CN101424644A - 添加钒或同时添加铬、钒之钨基体中钒含量的测定方法 - Google Patents

Abstract

一种单独添加钒或同时添加铬、钒之钨基体中钒含量的测定方法，其特征在于，试样经过氧化钠碱熔水浸后干滤，滤液先用还原剂盐酸羟胺将铬、钒均还原成低价；再用硝酸调至4至6M酸度，冷态下用高锰酸钾氧化钒为高价，高价钒与钨酸根、正磷酸根形成三元络合物，其颜色深度与钒量成正比，据此比色测定钒量。铬的干扰利用冷态下在测钒酸性条件下高锰酸钾只氧化钒不氧化铬的性质消除。本发明的方法比较适合单独含常量钒或同时含常量钒、铬之钨基体中常量钒的测定，方法测定速度快，检测精度也较高，检测相对误差小于5％，可完全满足生产工艺对检测的要求。

Description

添加钒或同时添加铬、钒之钨基体中钒含量的测定方法

技术领域

本发明涉及一种添加钒或同时添加铬、钒之钨基体中钒含量的测定方法。

本说明书中的术语“磷钨钒酸光度法”是指试样经过氧化钠碱熔水浸后干滤，滤液先用还原剂盐酸羟胺将铬、钒均还原成低价；再用硝酸调至4至6M酸度，冷态下用高锰酸钾氧化钒为高价，高价钒与钨酸根、正磷酸根形成三元络合物，其颜色深度与钒量成正比，据此比色测定钒量。铬的干扰利用冷态下在测钒酸性条件下高锰酸钾只氧化钒不氧化铬的性质消除，铬仍保持低价态，不参与显色反应，不干扰钒的测定。

本说明书中的术语“基体”又称“介质”或“基质”。

本说明书中的术语“钨基体”是指在分析样品中，除了分析物以外的所有其他物质和组分都是钨，例如碳化钨等。

背景技术

生产细、超细颗粒碳化钨粉时，往往需单独或同时添加铬钒化合物。现有国标分析方法中无此常量铬钒的测定方法。且由于铬钒相互干扰，使得同时添加时铬钒含量的准确测定难度更大。钨行业中大公司多采用X荧光分析仪完成铬、钒等的同时测定，方法快速准确，但进口X荧光分析仪价格均在百万元以上，中小企业一般没有此类高端检测设备。

铬、钒添加量的准确与否将直接影响下游产品硬质合金的产品质量。

在现有技术中，多应用氧化还原滴定法测定常量钒，但由于每次必须根据样品溶液中钒的绝对量，用指示剂对结果进行校正，略显麻烦；且由于标液对钒的滴定系数非常大，试样空白对测定结果的影响非常大，当钒量较低时试样空白的影响将导致测定结果的相对误差超过10.00％，使分析精度达不到生产工艺对检测的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种添加钒或同时添加铬、钒之钨基体中钒含量的测定方法，可提高单独添加钒或同时添加铬、钒之钨基体中钒含量的检测准确度和检测速度。

为此，本发明提供了一种单独添加钒或同时添加铬、钒之钨基体中钒含量的测定方法，其特征在于，试样经过氧化钠碱熔水浸后干滤，滤液先用还原剂盐酸羟胺将铬、钒均还原成低价；再用硝酸调至4至6M酸度，冷态下用高锰酸钾氧化钒为高价，高价钒与钨酸根、正磷酸根形成三元络合物，其颜色深度与钒量成正比，据此比色测定钒量。铬的干扰利用冷态下在测钒酸性条件下高锰酸钾只氧化钒不氧化铬的性质消除。

由于主体钨参与三元络合物的形成，同时过量的另一参与形成三元络合物的磷酸可络合多余的基体钨，避免钨酸沉淀析出，影响钒的比色测定。因此，本发明比较适合钨基体中常量钒的测定，若同时含有常量铬，则铬的干扰利用冷态下在测钒酸性条件下高锰酸钾只氧化钒不氧化铬的性质消除。由于磷钨钒酸光度法的比色系数远比滴定系数小，试样空白对测定结果影响小，因此，光度法分析精度比氧化还原滴定法高，而且显色后的显色液能长时间稳定，结果重现性好。这进一步说明磷钨钒酸光度法比较适合常量钒的测定。本方法测定速度快，检测精度也较高，检测相对误差小于5％，可完全满足生产工艺对检测的要求。

对于铬的干扰采取以下办法消除：先在干滤后分取的碱性滤液中，用还原剂盐酸羟胺将铬、钒均还原成低价，再用硝酸调至4至6M酸度，冷却后用高锰酸钾氧化钒为高价，铬不被氧化，不参与显色反应，不干扰钒的测定。

