浓度梯度的碳元素标准 溶液并且绘制校准曲线，然后根据ICP-OES测得样品溶液中碳元素的含量和草酸根离子 的化合物分子式，间接计算出草酸根离子化合物的浓度含量。
[0017] 本发明的有益效果是：本发明利用草酸根离子（C2O42O是由碳元素和氧元素化合 组成的特点，通过采用ICP-OES直接测定草酸根离子中的碳元素的方式，间接获得草酸根 离子化合物的浓度含量。整个流程的测定和计算由ICP-OES检测仪器一次性自动完成， 只需人工进行草酸氧钒样品的溶解和稀释定容，分析方法具有高效快捷，操作简单，人力消 耗小，流程短步骤少，检验时间不超过15min，性能指标优良，实现了高效快速准确测定草酸 氧钒样品中草酸根离子的目标，完全满足了草酸氧钒产品质量检验与控制的需要。同时，优 化选择了适宜的ICP-OES检测条件，提高了对难电离难激发的碳元素的检测能力，从而提 高了本发明的精确度和准确度。
【具体实施方式】
[0018] 草酸氧钒中草酸根离子含量的分析方法和测定方法，所述方法包括以下步骤：
[0019] a、称取草酸氧钒样品，以稀盐酸加热溶解完全，并以水稀释定容后作为预处理制 备的草酸氧钒样品溶液；
[0020] b、然后采用电感耦合