CN101995386B - 一种钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用 - Google Patents
一种钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101995386B CN101995386B CN2009100134471A CN200910013447A CN101995386B CN 101995386 B CN101995386 B CN 101995386B CN 2009100134471 A CN2009100134471 A CN 2009100134471A CN 200910013447 A CN200910013447 A CN 200910013447A CN 101995386 B CN101995386 B CN 101995386B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vanadium
- concentration
- solution
- iii
- absorbance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 108
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 96
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 161
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 claims abstract description 47
- 229910001456 vanadium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 claims abstract description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 68
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 230000005477 standard model Effects 0.000 claims description 14
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 150000003681 vanadium Chemical class 0.000 abstract description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 3
- 150000003682 vanadium compounds Chemical class 0.000 abstract 2
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 abstract 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 16
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 11
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 11
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 8
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 229910021551 Vanadium(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 4
- QUEDYRXQWSDKKG-UHFFFAOYSA-M [O-2].[O-2].[V+5].[OH-] Chemical compound [O-2].[O-2].[V+5].[OH-] QUEDYRXQWSDKKG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- HQYCOEXWFMFWLR-UHFFFAOYSA-K vanadium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[V+3] HQYCOEXWFMFWLR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- UUUGYDOQQLOJQA-UHFFFAOYSA-L vanadyl sulfate Chemical compound [V+2]=O.[O-]S([O-])(=O)=O UUUGYDOQQLOJQA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003918 potentiometric titration Methods 0.000 description 2
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 2
