一种可实现钒溶液浓度在线检测的分析方法与流程

文档序号:15044711发布日期:2018-07-27 22:20阅读:3480来源:国知局

本发明涉及钒浓度测量技术,尤其涉及一种可实现钒溶液浓度在线检测的分析方法。



背景技术:

在关于水质控制的国家标准和环境标准中,水样中钒含量的检测主要采用的方法包括石墨炉原子吸收分光光度法和钽试剂(bpha)萃取分光光度法。石墨炉原子吸收分光光度法优点是检测灵敏度高、抗干扰能力强,缺点是仪器设备价格高、日常维护和使用费用高,检测过程中产生的废气需要进行吸收和处置,直接进入空气会导致环境污染。钽试剂(bpha)萃取分光光度法的优点是检测线性宽、抗干扰能力强,缺点是检测周期长,另一方面,检测过程中采用多种类有毒有害的有机和无机化学试剂,所产生的检测废弃溶液形成了二次污染源。

在钒冶金企业采用的冶金标准或行业标准等检测标准中,钒含量的测定主要采用的方法主要是高锰酸钾(或过硫酸铵)氧化-硫酸亚铁铵滴定法,该方法被用于钒冶金的质量控制检测不同环节,包括原料检测、过程控制检测以及中间体和产品质量控制检测,其缺点是对于钒浓度低于1g/l的样品溶液检测精密度低,检测过程中使用多种类的有毒有害的有机和无机化学试剂,提高了检测废液回收难度和成本,也溶液造成环境的二次污染。

一些专利中描述了采用分光光度法直接测定溶液中钒含量的方法,主要是利用四价钒对特定波长光的吸收特性进行检测,溶液中钒若是以五价钒形式存在,需要通过还原反应将钒转化为四价钒进行检测,而若钒以三价钒存在则需要通过先氧化再还原过程转化为四价钒进行检测,转化过程中溶液的酸碱度等条件控制以及适当的氧化、还原剂的选择均较为复杂,因此该方法仅有钒储能介质检测应用报道。文献有报道钒可作为稳定剂与显色剂(2-(3,5-二溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基苯酚)联用,采用分光光度法直接检测降水中微量过氧化氢含量,该方法仍然存在采用试剂多,工艺复杂等缺点。

因此,开发一种简单易行,能够在线检测溶液钒浓度的方法,可以降低人工强度,可以减少化学污染物的产生,对钒化学工业来说意义重大。



技术实现要素:

本发明的目的在于,针对目前溶液中钒含量测定方法复杂,无法广泛应用的问题,提出一种可实现钒溶液浓度在线检测的分析方法,该方法能简单、快速、准确测定钒冶金过程样品或生产排放水中的钒离子浓度。

为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种可实现钒溶液浓度在线检测的分析方法,包括以下步骤:

步骤(1)标准工作曲线制作:量取n个不同体积的钒标准溶液(单质钒溶液)(也可选取n个等体积不同浓度的钒标准溶液);加入溶液调整ph至7-9,依次加入过氧化氢溶液和硫酸溶液,所述过氧化氢的加入量应能满足:将待检测溶液中存在的低价钒离子全部氧化为正五价钒离子,正五价钒离子与过氧化氢形成过氧钒,溶液呈淡黄色;所述硫酸溶液的加入量能使溶液颜色呈稳定的淡棕色,待检测溶液中钒与过量的过氧化氢进一步反应形成稳定的过氧钒键;将n个不同体积的钒标准溶液加水定容;采用紫外可见分光光度法,得到n个钒浓度数据与对应浓度的标准光谱图曲线中吸光数据,绘制吸光度-浓度曲线图,即标准工作曲线,通过拟合曲线后得到线性方程:c=aa+b

式中:

c—待测溶液的钒浓度,单位为mg/l;

a—待测溶液480nm吸光度值;

a—线性斜率;

b—线性截距;

步骤(2)待检测溶液中全钒浓度的在线检测:

(2-1)移取一定体积的待检测溶液至容器中,加入适量水稀释,加入酸溶液或碱溶液调整待检测溶液ph至7-9;

