[發明專利]一種釩電池電解液中四價和五價釩離子濃度的測定方法

在審

• 申請號: 201410415911.0
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104181158A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 陶俊;趙宇;李純樸;李建華;李文生
• 申請（專利權）人: 武鋼集團昆明鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01N21/79
• 分類號: G01N21/79
• 代理公司: 昆明知道專利事務所(特殊普通合伙企業) 53116
• 代理人: 姜開俠;謝喬良

技術領域

本發明屬于化學檢測技術領域，具體涉及一種釩電池電解液中四價和五價釩離子濃度的測定方法。

背景技術

釩電池是以釩離子溶液為正負極活性物質的蓄電池，釩電池具有優于其它氧化還原電池的特點，如無交叉污染、反應速度快、可深度放電、易于增減電池功率和容量等，因而有著廣泛的用途，如電網調峰、應急電源、動力電源等。由于釩電池正負極的活性物質均為釩離子，釩離子的電化學反應程度決定著電池的充放電效率，因此有必要建立一種經濟、簡便、安全、有效的價態釩分析方法。價態釩的分析方法主要有發射光譜法和電位滴定法等，目前釩電池用電解液中價態釩的分析以電位滴定為主，但報道的均是使用毒性較強、對人體危害較大的重鉻酸鉀作為滴定劑，操作相對繁瑣，并且需要使用大型儀器設備，成本較高。本法提出了一種以硫酸亞鐵銨溶液為滴定劑的安全、簡便、有效的測定四價和五價釩離子濃度的滴定分析方法，不需要使用昂貴的儀器設備，省時省力，且不需消耗大量化學試劑，能夠減少對環境的污染，保護操作人員的身體健康，但卻因測定難度大，而難于推廣應用。因此，目前還沒有行之有效的方法能夠對釩電池電解液中四價和五價釩離子濃度進行準確測定。

發明內容

本發明的目的在于提供一種釩電池電解液中四價和五價釩離子濃度的測定方法。

本發明的目的是這樣實現的，包括前處理、測定步驟，具體包括：

A、前處理：

1）取釩電池電解液正極試液，按10～12mL／mL_試樣加入水，滴加高錳酸鉀溶液至試液呈紅色并保持3~5min不變，然后按0.2～0.3g／mL_試樣加入尿素，滴加亞硝酸鈉溶液至紅色消失，并過量1~3滴得到測定四價和五價釩離子濃度合量的待測試樣液a；

2）取釩電池電解液正極試液，按10～12mL／mL_試樣加入水得到測定五價釩離子濃度的待測試樣液b；

B、測定：分別在待測試樣液a和待測試樣液b中，按5~7滴/10ml_試樣加入N-苯基鄰氨基苯甲酸溶液作為指示劑，分別用硫酸亞鐵銨標準溶液進行滴定至溶液由紫紅色轉為亮綠色，記錄消耗硫酸亞鐵銨標準溶液的體積V_a和V_b，按下式計算，即可得到四價和五價釩離子濃度：

式中：C₁為硫酸亞鐵銨標準溶液濃度，單位為mol/L；

??????V_a為待測試樣液a消耗的硫酸亞鐵標準溶液體積，單位為ml；

??????V_b為待測試樣液b消耗的硫酸亞鐵標準溶液體積，單位為ml；

??????V為試樣液的體積，單位為ml。

本發明采用測定電解液中四價和五價釩離子合量濃度，再測定五價釩離子濃度，用四價和五價釩離子合量濃度減去五價釩離子濃度得到四價釩離子濃度。本發明不僅操作方便，而且測定的釩電池電解液中四價和五價釩離子濃度準確率高，其測定結果有良好的穩定性、重現性和準確性，能滿足日常測定釩電池電解液中四價和五價釩離子濃度的需要。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步的說明，但不以任何方式對本發明加以限制，基于本發明教導所作的任何變換或替換，均屬于本發明的保護范圍。

本發明所述釩電池電解液中四價和五價釩離子濃度的測定方法，包括前處理、測定步驟，具體包括：

A、前處理：

1）取釩電池電解液正極試液，按10～12mL／mL_試樣加入水，滴加高錳酸鉀溶液至試液呈紅色并保持3~5min不變，然后按0.2～0.3g／mL_試樣加入尿素，滴加亞硝酸鈉溶液至紅色消失，并過量1~3滴得到測定四價和五價釩離子濃度合量的待測試樣液a；

2）取釩電池電解液正極試液，按10～12mL／mL_試樣加入水得到測定五價釩離子濃度的待測試樣液b；

B、測定：分別在待測試樣液a和待測試樣液b中，按5~7滴/10ml_試樣加入N-苯基鄰氨基苯甲酸溶液作為指示劑，分別用硫酸亞鐵銨標準溶液進行滴定至溶液由紫紅色轉為亮綠色，記錄消耗硫酸亞鐵銨標準溶液的體積V_a和V_b，按下式計算，即可得到四價和五價釩離子濃度：

式中：C₁為硫酸亞鐵銨標準溶液濃度，單位為mol/L；