- ZLXPLDLEBORRPT-UHFFFAOYSA-M [NH4+].[Fe+].[O-]S([O-])(=O)=O Chemical class [NH4+].[Fe+].[O-]S([O-])(=O)=O ZLXPLDLEBORRPT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 238000004166 bioassay Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000003411 electrode reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
本发明涉及一种钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用。该方法分别对钒化合物的酸性溶做全谱扫描，确定钒离子的特征吸收峰；然后分别将钒化合物用酸性溶剂配制成标准样品溶液；在各价态钒的特征吸收波长处测定一系列不同浓度的同一价态钒溶液的吸光度，并以标准溶液的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线。将未知钒电池负极电解液配制成上述浓度范围内的溶液，通过标准曲线找到该吸光度对应的浓度，此浓度即为未知溶液的浓度。本发明操作过程简单、分析结果可靠，用于钒电池负极电解液浓度的测定、含有V(III)、V(II)钒离子相关产品的实验室及工业分析和质量控制。
Description
技术领域
本发明涉及紫外定量测定领域，特别是涉及一种钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用。
背景技术
钒原子的价层电子结构为3d34s2，可形成V(V)、V(IV)、V(III)、V(II)价态化合物，是典型的变价元素，这决定了钒的电化学行为很活跃。且V(V)/V(IV)电对与V(III)/V(II)电对的电位差为1.26V，全钒氧化还原电池(简称钒电池)由此条件建立并迅速发展。
钒电池的正负极电解液分别是含有V(V)/V(IV)、V(III)/V(II)钒化合物的酸性溶液，其活性物质是以溶液形式分别存储于正负极储液罐中，正负极电解液由质子交换膜隔开，因此不会产生交叉污染，电极反应速度快且电池的功率、容量可调，有着广泛的用途。
目前，对钒电池电解液中不同价态钒离子浓度的测定分析以电位滴定方法为主，该方法采用氧化还原反应用重铬酸钾、硫酸亚铁铵等化学试剂进行电位滴定，能够完成对钒离子浓度的测定。但是，该方法用于钒电池负极电解液浓度测定的准确度有待于提高，并且该方法的操作过程繁琐，不利于简单、快速的分析钒电解液浓度。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用，该方法测定结果准确、操作过程简单、便捷，适于钒电池负极电解液浓度的测定、含有V(III)、V(II)钒离子相关产品的实验室分析和质量控制。
本发明的技术方案是：
为了达到上述目的，本发明提供的钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法，包括以下几个步骤：
(1)分别准确称取一定量已知纯度的V(III)或V(II)价态的钒离子化合物作为标准样品，在酸性溶剂中配制成5mmol/L～500mmol/L浓度范围的溶液，在190nm～900nm波长范围内做全谱扫描，确定V(III)或V(II)价态钒离子的特征吸收波长；
(2)分别将已知纯度V(III)或V(II)价态钒离子的化合物用酸性溶剂配制成浓度为5mmol/L～500mmol/L的标准样品溶液；在V(III)或V(II)钒离子的特征吸收波长处测定一系列不同浓度的同一价态钒溶液的吸光度，并以标准溶液的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线；
(3)将未知浓度的钒电池负极溶液配制成上述浓度范围内的溶液，按照上述方法测定吸光度，通过标准曲线找到该吸光度对应的浓度，此浓度即为未知溶液的浓度。
本发明中，已知纯度V(III)或V(II)钒离子化合物是通过一种或几种分析纯物质或对某一种或几种化合物进行电解氧化或还原成其他价态的化合物。
本发明中，酸性溶剂为：硫酸、硝酸、盐酸、磷酸或碳酸等无机酸。
本发明中，酸性溶剂浓度为0.01mol/L～2mol/L。
本发明中，溶液温度为常温。
本发明中，扫描波长范围为190nm～900nm。
本发明中，V(II)化合物在空气中极不稳定，需要隔绝空气或充氮气保护。
本发明中，测定标准曲线的波长为V(III)或V(II)钒离子化合物的特征吸收波长。
本发明提供的钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法在钒电池负极电解液浓度的测定、含有V(III)或V(II)钒离子相关产品的实验室及工业分析中的应用。
本发明的优点：
1、本发明提供的钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法不需要特殊的仪器，且操作过程简单、迅速，分析结果准确可靠，可用于钒电池负极电解液浓度的测定、含有一定浓度V(III)或V(II)钒离子相关产品的实验室及工业分析和质量控制。
2、本发明提供的钒离子浓度的紫外定量测定方法可同时分别测定混合价态的钒电池负极电解液钒离子的浓度，避免不同价态钒离子对测定的干扰。
附图说明
图1为V(III)溶液在190nm～900nm波长范围内的全波谱。
图2为V(III)溶液在最大吸收波长处的标准曲线，该标准曲线线性相关系数R2＝0.9999，回归方程C＝0.09882×A-0.00004。
图3为V(II)溶液在190nm～900nm波长范围内的全波谱。
图4为V(II)溶液在最大吸收波长处的标准曲线，该标准曲线线性相关系数R2＝0.9999，回归方程C＝0.35263×A-0.00038。
