Способ количественного определения ванадия ( @ ) и молибдена ( @ )

 

СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯ (V) МОЛИБДЕНА (VI) путем полярографирования растворов на фоне трилона Б о т л ич аюций ся тем, что, с целью .обеспечения возможности определения молибдена при значительном избытке ванадия, в качестве фона используют сместь трилоиа Б и ортофосфорной кислоты при мольном соотношении 1,5-2 : 18,8-37,7 для определения ванадия и 1,5-2 : 28,2-56,5 для определения молибдена, при этом определение ванадия ведут при рН 7-8.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

1ЕСПжЛИН (19) (И)

g g G 01 N 27/48 (21) 34077 1 5/18-26. (22) 16.03 82 (46) 30.04.84. Бюп. Ф 16 (72) Д.И. Курбатов, Л.В. Фомина и А.В. Антонов (71) Институт химии Уральского научного центра АН СССР (53) 543.253 (088.8) (56) 1 Rao Ч., Suria Narayana,Rao S.

Brahmaji. TaIanta, 1979, v. 26, р. 502-504.

2. Асаока Хироси. Полярографическое определение ванадия и молибдена.:

РЖХим., 1967, 12 Г 81. (54) (57) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯ (V) И МОЛИБДЕНА (VI) путем полярографирования растворов на фоне трилона Б о т л ич а ю шийся тем, что, с целью ,обеспечения возможности определения молибдена при значительном -избытке ванадия, в качестве фона используют сместь трнлона Б и ортофосфорной кислоты при мольном соотношении

1,5-2 : 18,8-37,7 для определения ванадия и 1,5-2 : 28 ° 2-56,5 для определения молибдена, при этом определение ванадия ведут при рН 7-8.

1089500

Изобретение относится к способам аналитического определения ванадия и молибдена в различных объектах металлургического производства: чугунах, сталях и сплавах сложного

I состава.

Известен способ полярографического определения молибдена (VI) и ванадия (Ч) с использованием волны восстановления BrO катализируемого 10 молибденом в присутствии оксима

2,4-диоксиацетофенона 1.1 3, Применить этот метод для определения молибдена и ванадия в легированных сталях и различных сплавах, содержание которых составляет 0,55,07 и выше, не представляется воз= можным, так как каталитические волны при таком содержании указанных элементов уменьшаются, что приводит 20 к нарушению прямой пропорциональной зависимости между содержанием деполяризатора в растворе и высотой волны;

Наиболее близким к предлагаемому является способ совместного поляро- 25 графического определения молибдена (VI) и ванадия (V) основанный на использовании волн восстановления этих элементов на фоне 0,1 M трилона Б — 0,1 M уксусно-кислого натрия при рН 5,5 (23.

Поскольку диффузионный ток молибдена линейно возрастает при увеличении концентрации ванадия, пользуются исправленным значением высоты волны молибдена (h ) в соответ33 ствии с уравнением h>=h К(С„-С ), где Ь вЂ” наблюдаемая высота волны

1 молибдена, С вЂ” концентрация ванадия, ис1 40 пользуемая при приготовлении калибровочного графика, С вЂ” концентрация ванадия в ана2 лизируемом растворе, К вЂ” наклон прямой в координатах h -С, определяемый из

4$

1 2 увеличения высоты волны молибдена при добавлении ванадия.

Известный метод не может быть использован при определении молибдена

50 в случае значительных количеств ва-. надия, так как образующийся при ка тодном восстановлении молибден (III) химически окисляется ванадием (V,IV) с образованием молибдена (VI) .

Цель изобретения — обеспечение возможности определения молибдена при значительном избытке ванадия.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу количественного определения ванадия (Ч) и молибдена (VI) путем нолярографирования растворов на фоне трилона Б в качестве фона используют смесь трилона б и ортофосфорной кислоты при мольном соотношении 1,5-2:18,8-37,7 для определения ванадия и 1,5-2:

:28,2-56,5 для определения молибдена, при этом определение ванадия ведут при рН 7-8.