(2-2)加入过量过氧化氢,所述过氧化氢的加入量应能满足:将待检测溶液中存在的低价钒离子全部氧化为正五价钒离子;正五价钒离子与过氧化氢形成过氧钒;

(2-3)加入硫酸溶液,使待检测溶液中钒与过量的过氧化氢进一步反应形成稳定的过氧钒键,加水定容;

(2-4)以不加待检测溶液的空白溶液【加入与步骤(2-2)和(2-3)相同的过量过氧化氢和硫酸溶液】作为参比,测定步骤(2-3)得到的待检测溶液的吸光度值,所述特征吸收峰波长为400-550nm;

(2-5)根据步骤(1)标准工作曲线计算样品中全钒浓度;将该全钒浓度乘以待检测溶液稀释倍数,最终得到待检测溶液中的全钒浓度。

进一步地,所述n大于等于5个,优选为5-9个。

进一步地,所述碱溶液为氢氧化钠溶液,所述酸溶液为硫酸溶液。

进一步地,所述待检测溶液中各种离子与钒的质量浓度比上限如下:cr:v<2,cu:v<20,fe:v<20,w:v<20,mo:v<8。由于在高纯钒化学领域中,各项杂质离子都被严格的控制,因此,在实际操作中,检测溶液中钒含量时,可以通过一定的方法将杂质控制在一定浓度范围内,保障本发明钒溶液浓度在线检测方法的工业化应用实现。充分考察了高纯钒化学领域涉及到的各种杂质离子对比色法的影响,确定了其与钒的质量浓度的比例上限:cr:v<2,cu:v<20,fe:v<20,w:v<20,mo:v<8;例如钒含量为100mg/l,各项杂质在上限时,钒的检测误差不超过10%。

进一步地,在步骤(2-3)后,静置3-5min至待检测溶液形成稳定的淡棕色,再测定其吸光度值。

进一步地,所述特征吸收峰波长为430-510nm,在该波长下,其他杂质元素的吸收最小且过氧钒吸光度较大。综合干扰因素和过氧钒吸光度考虑,450nm处过氧钒吸光度大,有干扰,大于500nm后过氧钒吸光度变小,且部分杂质元素干扰也增大,误差增大。更优选特征吸收峰波长为480~500nm。

进一步地,钒标准溶液中全钒浓度范围是4mg/l~800mg/l。即采用本发明钒溶液浓度在线检测方法最低可准确检测浓度为4mg/l的钒含量,最高可准确检测浓度为800mg/l的钒含量。

进一步地,钒浓度与吸光度标准工作曲线线性方程:c=32.329a-0.0621。

本发明可实现钒溶液浓度在线检测的分析方法,通过加入过氧化氢将钒溶液中含有的低价钒离子统一转化为五价钒离子;过量的过氧化氢将与五价钒离子形成稳定的过氧钒键,采用紫外-可见分光光度计测定溶液过氧钒键特征光吸收强度的变化测定溶液中总钒浓度。钒离子浓度与吸光强度具有较宽的线性范围,通过适当的在线稀释,该方法可快速完成对不同浓度的钒溶液在线检测。本发明钒溶液浓度在线检测方法步骤科学、合理,与现有技术相比较具有以下优点:

1)本发明提供的方法能用于连续、自动的检测溶液的钒含量,特别适合钒化学工业中连续过程,如废水的树脂脱钒处理中废水中钒浓度的检测,能极大的减少人工成本,降低劳动强度。

2)本发明使用的试剂易取易得,无特殊化学试剂,所产生的检测废液可直接排回检测样品中,无需另行处理。

3)检测过程无有机试剂和其他有毒试剂应用,方法灵敏度高,线性范围宽。

4)本发明钒溶液浓度在线检测方法中过氧化氢作既为氧化剂又作为显色剂应用于紫外-可见分光光度法直接检测溶液中微量钒含量。

综上,本发明钒溶液浓度在线检测方法能用于钒冶金过程样品钒离子浓度的监测,特别适用于生产排放水中钒离子浓度的实时监控,在钒冶金领域具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为过氧钒分子结构图;