具体实施方式
实施例1
1、热重法确定硫酸氧钒结晶水个数，作为标准样品。
2、在190nm～900nm波长范围内，做硫酸溶液的扫描光谱，硫酸溶液的浓度为1mol/L。确定硫酸溶液在190nm～900nm波长范围内没有特征吸收峰，不会对钒离子的吸光度测定产生干扰。
3、标准样品在酸性溶剂(硫酸)中配制成浓度为0.05mol/L的V(IV)钒溶液，对V(IV)钒溶液进行全谱扫描，确定V(IV)钒溶液在溶剂溶液中的最大特征吸收波长。实验结果验证，在190nm～900nm波长范围内，V(IV)在溶剂溶液中有一个特征吸收峰，该吸收峰对应的最大吸收波长在760nm附近，选定该最大吸收波长作为V(IV)钒标准曲线的定量测定波长。
4、从上述V(IV)钒溶液中依次取0、2、4、6、8、10mL溶液至50mL容量瓶，超纯水定容至刻度，摇匀，备用。在该钒溶液的最大特征吸收波长处，做浓度-吸光度标准曲线。本实施例中，V(IV)钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9999，回归方程C＝0.06649×A-0.00009，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
5、将上述4所述V(IV)价态钒溶液放入电池内进行恒流充电，至正负极电解液分别变至V(V)、V(III)，停止充电。对V(III)溶液分别进行全谱扫描，确定V(III)在硫酸溶液中有两个吸收峰，最大吸收峰对应波长为在400nm附近。因此，V(III)标准曲线选定该最大吸收波长作为V(III)钒标准曲线的定量测定波长。
6、从V(III)钒溶液中依次取0、2、4、6、8、10mL溶液至50mL容量瓶，超纯水定容至刻度，摇匀，备用。在该钒溶液的最大特征吸收波长处，做浓度-吸光度标准曲线。所得到的钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9998，回归方程C＝0.09785×A-0.00014，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
7、利用上述4已做好V(IV)标准曲线，检测V(III)溶液中的V(IV)浓度，从相应的V(III)溶液标准曲线扣除V(IV)的影响，得到纯的V(III)标准曲线。本实施例中，V(III)钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9997，回归方程C＝0.09882×A-0.00004，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
8、按正负极电解液体积比为2∶1，对V(IV)溶液在电池内进行恒流充电，至正负极电解液分别变至V(V)、V(II)，停止充电，充放电过程中负极充氮气保护。对V(II)溶液进行全谱扫描，确定V(II)在硫酸溶液中有两个吸收峰，分别在550nm、850nm附近，但是由于V(III)在550nm波长处有较大的吸收，对V(II)的吸收干扰比较大。因此，V(II)标准曲线选定第二个吸收峰对应的波长850nm为标准曲线定量测定波长，虽然此波长下V(II)的吸光度比较小，但是V(III)在该波长下没有吸收，可很好的分辨V(II)、V(III)。
由于V(II)溶液在空气中极不稳定，充放电实验中负极充N2保护，全谱扫描中比色皿密封。
9、从V(II)钒溶液中依次取0、2、4、6、8、10mL溶液至50mL容量瓶，超纯水定容至刻度，摇匀，备用。在该钒溶液的最大特征吸收波长处，做浓度-吸光度标准曲线。所得到的溶液钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9999，回归方程C＝0.40692×A-0.00021，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
10、利用V(III)校正标准曲线，检测V(II)溶液中未能完全还原的V(III)浓度，从相应的V(II)标准曲线扣除V(III)对V(II)浓度部分的影响，得到纯的V(II)标准曲线。本实施例中，V(II)钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9999，回归方程C＝0.35263×A-0.00038，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
11、取一定体积的钒电池电解液，稀释至5mmol/L～500mmol/L之间，用上述建立的标准曲线进行测定，测定结果的吸光度在各价态标准曲线上的相应的浓度值即为该价态钒离子的浓度值。测量结果见表1。
表1
实施例2
1、在190nm～900nm波长范围内，做硫酸溶液的扫描光谱，硫酸溶液的浓度为0.5mol/L。确定硫酸溶液在190nm～900nm波长范围内没有特征吸收峰，不会对钒离子的吸光度测定产生干扰。
2、准确称取一定质量的三氯化钒标准样品，溶解到硫酸溶液中。标准样品在酸性溶剂(硫酸)中配制成浓度为0.05mol/L的溶液，对该V(III)溶液分别进行全谱扫描，确定V(III)特征吸收峰在400nm附近，选定该最大吸收波长作为V(III)钒标准曲线的定量测定波长。
3、从V(III)钒溶液中依次取0、2、4、6、8、10mL溶液至50mL容量瓶，超纯水定容至刻度，摇匀，备用。在该钒溶液的最大特征吸收波长处，做浓度-吸光度标准曲线。本实施例中，V(III)钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9997，回归方程C＝0.09882×A-0.00004，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