具体实施方式

下面详细说明采用磷钨钒酸光度法测定单独添加钒或同时添加铬、钒之碳化钨等钨基体中钒含量的方法。

1、适用范围：

本方法适用于单独添加钒或同时添加铬、钒之碳化钨粉等钨基体中钒的测定。测定范围：0.05～1.00％。

2、方法提要：

在硝酸介质中，高价钒与钨酸根、正磷酸根形成三元络合物，其颜色深度与钒量成正比，据此比色测定钒量。铬的干扰利用在合适酸度下高锰酸钾只氧化钒不氧化铬的性质消除。

3、试剂：

3.1 硝酸AR，(1+1)

3.2 磷酸AR，(1+1)

3.3 钨酸钠溶液AR，(15g/L)

3.4 对硝基酚溶液AR，(1g/L)

3.5 过氧化钠AR

3.6 盐酸羟胺溶液AR，(10g/L)

3.7 高锰酸钾溶液AR，(10g/L)

3.8 亚硝酸钠溶液AR，(100g/L)

3.9 钒标准溶液：

3.9.1 称取0.1785g五氧化二钒(99.9％以上)，溶于少量氢氧化钠溶液(10g/L)中，加入少量硫酸(1+49)酸化，转入1000mL容量瓶中，以水稀至刻度，摇匀。此溶液1mL含100μg钒。

3.9.2 移取10.00mL钒标准溶液(3.9.1)，置于100mL量瓶中，稀至刻度，摇匀，此溶液1mL含10μg钒。

4、仪器

721型分光光度计

5、分析步骤

5.1 试样量：称取试样0.5～1g，准确至0.0001g。

5.2 空白试验：随同试样做空白试验。

5.3 测定

5.3.1 将试样(5.1)置于瓷坩埚中，在780℃马弗炉中灼烧1.5～2h，使其完全转化为三氧化钨。

5.3.2 将(5.3.1)置于预先放有4g左右过氧化钠(3.5)的铁坩埚中，再盖上一薄层过氧化钠，置于750℃马弗炉中熔至红色透明，取出冷却。

5.3.3 放入盛有50mL热水的300mL烧杯中浸取，用水洗出坩埚。在电炉加热至沸，并煮沸2～3min，取下冷却，用水将杯中溶液及沉淀转入100mL容量瓶中，稀至刻度，摇匀。澄清后干过滤，移取5.00～10mL滤液转入25mL比色管中，加入盐酸羟胺溶液(3.6)1滴，摇匀，放置1min。加入1滴对硝基酚溶液(3.4)，以硝酸(3.1)中和至黄绿色刚刚消失，(若同时掺铬，加入2.5mL磷酸(3.2)，摇匀，滴加高锰酸钾溶液(3.7)至出现红色并3分钟不褪色，滴加亚硝酸钠溶液(3.8)至红色消失，并过量一滴，摇匀)摇匀，加入5mL硝酸(3.1)，摇匀。加入1.5mL钨酸钠溶液(3.3)，摇匀，冷却，稀至刻度，摇匀。

5.3.4 置于沸水浴中加热20min，取出，冷却。用3cm比色皿，于721型分光光度计上420nm处，以水为参比溶液，测其吸光度，减去空白溶液的吸光度，从工作曲线上查出对应的钒量。

5.4 工作曲线绘制：

准确移取0、20、40、80、100、120μg钒于一组25mL比色管中，加入盐酸羟胺溶液(3.6)1滴，摇匀，放置1min。以下按5.3.3、5.3.4操作。以钒量为横坐标，吸光度为纵坐标绘制工作曲线。

6、分析结果的计算：

按下式计算钒量：

$V(\%)=\frac{(r-r_0)\×V_0\×{10}^{-6}}{m\×V}\×100(\%)$

式中：

r—试样溶液在工作曲线上查出的钒量，μg；

r₀＿空白溶液在工作曲线上查出的钒量，μg；

V＿分取试液的体积，mL；

V₀—试液总体积，mL；

m—试样量，g。

Claims (8)

1.一种添加钒或同时添加铬、钒之钨基体中钒含量的测定方法，其特征在于，试样经过氧化钠碱熔水浸后干滤，滤液先用还原剂盐酸羟胺将铬、钒均还原成低价；再用硝酸调至4至6M酸度，冷态下用高锰酸钾氧化钒为高价，高价钒与钨酸根、正磷酸根形成三元络合物，其颜色深度与钒量成正比，据此比色测定钒量；铬的干扰利用冷态下在测钒酸性条件下高锰酸钾只氧化钒不氧化铬的性质消除。

