Способ определения ванадия

 

Сова Соеетеее

Со иаиистииасииа

Рй@пубпин

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— .673608 г

Х (51) М. Кл. (22) Заявлено 13.12,76 (21) 2428278/23 — 26 с присоединением заявки №вЂ” (2З) Приоритет

С 01 G 31/00

G 01 М 31/16

Гавудвратвввви9 вакатах

СССР вв делан извбрвтвявв

N OYKPblTNil

Опубликовано 15.07.79. Бюллетень № 26

{53) УДК 543.257.,1:546.881 (088.8) Дата опубликования описания 19.07.79 (72) Авторы изобретения

С, Г. Дятел и Л. И. Вассерман

Восточный научно-исследовательский углехимический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯ

Изобретение относится к способам раздельно-,. го определения содержания ванадия, например, в ванадиевых катализаторах, Известен способ определения ванадия (V) и ванадия (IV) в катализаторах, включающий обработку тонкорастертой пробы смесью фосфорной (d=1,19) и фтористоводородной (36%-ной) кислот при нагревании в течение 30 мин и далее до полного удаления фторида. После охлаждения добавляют 3 н. серную кислоту и титруют амперометрически пятивалентный ванадий перманганатом калия. Содержание четырехвалентного ванадия рассчитывается по разности.

Результаты определения ванадия (IV) по это- му способу завышены, поэтому можно утверждать, что известный способ содержит систематическую ошибку. Главным недостатком известного способа является отсутствие строгой стандартизации условий разложения ванадиевых каталйзаторов (температура раствора, продолжительность кислотной обработки, максимальное количество плавиковой кислоты), что не позволяет получать воспроизводимые результаты.

С увеличением продолжительности нагревания количество пяти- и четырехвалентного ванадия не остается постоянным, а изменяется V(V) при нагревании проявляет тенденцию к переходу в

V (IV). Уменьшение общего содержания ванадия с ростом продолжительности нагревания в смеси фосфорной и плавиковой кислот может быть объяснено частичной его потерей в виде летучих фторидных комплексов, Известен также способ определения Ч (Y ) и V (IY), заключающийся в обработке образца

48%-ной серной кислотой при нагревании почти до кипения в течение 30-60 мин. Раствор охлаждают, фильтруют, остаток на фильтре промыва ют 3-4 раза 48%-ной серной кислотой. Для проверки полноты перехода ванадия в раствор оста-. ток на фильтре кипятят в 48/-ной серной кислоте в течение 20 мин, охлаждают до 50-70ОС, окисляют перманганатом калия, кипятят с соляной кислотой до исчезновения окраски лерман?О ганата калия, охлаждают, добавляют фенилантраниловую кислоту. Доказательством полноты перехода ванадия в сернокисныи раствор является отсутствие окрашивания.

673608

Содержание, % абс

Ч (Y) V (IY) по прототипу по предлагаемому способу

Ч (9) Ч (IY) V (y) V (>y) — 0,02 — 0,06

+0,04

+0,08

+0,11 — 0,08 — 0,04

0,69

0,39

0,78

0,76

2,57

2,54

2,72

2,79

2,68 0,67

2,46 . 0,33

2,68 0,82

- 2,79 0,84

Содержание четырехвалентного ванадия определяют;титрованием перманганатом калия. Разрушают избыток перманганата калия кипячением с соляной кислотой в течение 5-10.мин и определяют общий ванадий титрованием солью Мора.

По разности находят содержание пятивалентного ванадия.

Этот метод обеспечивает более точные результаты определения Ч (g ) и V (Й ), однако является длительным и трудоемким. Осложняет анализ нерастворимость в серной кислоте двуокиси кремния, входящей в состав многих катализаторов, в связи с чем часть ванадия может не перейти в раствор и следует принимать дополнительные меры для его извлечения.

Наиболее близким к изобретению является способ потенциометрического определения ванадия, заключающийся в обработке образца концентрированной ортофосфорной кислотой с добавлением перекиси водорода прй нагревании до полного разложения образца и избытка перекиси водорода, Растворение образцов .концентрированной ортофосфорной кислотой идет при температуре кипения 213©С.

Этот способ пригоден для, определения, только общего (суммарного) ванадия. Ой осйовай на окислении металлического, двухвалентного, трехвалентного ванадия до четырехвалентного состояния и непригоден для отдельного определения содержании V (V ) и V (5), например, в катализаторах.

Цель изобретения — раздельное определение.

V(9) иV(IY).

Цель достигается тем, что по предлагаемому способу исходный образец обрабатывают ортофосфорной кислотой плотностью 1,5-1,8 г/смз при 60-85еС. Способ позволяет практически полностью растворить катализатор типа BKI6-65, Из таблицы видно, что предлагаемый способ характеризуется доСтатбчно тбчй1 ваГвойфпизводимыми результатами и отсутствием систематической ошибки. i том числе и его носитель -силикагель за счет комплексообраэования с фосфорной кислотой.

При использовании ортофосфорной кислоты-"«плотностью менее 1,5 г/см возрастает продол. жительность растворения и не полностью растворяется силикагель, Применение более концентрироваинои кислоты (плотностью более 1,8 г/см ) затрудняет перемешивание раствора в связи с его высокой вязкостью.

В процессе растворения исходного обпаэца нри 60-85 С содержание Ч (Ч ) нЧ (Я) сохраняется постоянным. При температурах более

85 С наблюдается частичное самопроизвольное восстановление Ч (V ) до Ч (Е), в результате чего содержание Ч (g ) уменьшается, а содержание V (5) увеличивается, П р н м е р. 100-200 мг тонкорастертого образца ванадиевого катализатора, высушенного при 105-11ООС, обрабатывиот 50 мл ортофосфорной кислоты (d=l,5-1,8), свободной от окисляющих или восстанавливающих примесей, при 60, 85 С на водяной бане с регулируемой температурой или в термостате в течение 20-30 мин.

Полученный раствор охлаждают и титруют 0,020,05н. раствором соли Мора с биметаллической парой электродов платина — никель на потенциометре любого типа (ЛПИ вЂ” 60 М, Р— 307). Первый скачок потенциала соответствует восстановлению V (V } V (Е ), второй скачок — восстановлению суммарного V (IV ) — V (Е ) . .Продолжительность определения, включая обработку ортофосфорной кислотой; 35-40 мин.

В таблице представлены результаты опредеM ления Ч (Y ) и V (IY) по предлагаемому способу в образцах катализатора BKItI — 65, использованных для окисления нафталина во фталевый ангидрид, и по прототипу (навеска 0,2 rÄ n=3).

Изобретение позволяет упростить определение. так как устраняется необходимость фильтрования, многократной промывки кислотой нерастворившегося остатка и проверки его на полноту

673608

Составитель А. Жаворонкова

Редактор Е, Яковчнк . Техред О. Андрейко Корректор

Тираж 590 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4004/23

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 извлечения ванадия в раствор, а также позволяет осуществит дифференцированное потенциометрическое титрование Ч (V ) и V (1у) солью Мора. Продолжительность, определения уменьшается в 3-4 раза.

Формула изобретения

Способ определения ванадия, например, в смешанных ванадий — калий — сульфат-силикагелевых

6 катализаторах, включающий обработку исходного образца концентрированной ортофосфорной кислотой при нагревании с последующим тнтрованием раствором восстановителя отличающийся тем, что, с целью раздельного определения

Ч (V) и V (IV), обработку образца ортофосфорной кислотой проводят при

60-85 С.