4、对三氯化钒的硫酸溶液进行恒流电解，至V(III)电解液变至V(II)，停止电解。电解过程要隔绝空气。对V(II)溶液分别进行全谱扫描，确定V(II)特征吸收峰在850nm附近，选定该最大吸收波长作为V(IV)钒标准曲线的定量测定波长。
5、从V(II)钒溶液中依次取0、2、4、6、8、10mL溶液至50mL容量瓶，超纯水定容至刻度，摇匀，备用。在该钒溶液的最大特征吸收波长处，做浓度-吸光度标准曲线。本实施例中，V(II)钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9999，回归方程C＝0.40692×A-0.00021，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
6、利用上述3已做好V(III)标准曲线，检测电解得到的V(II)溶液中的V(III)浓度，从相应的V(II)溶液标准曲线扣除V(III)的影响，得到纯的V(II)标准曲线。本实施例中，V(II)钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9999，回归方程C＝0.35263×A-0.00038，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
7、取一定体积的钒电池负极电解液，稀释至5mmol/L～500mmol/L之间，用上述建立的标准曲线进行测定，测定结果的吸光度在各价态标准曲线上的相应的浓度值即为该价态钒离子的浓度值。测量结果见表2。
表2
实施例3
1、在190nm～900nm波长范围内，做硫酸溶液的扫描光谱，硫酸溶液的浓度为0.2mol/L。确定硫酸溶液在190nm～900nm波长范围内没有特征吸收峰，不会对钒离子的吸光度测定产生干扰。
2、准确称取一定质量的三氯化钒标准样品，溶解到硫酸溶液中。标准样品在酸性溶剂(硫酸)中配制成浓度0.04mol/L的溶液，对该V(III)溶液分别进行全谱扫描，确定V(III)特征吸收峰在400nm附近，选定该最大吸收波长作为V(III)钒标准曲线的定量测定波长。
3、从V(III)钒溶液中依次取0、2、4、6、8、10mL溶液至50mL容量瓶，超纯水定容至刻度，摇匀，备用。在该钒溶液的最大特征吸收波长处，做浓度-吸光度标准曲线。本实施例中，V(III)钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9997，回归方程C＝0.09885×A-0.00005，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
4、将三氯化钒的硫酸溶液作为电池负极电解液，正极电解液为硫酸氧钒的硫酸溶液，对电池进行恒流充电，至电池充满，负极V(III)全部变至V(II)，停止充电。充放电过程中负极充氮气保护。对V(II)溶液分别进行全谱扫描，确定V(II)特征吸收峰在850nm附近，选定该最大吸收波长作为V(IV)钒标准曲线的定量测定波长。
5、从V(II)钒溶液中依次取0、2、4、6、8、10mL溶液至50mL容量瓶，超纯水定容至刻度，摇匀，备用。在该钒溶液的最大特征吸收波长处，做浓度-吸光度标准曲线。所得到的溶液钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9999，回归方程C＝0.40692×A-0.00021，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
6、利用上述3已做好V(III)标准曲线，检测电解得到的V(II)溶液中的V(III)浓度，从相应的V(II)溶液标准曲线扣除V(III)的影响，得到纯的V(II)标准曲线。本实施例中，V(II)钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9999，回归方程C＝0.35266×A-0.00035，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
7、取一定体积的钒电池负极电解液，稀释至5mmol/L～500mmol/L之间，用上述建立的标准曲线进行测定，测定结果的吸光度在各价态标准曲线上的相应的浓度值即为该价态钒离子的浓度值。测量结果见表3。
表3
实施例4
1、在190nm～900nm波长范围内，做硫酸溶液的扫描光谱，硫酸溶液的浓度为0.05mol/L。确定硫酸溶液在190nm～900nm波长范围内没有特征吸收峰，不会对钒离子的吸光度测定产生干扰。
2、准确称取一定质量的三氧化二钒标准样品，溶解到硫酸溶液中。标准样品在酸性溶剂(硫酸)中配制成浓度0.06mol/L的溶液，对该V(III)溶液分别进行全谱扫描，确定V(III)特征吸收峰在400nm附近，选定该最大吸收波长作为V(III)钒标准曲线的定量测定波长。
3、从V(III)钒溶液中依次取0、2、4、6、8、10mL溶液至50mL容量瓶，超纯水定容至刻度，摇匀，备用。在该钒溶液的最大特征吸收波长处，做浓度-吸光度标准曲线。本实施例中，V(III)钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9997，回归方程C＝0.09885×A-0.00005，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
