专利名称：一种测定全钒液流电池电解液中总钒浓度的方法
技术领域：
本发明涉及元素浓度分析技术，具体是一种测定全钒液流电池电解液中总钒浓度的方法。
背景技术：
目前，国内外还没有针对全钒液流电池用硫酸介质钒电解液中总钒浓度的测定方法技术标准。许多检测机构主要运用以下两种方法进行测定。方法一通过分光光度法或者电位滴定法测定二、三、四、五价态的钒浓度，并经过相加计算间接测定，该方法认为V S042-为简单的结合方式，忽略了钒在电解液中可能存在的络合物或者聚合物的情况，现研究已证实该溶液中并非简单结合，所以计算的总钒浓度会有较大的偏差。
方法二 利用高锰酸钾氧化硫酸亚铁铵滴定的方法可以直接测定总钒的浓度，但是硫酸介质中其硫酸亚铁铵的滴定空白值过大，并且总钒浓度一般都在I. 5mol/L以上，消耗标准溶液体积超过100ml，严重影响滴定终点的判断，测定结果误差依然较大。我公司经过反复实验探索，利用电感耦合原子发射光谱仪测定总钒浓度的方法，操作相对简单，方便快捷，准确度和精密度较高，具有比较优良的推广应用价值。电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-OES)具有准确、快速、分析范围广的特点，广泛应用于地质、冶金、机械制造、环保及生物制药等多个领域，该方法相对于化学分析方法，样品前处理简单，化学试剂用量少，排放废弃物少，利用基准试剂配制系列匹配标准溶液，减少基体干扰小，分析动态范围宽，检出限和精密度高等优点。但是，目前国内还没有一套完整的ICP-OES分析方法应用于电解液总钒浓度测定，期刊杂志也没有相关的报道。
发明内容
本发明的目的在于提出一种样品处理简单、分析周期短、检测准确性高的全钒液流电池电解液中总钒浓度测定的方法。本发明所采用的技术方案是
一种测定全钒液流电池电解液中总钒浓度的方法，采用电感耦合等离子发射光谱法进行测定，电感耦合等离子发射光谱仪建立钒分析程序、其仪器参数如下特征谱线为V292. 402 nm、等离子体功率为1.4 KW、蠕动泵步进为30 r/min、氩气流量中冷却气为13Ι/min、辅助气为 O. 8 Ι/min、喷雾气为 O. 8 1/min，炬管位置X0. 00 mm、Y0. 00 mm、Z0. 00mm，积分时间为28s，检出限为标准；
具体的测定步骤如下
1)配置若干份总钒浓度在O 100ug/ml范围内的全钒液流电池电解液标准溶液；
2)使用上述电感耦合等离子发射光谱仪、测定步骤I)得到的若干个标准溶液的输出光谱强度，制订总钒浓度与电感耦合等离子发射光谱仪的输出光谱强度之间对应关系的标准曲线；3)将待测电解液使用去离子水稀释、摇匀定容，配制成浓度在O 100ug/ml范围内的待测样品，其稀释倍数为K;
4)使用上述电感耦合等离子发射光谱仪，测定步骤3)得到的待测样品的光谱强度；
5)对应步骤2)得到的标准曲线，查找得出待测样品的钒浓度；
6)将步骤5)得到的钒浓度乘以稀释倍数K，得到待测电解液的总钒浓度。所述步骤I)中的标准溶液，采用国家标准物质GSBG62015-90、浓度为1000 ug/ml的钒标准溶液，加入I. 814 g/ml硫酸溶液和去离子水稀释、摇匀定容，配制而成。所述步骤I)中的若干个标准溶液的总钒浓度的取值、在O 100ug/ml范围内呈阶梯关系分布。
本发明所产生的有益效果是
(O拓宽了测量浓度范围宽，O 2. 94mol/l，完全满足各种功率全钒液流电池电解液总钒浓度检测。(2)本发明排除了钒溶液中的各种存在形式对检测结果的影响，准确度有较大提升。(3)减少了检测时间和人力消耗，由常规化学分析用3 4小时缩短至约I小时。(4)减少化学药品的使用和废酸液的排放，常分光光度法和氧化还原电位滴定法等所用试剂10种以上，各种废酸液排放不少于10升，该发明只需要少量的硫酸和钒标准溶液。
图I是具体实施例一总钒浓度与光谱强度的曲线关系 图2是具体实施例二总钒浓度与光谱强度的曲线关系图。
具体实施例方式测定全钒液流电池电解液中总钒浓度的方法，特征在于用电感耦合等离子发射光谱仪测定，仪器参数如下
权利要求
1.一种测定全钒液流电池电解液中总钒浓度的方法，其特征在于采用电感耦合等离子发射光谱法进行测定，电感耦合等离子发射光谱仪建立钒分析程序、其仪器参数如下特征谱线为V292.402 nm、等离子体功率为I. 4 KW、蠕动泵步进为30 r/min、氩气流量中冷却气为 13 1/11^11、辅助气为0.8 1/11^11、喷雾气为0.8 1/min，炬管位置X0. 00 mm、Υ0· 00 mm、Z0. 00 mm，积分时间为28s，检出限为标准； 具体的测定步骤如下 1)配置若干份总钒浓度在O 100ug/ml范围内的全钒液流电池电解液标准溶液； 2)使用上述电感耦合等离子发射光谱仪、测定步骤I)得到的若干个标准溶液的输出光谱强度，制订总钒浓度与电感耦合等离子发射光谱仪的输出光谱强度之间对应关系的标准曲线； 3)将待测电解液使用去离子水稀释、摇匀定容，配制成浓度在O 100ug/ml范围内的待测样品，其稀释倍数为K; 4)使用上述电感耦合等离子发射光谱仪，测定步骤3)得到的待测样品的光谱强度； 5)对应步骤2)得到的标准曲线，查找得出待测样品的钒浓度； 6)将步骤5)得到的钒浓度乘以稀释倍数K，得到待测电解液的总钒浓度。
2.根据权利要求I所述的测定全钒液流电池电解液中总钒浓度的方法，其特征在于所述步骤I)中的标准溶液，采用国家标准物质GSBG62015-90、浓度为1000 ug/ml的钒标准溶液，加入I. 814 g/ml硫酸溶液和去离子水稀释、摇勻定容,配制而成。
3.根据权利要求I所述的测定全钒液流电池电解液中总钒浓度的方法，其特征在于所述步骤I)中的若干个标准溶液的总钒浓度的取值、在O 100ug/ml范围内呈阶梯关系分布。
全文摘要
本发明提供了一种测定全钒液流电池电解液中总钒浓度的方法，具体步骤为配置若干份总钒浓度在0～100μg/ml范围内的全钒液流电池电解液标准溶液；使用电感耦合等离子发射光谱仪测定标准溶液的输出光谱强度，制订总钒浓度与输出光谱强度的关系曲线；将待测电解液使用去离子水稀释、配制成浓度在0～100μg/ml范围内的待测样品，其稀释倍数为K；使用电感耦合等离子发射光谱仪测定待测样品的光谱强度；通过关系曲线，查找待测样品的钒浓度；将该钒浓度乘以稀释倍数K，得到待测电解液的总钒浓度。本发明完全满足各种功率全钒液流电池电解液总钒浓度检测，准确度高，减少了检测时间和人力消耗，减少化学药品的使用和废酸液的排放。
文档编号G01N21/73GK102866145SQ20121036636
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者魏强, 隆彬, 熊泽容, 屈植成, 李发富, 曾巍, 何建 申请人:东方电气集团东方汽轮机有限公司