(1)方法提要 试样用酸溶解后,在硫酸-磷酸介质中,于室温用高锰酸钾将钒氧化至五价,再于3~6mol/L的盐酸溶液中,加钽试剂-三氯甲烷溶液,将钒的络合物萃取至三氯甲烷中,于530nm波长处测量其吸光度,从校准曲线上查得钒量。
本方法适用于高温合金中钒含量的测定,测定范围为0.10%~0.50%(质量分数)。
(2)主要试剂
1)盐酸(1.19g/mL)、硝酸(1.42g/mL)、磷酸(1.69g/mL)、硫酸(1+1)、盐酸(1+1)、王水。
2)高锰酸钾溶液(3g/L)。
3)尿素溶液(200g/L):现用现配。
4)亚硝酸钠溶液(5g/L)。
5)钽试剂(N-苯甲酰-N-苯胲):1g/L三氯甲烷溶液储存于棕色瓶中。
6)钒标准溶液(0.10mg/mL):称取0.1000g纯钒(质量分数大于或等于99.9%)置于200mL烧杯中,用适量王水经加热溶解后,加入20mL硫酸溶液(1+1),加热蒸发至冒硫酸烟,稍冷,加入约50mL水,加热溶解盐类,冷却至室温后,移入1000mL容量瓶中,用水稀至刻度,摇匀。
(3)分析步骤
1)试样:称取0.10~0.20g试样,精确至0.0001g。
2)空白试验:随同试样做空白试验,每次测定都应带试剂空白。(www.xing528.com)
3)测定
①试液的制备:将试样置于150mL烧杯中,加入15~20mL盐酸(1.19g/mL)、3~5mL硝酸(1.42/mL)、8mL磷酸(1.69g/mL),微热至试样溶解,稍冷,再加入16mL硫酸溶液(1+1),加热蒸发至冒硫酸烟2~3min,稍冷,再加入50mL水,加热溶解盐类,冷却至室温后移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
溶样后若有碳化物,可在冒硫酸烟时滴加硝酸(1.42g/mL),再加热蒸至冒硫酸烟,反复进行至碳化物全部分解为止。冒硫酸烟时,应将氮的氧化物赶尽,否则易使结果不稳定。
显色液:移取10.00mL试液置于100mL分液漏斗中,滴加高锰酸钾溶液至试液呈现的紫红色不再消退为止,静置1~2min,加入2mL尿素溶液,在不断摇动下滴加亚硝酸钠溶液至紫红色消失,并过量1滴,加入15mL盐酸溶液(1+1),立即加入10.00mL钽试剂,振荡1~2min。
②测量:待显色液静置分层后,将有机相经脱脂棉过滤于干燥的1cm吸收皿中,以空白试验溶液为参比,于530nm波长处测量吸光度,从校准曲线上查得钒量。
4)校准曲线的绘制:称取与试样基体相同但不含钒的0.10~0.20g合金样品7份,分别置于150mL烧杯中,依次加入0.00mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、6.00mL钒标准溶液,各加入15~20mL盐酸(1.19g/mL)、3~5mL硝酸(1.42g/mL),以下按“试液的制备”和“测量”进行操作,以不加钒的那份溶液为参比液,测量吸光度。
以吸光度为纵坐标,相应的钒量为横坐标,绘制成校准曲线。
(4)结果计算 试样中钒的质量分数的计算公式为
式中 m1——自校准曲线上查得的钒量(mg);
m——显色液中所含的试样量(mg)。
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