4、将三氧化二钒的硫酸溶液作为电池负极电解液，正极电解液为硫酸氧钒的硫酸溶液，对电池进行恒流充电，至电池充满，负极V(III)全部变至V(II)，停止充电。充放电过程中负极充氮气保护。对V(II)溶液分别进行全谱扫描，确定V(II)特征吸收峰在850nm附近，选定该最大吸收波长作为V(IV)钒标准曲线的定量测定波长。
5、从V(II)钒溶液中依次取0、2、4、6、8、10mL溶液至50mL容量瓶，超纯水定容至刻度，摇匀，备用。在该钒溶液的最大特征吸收波长处，做浓度-吸光度标准曲线。所得到的溶液钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9999，回归方程C＝0.40697×A-0.00028，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
6、利用上述3已做好V(III)标准曲线，检测电解得到的V(II)溶液中的V(III)浓度，从相应的V(II)溶液标准曲线扣除V(III)的影响，得到纯的V(II)标准曲线。本实施例中，V(II)钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9998，回归方程C＝0.35266×A-0.00035，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
7、取一定体积的钒电池负极电解液，稀释至5mmol/L～500mmol/L之间，用上述建立的标准曲线进行测定，测定结果的吸光度在各价态标准曲线上的相应的浓度值即为该价态钒离子的浓度值。测量结果见表4。
表4
实施例5
1、在190nm～900nm波长范围内，做硫酸溶液的扫描光谱，硫酸溶液的浓度为1.5mol/L。确定硫酸溶液在190nm～900nm波长范围内没有特征吸收峰，不会对钒离子的吸光度测定产生干扰。
2、准确称取一定质量的三氧化二钒标准样品，溶解到硫酸溶液中。标准样品在酸性溶剂(硫酸)中配制成浓度0.06mol/L的溶液，对该V(III)溶液分别进行全谱扫描，确定V(III)特征吸收峰在400nm附近，选定该最大吸收波长作为V(III)钒标准曲线的定量测定波长。
3、从V(III)钒溶液中依次取0、2、4、6、8、10mL溶液至50mL容量瓶，超纯水定容至刻度，摇匀，备用。在该钒溶液的最大特征吸收波长处，做浓度-吸光度标准曲线。本实施例中，V(III)钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9997，回归方程C＝0.09885×A-0.00005，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
4、对三氧化二钒的硫酸溶液进行恒流电解，至V(III)电解液变至V(II)，停止电解。电解过程要隔绝空气。对V(II)溶液分别进行全谱扫描，确定V(II)特征吸收峰在850nm附近，选定该最大吸收波长作为V(IV)钒标准曲线的定量测定波长。
5、从V(II)钒溶液中依次取0、2、4、6、8、10mL溶液至50mL容量瓶，超纯水定容至刻度，摇匀，备用。在该钒溶液的最大特征吸收波长处，做浓度-吸光度标准曲线。所得到的溶液钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9999，回归方程C＝0.40697×A-0.00028，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
6、利用上述3已做好V(III)标准曲线，检测电解得到的V(II)溶液中的V(III)浓度，从相应的V(II)溶液标准曲线扣除V(III)的影响，得到纯的V(II)标准曲线。本实施例中，V(II)钒溶液标准曲线的线性相关系数R2＝0.9998，回归方程C＝0.35266×A-0.00035，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
7、取一定体积的钒电池负极电解液，稀释至5mmol/L～500mmol/L之间，用上述建立的标准曲线进行测定，测定结果的吸光度在各价态标准曲线上的相应的浓度值即为该价态钒离子的浓度值。测量结果见表5。
表5
如图1所示，V(III)溶液在190nm～900nm波长范围内、浓度0.08mol/L的全波谱。如图2所示，V(III)溶液在最大吸收波长处的标准曲线，该标准曲线线性相关系数R2＝0.9999，回归方程C＝0.09882×A-0.00004，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
如图3所示，V(II)溶液在190nm～900nm波长范围内、浓度0.2mol/L的全波谱。如图4所示，V(II)溶液在最大吸收波长处的标准曲线，该标准曲线线性相关系数R2＝0.9999，回归方程C＝0.35263×A-0.00038，C代表钒溶液浓度，A代表吸光度。
Claims (4)
1.一种钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
(1)分别准确称取一定量已知纯度的V(III)和V(II)价态的钒离子化合物作为标准样品，分别在酸性溶剂中配制成5mmol/L～500mmol/L浓度范围的溶液，分别在190nm～900nm波长范围内做全谱扫描，确定各价态钒离子的特征吸收波长；所述V(III)的特征吸收波长为400nm，所述V(II)的特征吸收波长为850nm；