Способ осуществляют следующим образом.

Навеску, содержащую ванадий и молибден, растворяют при нагревании во фтористо-водородной кислоте (пл. 1,12) с добавлением нескольких капель азотной кислоты (пл. 1,40) с последующим переведением в фосфорнокислый раствор (пл. 1,86). Фосфорнокислый раствор переводят в мерную колбу и осуществляют полярографирование на .смешанном фосфорноорганическом фоне: определение ванадия ведут на фоне смеси ортофосфорной кислоты (пл. 1,86) и 0,1 M трилона Б (динатриевая соль этилендиаминтетра" уксусной кислоты) в объемном соотношении 1-2:15-20 при рН 7-8 (рН созда" ется с помощью раствора гидроксида натрия). При этом ванадий (Ч) дает хорошо выраженную катодную волну с потенциалом пика 1,3 В и анодную волну с потенциалом пика 1,1 В. Волна восстановления молибдена (ЧТ) в условиях плохо выражена и полярографическому определению ванадия не мешает. Молибден (VI) определяют на фосфорноорганическом фоне при

5,0-5,5 в объемном отношении ортофосфорной кислоты и трилона Б 1,53,0:15-20 ° При этом молибден (VI) дает хорошо выраженную волну в более положительной области с потенциалом пика 0,8 В. Разность потенциалов пиков определяемых элементов составляет величину порядка 500 мВ, что позволяет проводить определение одного элемента в присутствии тысячекратного избытка другого.

Определению молибдена и ванадия не мешают железо, кремний, марганец, хром, никель, титан, вольфрам, медь, кобальт, ниобий, свинец, алюминий, цинк, олово, кадмий, церий, висмут, сурьма, сера, мышьяк и ряд других элементов.

Как следует из таблицы, предлага45 емый способ позволяет проводить определение молибдена при 400-кратном избытке ванадия.

3 1089

Для определения содержания ванадия и молибдена в сталях и сплавах применяют осциллографический полярограф (например, ПО-5122, модель 02А). Анодом служит насыщенный каломельный электрод.

Ирямая пропорциональная зависимость между величинами максимального тока и концентрацией деполяризатора в растворе сохраняется в пределах

4 ° 10+- 4 10" г/ион/л, и выше. Расчет содержания элементов предпочтительное проводить. методом добавок, измеряя высоту дифференциального катодного пика (при определении молибдена и ванадия) нли высоту дифференциального анодного пика (при определении ванадия) °

Общее время анализа при определении двух элементов не превышает, 20 двух чисел.

Пример. Определение содержания ванадия и молибдена в стали марки 088Х17Т (стандартный образец и 35а) и сплаве на никелевой основе (стандартный образец Н8) .

В платиновой чашке при нагревании растворяют 1,0-0,5 r указанного образца в 15 мл фтористо-водородной кислоты, добавляют 3-4 капли азотной кислоты (пл. 1,40). По растворе30 нии навески прибавляют 15 мл ортофосфорной кислоты (пл. 1,86) и нагревают до полного удаления паров воды и летучих кислот. Теплый раствор переносят в мерную колбу емкостью

25 мл, смывая стенки чашки малыми порциями ортофосфорной кислоты (пл. 1,86) . Раствор охлаждают, доводят до метки той же кислотой, нагревают на водяной бане и тщательно перемешивают.

Дпя определения ванадия (V) аликвоту (2 мл) подученного раствора помещают в стаканчик емкостью

50 мл, прибавляют 20 мл раствора трилона Б (0,1 М), перемешивают, 500 4 прибавляют 4 мл 407.-ro раствора гидроксида натрия, рН 7,5.Раствор перемешивают, охлаждают и полярографируют. Расчет проводят относительно стандартного раствора, содержащего в 25 мл ортофосфорной кислоты (пл. 1,86) 0,0032 г/ион ванадия (V) .

Стандартный раствор готовят растворением металлического ванадия по методике растворения образца.