图2钒含量为89mg/l溶液紫外可见光波长-吸光度曲线,加过氧化氢显色效果对比;

图3系列浓度(3.6、8.9、17.9、35.7、89.3、178.5、357.0、535.5、714.0,以v2o5的含量计算,单位为:mg/l)的钒标准样品溶液的波长(400nm~550nm)-吸光度变化曲线;

图4为480nm处标准溶液吸光度随钒浓度变化系曲线;

图5可能干扰元素(cr、fe、cu、w、mo)外可见分光光度扫描吸光度-波长曲线。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明进一步说明:

实施例1

本实施例公开了一种可实现钒溶液浓度在线检测的分析方法,包括以下步骤:

1、仪器与试剂

1.2仪器

紫外可见分光光度计:pelambda35

1.2试剂

1.2.1硫酸溶液:ar1+1

1.2.2氢氧化钠溶液:ar0.1g/ml

1.2.3双氧水:ar30%

1.2.4钒标准溶液:单质钒含量1000mg/l(标准溶液证书编号gsb04-1759-2004)

2、过氧化氢对比实验

1.1准确称移取0.5ml钒标准溶液(1.2.4)两份,分别置于100ml容量瓶中,加入30-50ml水冲洗容量瓶,再分别加入1ml氢氧化钠溶液(1.2.2),一份加入0.2ml双氧水(1.2.3)、一份不加,再分别加入10ml硫酸溶液(1.2.1),每加完一种试剂都要充分摇匀,再以水定容、摇匀、放置3-5min,溶液呈稳定的淡棕色,以未加标液的溶液为参比液,采用1cm比色皿在480nm处比色。

1.2全钒含量为89mg/l的两份溶液中,是否加入过氧化氢显色效果对比见图2。

3标准曲线的绘制

3.1系列浓度钒标准溶液配制

准确称移取0、0.2ml、0.5ml、1.0ml、2.0ml、5.0ml、10.0ml、20.0ml、30.0ml、40.0ml钒标准溶液(1.2.4)于100ml容量瓶中,加入30-50ml水冲洗容量瓶,再分别加入1ml氢氧化钠溶液(1.2.2)、0.2ml双氧水(1.2.3)、10ml硫酸溶液(1.2.1),每加完一种试剂都要充分摇匀,再以水定容、摇匀、放置3-5min,溶液呈稳定的淡棕色,即五价钒离子与双氧水形成稳定的过氧钒键(见图1)。体积为100ml的标准溶液钒浓度以v2o5的含量计算,计算方法见公式(1),所配制的系列溶液的钒浓度分别为0、0.36、0.89、1.79、3.57、8.93、17.85、35.70、53.55、71.40(单位为:mg/100ml)。

式中:c—标准溶液(1.2.4)钒单质浓度,单位为mg/l;

v1—绘制标准曲线时,准确移取标准溶液(1.2.4)体积,单位为ml;

181.88—五氧化二钒分子量;

101.88—单质钒原子量;

1000—毫升与升转换系数;

3.2不同浓度钒标准溶液波长—吸光度曲线扫描

以未加标液的溶液为参比液,采用1cm比色皿在400-550nm处对系列浓度钒标准溶液进行波长扫描,得到不同浓度钒标准溶液波长-吸光度曲线扫描谱图,见图3。

3.3吸光度—钒标准溶液浓度之间的标准工作曲线绘制

读取波长480nm处不同浓度钒标准溶液对应的吸光度值(分别为:0.013、0.030、0.057、0.112、0.278、0.554、1.106、1.658、2.211),以吸光度为纵坐标,以钒浓度为横坐标绘制吸光度随钒浓度增加而变化的标准工作曲线,见图4,通过线性回归分析得到吸光度和v2o5含量之间互算的计算公式(2)

y=ax+b……………(2)

式中:

y—待测溶液的钒浓度,单位为mg/100ml;

x—待测溶液480nm吸光度值;

a—线性斜率(a=32.329);

b—线性截距(b=-0.0621);

实施例2

本实施例公开了一种可实现钒溶液浓度在线检测的分析方法,包括以下步骤:

1、仪器与试剂

1.1仪器

紫外可见分光光度计:pelambda35

1.2试剂

1.2.1硫酸溶液:ar1+1

1.2.2氢氧化钠溶液:ar0.1g/ml

1.2.3双氧水:ar30%

1.2.4钒标准溶液:单质钒含量1000mg/l(标准溶液证书编号gsb04-1759-2004)

1.2.5重铬酸钾:ar

1.2.6硫酸铁:ar

1.2.7硫酸铜:ar

1.2.8钨酸铵:ar

1.2.9钼酸铵:ar

2、杂质干扰实验

2.1钒标准溶液紫外可见分光光度吸光度曲线

准确称移取0.2ml钒标准溶液(1.2.4)于100ml容量瓶中,加入30-50ml水冲洗容量瓶,再分别加入1ml氢氧化钠溶液(1.2.2)、0.2ml双氧水(1.2.3)、10ml硫酸溶液(1.2.1),每加完一种试剂都要充分摇匀,再以水定容,钒含量以v2o5计算为36mg/100ml。摇匀、放置3-5min,溶液呈稳定的淡棕色。以未加标液的溶液为参比液,采用1cm比色皿在在400-550nm处对系列浓度钒标准溶液进行波长扫描。

2.2铬元素干扰实验

2.2.1取100ml容量瓶6个,分别加入30-50ml水,再分别加入1ml氢氧化钠溶液(1.2.2);

2.2.2准确称取0.2829g重铬酸钾(1.2.5)于100ml烧杯中,用水溶解后转移至100ml容量瓶中,定容、摇匀,此溶液中铬含量为1000mg/l;

2.2.3再分别移取0、1.0ml、2.0ml、5.0ml、10.0ml、20.0ml重铬酸钾溶液(2.1.2)于100ml容量瓶(2.1.1)中,分别加入0.2ml双氧水(1.2.3)、10ml硫酸溶液(1.2.1),每加完一种试剂都要充分摇匀,再以水定容,此时溶液中铬浓度分别为10mg/l、20mg/l、50mg/l、100mg/l、200mg/l;

2.2.4摇匀、放置5min,以未加标液的溶液为参比液,采用1cm比色皿在400-550nm处进行波长扫描。

2.3铁元素干扰实验

2.3.1取100ml容量瓶6个,分别加入30-50ml水,再分别加入1ml氢氧化钠溶液(1.2.2);

2.3.2准确称取0.3580g硫酸铁(1.1.6)于100ml烧杯中,用水溶解后转移至100ml容量瓶中,定容、摇匀,此溶液中铁含量为1000mg/l;

2.3.3再分别移取0、10ml、20ml、30ml、40ml、50.0ml硫酸铁溶液(2.2.2)于100ml容量瓶(2.1.1)中,分别加入0.2ml双氧水(1.1.3)、10ml硫酸溶液(1.1.1),每加完一种试剂都要充分摇匀,再以水定容此时溶液中铁浓度分别为100mg/l、200mg/l、300mg/l、400mg/l、500mg/l;

2.3.4摇匀、放置5min,以未加标液的溶液为参比液,采用1cm比色皿在400-550nm处进行波长扫描。

2.4铜元素干扰实验

2.4.1取100ml容量瓶6个,分别加入30-50ml水,再分别加入1ml氢氧化钠溶液(1.2.2);

2.4.2准确称取0.2512g硫酸铜(1.1.7)于100ml烧杯中,用水溶解后转移至100ml容量瓶中,定容、摇匀,此溶液中铁含量为1000mg/l;

2.4.3再分别移取0、10ml、20ml、30ml、40ml、50.0ml硫酸铜溶液(2.3.2)于100ml容量瓶(2.1.1)中,分别加入0.2ml双氧水(1.1.3)、10ml硫酸溶液(1.1.1),每加完一种试剂都要充分摇匀,再以水定容此时溶液中铜浓度分别为100mg/l、200mg/l、300mg/l、400mg/l、500mg/l;

2.4.4摇匀、放置5min,以未加标液的溶液为参比液,采用1cm比色皿在400-550nm处进行波长扫描。

2.5钨元素干扰实验

2.5.1取100ml容量瓶6个,分别加入30-50ml水,再分别加入1ml氢氧化钠溶液(1.2.2);

2.5.2准确称取0.1379g钨酸铵(1.1.8)于100ml烧杯中,用水溶解后转移至100ml容量瓶中,定容、摇匀,此溶液中铁含量为1000mg/l;

2.5.3再分别移取0、10ml、20ml、30ml、40ml、50.0ml钨酸铵溶液(2.4.2)于100ml容量瓶(2.1.1)中,分别加入0.2ml双氧水(1.1.3)、10ml硫酸溶液(1.1.1),每加完一种试剂都要充分摇匀,再以水定容此时溶液中钨浓度分别为100mg/l、200mg/l、300mg/l、400mg/l、500mg/l;

2.5.4摇匀、放置5min,以未加标液的溶液为参比液,采用1cm比色皿在400-550nm处进行波长扫描。

2.6钼元素干扰实验

2.1.1取100ml容量瓶6个,分别加入30-50ml水,再分别加入1ml氢氧化钠溶液(1.2.2);

2.6.2准确称取0.1840g钼酸铵(1.1.9)于100ml烧杯中,用水溶解后转移至100ml容量瓶中,定容、摇匀,此溶液中铁含量为1000mg/l;

2.6.3再分别移取0、1.0ml、2.0ml、5.0ml、10.0ml、20.0ml钼酸铵溶液(2.5.2)于100ml容量瓶(2.1.1)中,分别加入0.2ml双氧水(1.1.3)、10ml硫酸溶液(1.1.1),每加完一种试剂都要充分摇匀,再以水定容,此时溶液中铬浓度分别为10mg/l、20mg/l、50mg/l、100mg/l、200mg/l;

2.6.4摇匀、放置5min,以未加标液的溶液为参比液,采用1cm比色皿在400-550nm处进行波长扫描。

3、杂质元素干扰效果分析

分别选取铬浓度为100mg/l、铁浓度为500mg/l、铜浓度为500mg/l、钨浓度500mg/l、钼浓度为200mg/l的紫外可见分光光度400-550nm波长区间的扫描曲线与钒浓度为3.6mg/l的试样溶液的扫描曲线对比得到图5。

实施例3

本实施例公开了一种可实现钒溶液浓度在线检测的分析方法,包括以下步骤:

1、标准曲线制作

1.1试剂

1.1.1硫酸溶液:ar1+1

1.1.2氢氧化钠溶液:ar0.1g/ml

1.1.3双氧水:ar30%

1.1.4钒标准溶液:单质钒含量1000mg/l(标准溶液证书编号gsb04-1759-2004)

1.2仪器

紫外可见分光光度计:普析通用t6新世纪

1.3系列浓度钒标准溶液配制

1.3.1准确称移取0、0.2ml、0.5ml、1.0ml、2.0ml、5.0ml、10.0ml、20.0ml、30.0ml、40.0ml钒标准溶液(1.1.4)于100ml容量瓶中,加入30-50ml水冲洗容量瓶,再分别加入1ml氢氧化钠溶液(1.1.2)、0.2ml双氧水(1.1.3)、10ml硫酸溶液(1.1.1),每加完一种试剂都要充分摇匀,再以水定容、摇匀、放置3-5min,溶液呈稳定的淡棕色。体积为100ml的标准溶液钒浓度以v2o5的含量计算,计算方法见公式(1),所配制的系列溶液的钒浓度分别为0、0.36、0.89、1.79、3.57、8.93、17.85、35.70、53.55、71.40(单位为:mg/100ml)。

式中:c—标准溶液(1.2.4)钒单质浓度,单位为mg/l;

v1—绘制标准曲线时,准确移取标准溶液(1.2.4)体积,单位为ml;

181.88—五氧化二钒分子量;

101.88—单质钒原子量;

1000—毫升与升转换系数;

1.3.2系列浓度钒标准吸光度值测定

以未加标液的溶液为参比液,采用1cm比色皿在480nm处比色,得到不同浓度标准溶液对应的吸光度值。以吸光值为横坐标,以标准溶液的钒浓度为纵坐标,绘制标准工作曲线。通过线性回归分析得到吸光度和v2o5含量之间互算的计算公式(2)

y=ax+b……………(2)

式中:

y—待测溶液的钒浓度,单位为mg/100ml;

x—待测溶液480nm吸光度值;

a—线性斜率(a=32.329);

b—线性截距(b=-0.0621);

2、试样检测

2.1对于液体中全钒含量在50g/l(以五氧化二钒计)以上的试样(该案例预测全钒含量在70g/l左右),准确移取0.25ml试样,于100ml容量瓶中,加入30-50ml水冲洗容量瓶,加入适量氢氧化钠溶液(1.1.2)调节溶液ph与标准曲线相当,再分别加入0.2ml双氧水(1.1.3)、10ml硫酸溶液(1.1.1),每加完一种试剂都要充分摇匀,再以水定容、摇匀、放置3-5min,溶液呈稳定的淡棕色,采用1cm比色皿在480nm处比色,以未加试样的空白溶液做参比液,测得样品吸光度:0.552。

2.2计算

按公式(2)计算全钒含量(g/l),以五氧化二钒计:

式中:a—试样溶液吸光度(以未加试样的空白溶液做参比);

a—吸光系数;

b—截距;

v—试样原液体积,单位为ml;

1—待检试样定容体积与标准溶液定容体积比(通常为100ml:100ml=1)。

2.3经计算,该案例中试样全钒含量为71.14g/l(以五氧化二钒计)。

实施例4

本实施例公开了一种可实现钒溶液浓度在线检测的分析方法,包括以下步骤:

1、标准曲线制作

1.1试剂

1.1.1硫酸溶液:ar1+1

1.1.2氢氧化钠溶液:ar0.1g/ml

1.1.3双氧水:ar30%

1.1.4钒标准溶液:单质钒含量1000mg/l(标准溶液证书编号gsb04-1759-2004)。

1.2仪器

紫外可见分光光度计:普析通用t6新世纪

1.3.1列浓度钒标准溶液配制

准确称移取0、0.2ml、0.5ml、1.0ml、2.0ml、5.0ml、10.0ml、20.0ml、30.0ml、40.0ml钒标准溶液(1.1.4)于100ml容量瓶中,加入30-50ml水冲洗容量瓶,再分别加入1ml氢氧化钠溶液(1.1.2)、0.2ml双氧水(1.1.3)、10ml硫酸溶液(1.1.1),每加完一种试剂都要充分摇匀,再以水定容、摇匀、放置3-5min,溶液呈稳定的淡棕色。体积为100ml的标准溶液钒浓度以v2o5的含量计算,计算方法见公式(1),所配制的系列溶液的钒浓度分别为0、0.36、0.89、1.79、3.57、8.93、17.85、35.70、53.55、71.40(单位为:mg/100ml)。

式中:c—标准溶液(1.2.4)钒单质浓度,单位为mg/l;

v1—绘制标准曲线时,准确移取标准溶液(1.2.4)体积,单位为ml;

181.88—五氧化二钒分子量;

101.88—单质钒原子量;

1000—毫升与升转换系数;

1.3.2系列浓度钒标准吸光度值测定

以未加标液的溶液为参比液,采用1cm比色皿在480nm处比色,得到不同浓度标准溶液对应的吸光度值。以吸光值为横坐标,以标准溶液的钒浓度为纵坐标,绘制标准工作曲线。通过线性回归分析得到吸光度和v2o5含量之间互算的计算公式(2)

y=ax+b……………(2)

式中:

y—待测溶液的钒浓度,单位为mg/100ml;

x—待测溶液480nm吸光度值;

a—线性斜率(a=32.329);

b—线性截距(b=-0.0621);

2、试样检测

2.1对于液体中全钒含量在3g/l~50g/l(以五氧化二钒计)的试样(该案例预测全钒含量在3g/l左右),准确移取10.00ml试样,于100ml容量瓶中,加入30-50ml水冲洗容量瓶,加入适量氢氧化钠溶液(1.1.2)调节溶液ph与标准曲线相当,再分别加入0.2ml双氧水(1.1.3)、10ml硫酸溶液(1.1.1),每加完一种试剂都要充分摇匀,再以水定容、摇匀、、放置3-5min,溶液呈稳定的淡棕色,采用1cm比色皿在480nm处比色,以未加试样的空白溶液做参比液,测得样品吸光度:0.958。

2.2计算

按公式(2)计算全钒含量(g/l),以五氧化二钒计:

式中:a—试样溶液吸光度(以未加试样的空白溶液做参比);

a—吸光系数;

b—截距;

v—试样原液体积,单位为ml;

1—待检试样定容体积与标准溶液定容体积比(通常为100ml:100ml=1)。

2.3经计算,该案例中试样全钒含量为3.09g/l(以五氧化二钒计)。

实施例5

本实施例公开了一种可实现钒溶液浓度在线检测的分析方法,包括以下步骤:

1、标准曲线制作

1.1试剂

1.1.1硫酸溶液:ar1+1

1.1.2氢氧化钠溶液:ar0.1g/ml

1.1.3双氧水:ar30%

1.1.4钒标准溶液:单质钒含量1000mg/l(标准溶液证书编号gsb04-1759-2004)

1.2仪器

紫外可见分光光度计

1.3列浓度钒标准溶液配制

准确称移取0、0.2ml、0.5ml、1.0ml、2.0ml、5.0ml、10.0ml、20.0ml、30.0ml、40.0ml钒标准溶液(1.1.4)于100ml容量瓶中,加入30-50ml水冲洗容量瓶,再分别加入1ml氢氧化钠溶液(1.1.2)、0.2ml双氧水(1.1.3)、10ml硫酸溶液(1.1.1),每加完一种试剂都要充分摇匀,再以水定容、摇匀、放置3-5min,溶液呈稳定的淡棕色。体积为100ml的标准溶液钒浓度以v2o5的含量计算,计算方法见公式(1),所配制的系列溶液的钒浓度分别为0、0.36、0.89、1.79、3.57、8.93、17.85、35.70、53.55、71.40(单位为:mg/100ml)。

式中:c—标准溶液(1.2.4)钒单质浓度,单位为mg/l;

v1—绘制标准曲线时,准确移取标准溶液(1.2.4)体积,单位为ml;

181.88—五氧化二钒分子量;

101.88—单质钒原子量;

1000—毫升与升转换系数;

1.3.2系列浓度钒标准吸光度值测定

以未加标液的溶液为参比液,采用1cm比色皿在480nm处比色,得到不同浓度标准溶液对应的吸光度值。以吸光值为横坐标,以标准溶液的钒浓度为纵坐标,绘制标准工作曲线。通过线性回归分析得到吸光度和v2o5含量之间互算的计算公式(2)

y=ax+b……………(2)

式中:

y—待测溶液的钒浓度,单位为mg/100ml;

x—待测溶液480nm吸光度值;

a—线性斜率(a=32.329);

b—线性截距(b=-0.0621);

2、试样检测

2.1对于液体中全钒含量在3g/l以下(以五氧化二钒计)的试样(该案例预测全钒含量在0.1g/l左右),准确移取25.00ml试样,于100ml容量瓶中,加入30-50ml水冲洗容量瓶,加入适量氢氧化钠溶液(1.1.2)调节溶液ph与标准曲线相当,再分别加入0.2ml双氧水(1.1.3)、10ml硫酸溶液(1.1.1),每加完一种试剂都要充分摇匀,再以水定容、摇匀、、放置3-5min,溶液呈稳定的淡棕色,采用1cm比色皿在480nm处比色,以未加试样的空白溶液做参比液,测得样品吸光度:0.063。

2.2计算

按公式(2)计算全钒含量(g/l),以五氧化二钒计:

式中:a—试样溶液吸光度(以未加试样的空白溶液做参比);

a—吸光系数;

b—截距;

v—试样原液体积,单位为ml;

1—待检试样定容体积与标准溶液定容体积比(通常为100ml:100ml=1)。

2.3经计算,该案例中试样全钒含量为0.08g/l(以五氧化二钒计)。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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