(2)分别将已知纯度V(III)和V(II)价态钒离子的化合物用酸性溶剂配制成浓度为5mmol/L～500mmol/L的标准样品溶液；在V(III)和V(II)价态钒离子的特征吸收波长处分别测定一系列不同浓度的、同一价态钒溶液的吸光度，并以标准溶液的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标绘制标准曲线；
(3)将未知浓度的钒电池负极溶液配制成上述浓度范围内的溶液，按照上述方法测定吸光度，分别通过V(III)和V(II)钒离子的标准曲线找到相应吸光度对应的浓度，此浓度即为未知溶液中V(III)和V(II)钒离子的浓度；
所述的酸性溶剂为硫酸、硝酸、盐酸、磷酸或碳酸；
所述的酸性溶剂浓度为0.01mol/L～2mol/L；
V(II)化合物在空气中极不稳定，需要隔绝空气或充氮气保护。
2.根据权利要求1所述的钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法，其特征在于：所述已知纯度V(III)或V(II)价态钒离子化合物是通过一种或几种分析纯物质，或对某一种或几种化合物，进行电解氧化或还原成其他价态的化合物。
3.根据权利要求1所述的钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法，其特征在于：所述的溶液温度为常温。
4.一种如权利要求1所述的钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法在钒电池负极电解液浓度的测定、含有V(III)或V(II)钒离子相关产品的实验室及工业分析和质量控制中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100134471A CN101995386B (zh) | 2009-08-27 | 2009-08-27 | 一种钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009100134471A CN101995386B (zh) | 2009-08-27 | 2009-08-27 | 一种钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101995386A CN101995386A (zh) | 2011-03-30 |
| CN101995386B true CN101995386B (zh) | 2012-07-04 |
Family
ID=43785837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009100134471A Expired - Fee Related CN101995386B (zh) | 2009-08-27 | 2009-08-27 | 一种钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101995386B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102621085B (zh) * | 2012-03-22 | 2013-11-06 | 湖南农业大学 | 一种钒电池电解液浓度在线检测的方法 |
| US9846116B2 (en) | 2014-04-21 | 2017-12-19 | Unienergy Technologies, Llc | Methods for determining and/or adjusting redox-active element concentrations in redox flow batteries |
| CN108333174A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-07-27 | 大连博融新材料有限公司 | 一种可实现钒溶液浓度在线检测的分析方法 |
| CN110873694A (zh) * | 2018-08-31 | 2020-03-10 | 中国科学院物理研究所 | 一种检测二次电池电解液中离子含量的装置及方法 |
| CN115133083B (zh) * | 2022-08-31 | 2022-11-08 | 液流储能科技有限公司 | 铁铬液流电池系统平衡度的测试方法 |
| CN115950845B (zh) * | 2023-03-09 | 2023-06-02 | 国能龙源环保有限公司 | 一种测定废弃脱硝催化剂的酸浸液中四价钒含量的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6426194B1 (en) * | 1999-02-01 | 2002-07-30 | Anticancer, Inc. | Homogeneous enzymatic assay for vitamin B6 and improvements in H2S detection |
| CN1621808A (zh) * | 2004-12-10 | 2005-06-01 | 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 | 锂离子电池电解液中锂盐测定方法 |
| CN1844892A (zh) * | 2006-03-09 | 2006-10-11 | 太原理工大学 | 一种脱硫液中钒含量的测定方法 |