2.如权利要求1所述的钨基体中钒含量的测定方法，其特征在于，采用下列试剂：

3.1 硝酸AR，(1+1)

3.2 磷酸AR，(1+1)

3.3 钨酸钠溶液AR，(15g/L)

3.4 对硝基酚溶液AR，(1g/L)

3.5 过氧化钠AR

3.6 盐酸羟胺溶液AR，(10g/L)

3.7 高锰酸钾溶液AR，(10g/L)

3.8 亚硝酸钠溶液AR，(100g/L)

3.9 钒标准溶液。

3.如权利要求2所述的钨基体中钒含量的测定方法，其特征在于，钒标准溶液按如下方式制备：

3.9.1 称取0.1785g五氧化二钒(99.9％以上)，溶于少量氢氧化钠溶液(10g/L)中，加入少量硫酸(1+49)酸化，转入1000mL容量瓶中，以水稀至刻度，摇匀，此溶液1mL含100μg钒；

3.9.2 移取10.00mL钒标准溶液(3.9.1)，置于100mL量瓶中，稀至刻度，摇匀，此溶液1mL含10μg钒。

4.如权利要求1所述的钨基体中钒含量的测定方法，其特征在于，采用分光光度测定。

5.如权利要求1所述的钨基体中钒含量的测定方法，其特征在于，分析步骤如下：

5.1 试样量：称取试样0.5～1g，准确至0.0001g；

5.2 空白试验：随同试样做空白试验；

5.3 测定；

5.4 工作曲线绘制：

准确移取0、20、40、80、100、120μg钒于一组25mL比色管中，加入盐酸羟胺溶液(3.6)1滴，摇匀，放置1min；以下按5.3.3、5.3.4操作；以钒量为横坐标，吸光度为纵坐标绘制工作曲线。

6.如权利要求5所述的钨基体中钒含量的测定方法，其特征在于，测定步骤包括：

5.3.1 将试样(5.1)置于瓷坩埚中，在780℃马弗炉中灼烧1.5～2h，使其完全转化为三氧化钨；

5.3.2 将(5.3.1)置于预先放有4g左右过氧化钠(3.5)的铁坩埚中，再盖上一薄层过氧化钠，置于750℃马弗炉中熔10分钟至红色透明，取出冷却；

5.3.3 放入盛有50mL热水的300mL烧杯中浸取，用水洗出坩埚。在电炉上加热至沸，并微沸2～3min，取下冷却，用水将杯中溶液及沉淀转入100mL容量瓶中，稀至刻度，摇匀。澄清后干过滤，移取5.00～10mL滤液转入25mL比色管中，加入盐酸羟胺溶液(3.6)1滴，摇匀，放置1min，加入1滴对硝基酚溶液(3.4)，以硝酸(3.1)中和至黄绿色刚刚消失，摇匀，加入5mL硝酸(3.1)，摇匀，加入2.5mL磷酸(3.2)，摇匀，加入1.5mL钨酸钠溶液(3.3)，摇匀，冷却，稀至刻度，摇匀；

5.3.4 置于沸水浴中加热20min，取出，冷却。用3cm比色皿，于721型分光光度计上420nm处，以水为参比溶液，测其吸光度，减去空白溶液的吸光度，从工作曲线上查出对应的钒量。

7.如权利要求6所述的钨基体中钒含量的测定方法，其特征在于，在测定步骤5.3.3中，在同时掺铬的情况下，移取5.00～10mL滤液转入25mL比色管中，加入盐酸羟胺溶液(3.6)1滴，摇匀，放置1min，加入1滴对硝基酚溶液(3.4)，以硝酸(3.1)中和至黄绿色刚刚消失，摇匀，加入2.5mL磷酸(3.2)，摇匀并冷至室温，滴加高锰酸钾溶液(3.7)至出现红色并3分钟不褪色，边摇动边滴加亚硝酸钠溶液(3.8)至红色消失，并过量一滴，摇匀，加5mL硝酸(3.1)，摇匀，加入1.5mL钨酸钠溶液(3.3)，摇匀，冷却，稀至刻度，摇匀。

8.如权利要求5所述的钨基体中钒含量的测定方法，其特征在于，按下式计算钒量：

$V(\%)=\frac{(r-r_0)\×V_0\×{10}^{-6}}{m\×V}\×100(\%)$

式中：r—试样溶液在工作曲线上查出的钒量，μg；

r₀_空白溶液在工作曲线上查出的钒量，μg；

V_分取试液的体积，mL；

V₀—试液总体积，mL；

m—试样称样量，g。