Для определения молибдена (VZ) к раствору, используемому при определении ванадия (V), прибавляют 1 мл ортофосфорной кислоты (пл. 1,86), рН 5,5. Раствор перемешивают и полярографируют. Расчет проводят относительно стандартного раствора, содержащего в 25,мп ортофосфорной кислоты (пл. 1,86) 0,0059 г/ион молибдена (UI). Стандартный раствор получают растворением металлического молибдена по методике растворения образца.

Найдено,7: молибден 0,586 ванадий 0,316 (в стандартном образце содержание этих компонентов составляет для молибдена 0,587 для ванадия 0,316) .

Аналогично проводят определение содержания ванадия и молибдена в сплавах.

В таблице представлены результаты определений.

Вне указанных соотношений компонентов фона и интервала рН аналитические сигналы определяемых элементов плохо разрешимы и становятся неоднозначными (появляются предволны), уменьшается разность потенциалов пиков и величина тока), что оказывает отрицательное влияние на результаты анализа.

1089500

Аналивируемый объект .

Фон-электролит

Компоненты

Объемные отношения

Мольные отношения (трилон Б:

Н РО;1) рН раствора

Стандартный образец

1:15

Ортофосфорная кислота (пл. 1,86), трилон Б

1,5:18,8 1,5: 18,8

7,0

1:15

2:20

7,5

2:37,7

7,0

2:37,7

2:37,7

7,5

8,0

6,0

1,5:28,3

1,5:37,72:47,1

1,5: 15

2,0:15

2,5:20

Ортофосфорная кислота (пл. 1,86), трилон Б

0,1

5,0

5,5

3 0:20 2!56 S

5.5

7,0

:1,8

:15

Ортофосфорная кислота (пл. 1,86) трилон Б

1,5:18,8

7,5

1:15

2:20

2:20

7,0

7,5

2:37,7

2:37,7

0,1 м

Сплав С0 88

2:20

2337,7

8,0

5,0

Орт офосфорная кислота, (пл .. 1,86) трилон Б, 0,1 М.

5,0

5,5

Ортофосфорная кислота (пл. 1,86), трилон Б, 0,1

5,0

5,1

Модельная проба

Мо:Ч=1:400

5,0

2,5: 20

5 4

3 0:20

7,0

1,S:18, 1:15

Ортофосфорная кислота (пл. 1,86) трилон Б

0,1 M

7,4

1,5:18,8

2:37,7

2:37,7

2!37 7

1l15

7,1

2:20

Модельная проба

Ч:Мо1:200

7,5

2:20

8,0

2:20

Сталь СО 35а 0,1 м 2:20

1,5:15

2,0:15

2,5:20

3 0:20

1,5:15

2,0:15

1,5:28,3

1,5 37 7.

2:47,1

2:56 5

1,5:28,3

1 в5$37э7

2:47,1

2:56 5

Продолжение таблицы1089500

0,3! 6

0,316

0,316

0,316

0,317

0,002

0,002

0,002

0,002

0,317

0,316

0,317

Ванадий

Сталь СО 35а

0,587

0,586

0,002

0,002

0,002

0,587

0,587

0,587

0,587

Молибден

0,587

0;588

0,002

0,5

0,48

0,005

0,005

0,005

0,5

0,5

0,48

0,49

Ванадий

0,5 0,005

0,005

0,50

Сплав СО- Н8

0,5

0,49

3,6

3,54

3,6

3,6

3,54

3,56

Молибден

3,55

0,478

0,474

3,6

0,480

0,480

Модельная проба

Mo:V 1:400

0,480

Молибден

0,480

0,480

0,476

0,002

0,264

0,266

0,001

0,002

0,266

0,265

0,266

0,266

Ванадий

0,266

0,266.0,003

0,001

0,268

0,267 щщфщ Заказ 2926/42. Тираж 823 Подписное

ВЖ, ъ

0,005

0,005

0,005

0,005

0,002

0,004

0,003

0,003