| CN101271061A (zh) * | 2008-04-29 | 2008-09-24 | 华东理工大学 | 一种溶液中阿霉素的定量测试方法 |
-
2009
- 2009-08-27 CN CN2009100134471A patent/CN101995386B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6426194B1 (en) * | 1999-02-01 | 2002-07-30 | Anticancer, Inc. | Homogeneous enzymatic assay for vitamin B6 and improvements in H2S detection |
| CN1621808A (zh) * | 2004-12-10 | 2005-06-01 | 张家港市国泰华荣化工新材料有限公司 | 锂离子电池电解液中锂盐测定方法 |
| CN1844892A (zh) * | 2006-03-09 | 2006-10-11 | 太原理工大学 | 一种脱硫液中钒含量的测定方法 |
| CN101271061A (zh) * | 2008-04-29 | 2008-09-24 | 华东理工大学 | 一种溶液中阿霉素的定量测试方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 赵丽杰等.改进催化光度法测定水中的微量钒.《化工环保》.2006,第26卷(第5期),期刊第436-439页. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101995386A (zh) | 2011-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101995386B (zh) | 一种钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用 | |
| CN101995385B (zh) | 一种钒电池正极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用 | |
| CN102539362B (zh) | 一种钒电池正极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用 | |
| CN104792901A (zh) | 一种锂离子电池电解液溶剂的定量测量方法 | |
| WO2018132072A1 (en) | A battery, desalination generator and a method for detecting boron | |
| CN110412102B (zh) | 一种锂离子电池电解液中添加剂含量的测定方法 | |
| CN102288726B (zh) | 一种钒电池电解液酸度pH滴定定量测定方法及其应用 | |
| CN111735907B (zh) | 一种采用电位滴定法测定工业氧化镧中氯离子含量的方法 | |
| KR101083752B1 (ko) | 리튬이차전지 고전압 양극 재료 중의 미량성분 분석 방법 | |
| Zamani et al. | Gadolinium (III) Ion‐Selective Electrode Based on 3‐Methyl‐1H‐1, 2, 4‐triazole‐5‐thiol | |
| CN103604799B (zh) | 一种测定甘油水溶液中铬、铁、锰、镍、铜元素的方法 | |
| CN111551610A (zh) | 一种钒电解液浓度测试方法、微型钒电池及钒电解液浓度测试装置 | |
| CN110726790A (zh) | 一种含氟锂盐中氯离子的测定方法 | |
| CN103776953A (zh) | 一种锂电池三元正极材料中钴含量的测定方法 | |
| CN101609040A (zh) | 火焰原子吸收法连续测定硫酸中铁、铜和锰的方法 | |
| CN108344730A (zh) | 一种高浓度硫酸氧钒溶液中痕量杂质元素含量的测定方法 | |
| CN111505200A (zh) | 一种电解液添加物中微量游离酸的检测方法 | |
| JP2001174446A (ja) | イオンクロマトグラフ法による陽イオン定量分析法 | |
| CN115133082A (zh) | 全钒液流电池电解液平衡度的测试方法 | |
| CN110873694A (zh) | 一种检测二次电池电解液中离子含量的装置及方法 | |
| CN115133083A (zh) | 铁铬液流电池系统平衡度的测试方法 | |
| Faridbod et al. | Determination of copper content of human blood plasma by an ion selective electrode based on a new copper-selectophore | |
| CN110412116B (zh) | 硫元素含量的测试方法及其应用 | |
| CN114441608B (zh) | 一种金属离子价态分布的检测方法和检测装置 | |
| CN115133081B (zh) | 全钒液流电池中正极充电状态及钒离子总浓度的测试方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120704 Termination date: 20210827 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |