HGT6235-2023《废二氧化硫氧化制硫酸催化剂中钒含量的测定方法》

ICS71.100.99

CCSG74

备案号：HG

中华人民共和国化工行业标准

HG/TXXXXX—XXXX

废二氧化硫氧化制硫酸催化剂中钒含量的

测定方法

Determinationmethodofvanadiumcontentincatalystforoxidationofwastesulfur

dioxidetosulfuricacid

（报批稿）

（本稿完成日期：2022.12）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中华人民共和国工业和信息化部发布

HG/TXXXXX—XXXX

废二氧化硫氧化制硫酸中钒含量的测定方法

警示——本文件中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性，部分操作具有危险性。本文件并未揭示所有

可能的安全问题，使用者应严格按照有关规定正确使用，并有责任采取适当的安全和健康措施。

1范围

本文件规定了废二氧化硫氧化制硫酸催化剂中钒含量的测定方法。

本文件适用于各种硫酸生产工艺中产生的废二氧化硫氧化制硫酸催化剂。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T602化学试剂杂质测定用标准溶液的制备

GB/T603化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备

GB/T6003.1试验筛技术要求和检验第1部分:金属丝编织网试验筛

GB/T6679固体化工产品采样通则

GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4一般规定

本文件中滴定法、电感耦合等离子体发射光谱法和分光光度法所用水为GB/T6682中规定的二级水，

在没有注明要求时，其他所用试剂和水均指分析纯试剂和GB/T6682中规定的三级水；试验中所用杂质

测定用标准溶液、制剂及制品，均按GB/T602和GB/T603的规定制备；试验所用玻璃器皿均符合相关计

量检定、校准要求。

5样品

5.1实验室样品

按GB/T6679中的规定取得。

5.2试样

1

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将实验室样品混合均匀，用四分法分取约40 g，在瓷研钵体内破碎研细，再用四分法分取约20 g，

继续研细至试样全部通过150 μm实验筛(符合GB/T6003.1中R 40/3系列)，置于称量瓶中，于105 ℃～

110 ℃烘2 h，取出放入干燥器内，冷却至室温，备用。

5.3试料溶液的制备

5.3.1试剂

5.3.1.1高氯酸。

5.3.1.2氢氟酸。

5.3.2仪器设备

分析天平：感量为0.1 mg。

5.3.3试验步骤

称取1 g试样，精确至0.0001 g，置于150 mL铂皿中，用水润湿，加4 mL高氯酸、12 mL氢氟酸，

置于沙浴（或可调温电炉）上，加热至湿盐状，取下稍冷，加水约50 mL，加热使盐类溶解，取下稍冷，

移入250 mL容量瓶中，用水洗涤铂皿7次~8次，加水至约200 mL，摇匀，冷却至室温后，用水稀释至

刻度，摇匀。必要时干过滤。

6高锰酸钾滴定法

6.1原理

硫酸介质中，过量硫酸亚铁铵将五价钒还原为四价钒。以1,10-菲罗啉-亚铁为指示液，用高锰酸

钾标准滴定溶液将过量硫酸亚铁铵氧化。于一定温度条件下，用高锰酸钾标准滴定溶液滴定四价钒。

6.2试剂或材料

6.2.1磷酸。

6.2.2高氯酸。

6.2.3氢氟酸。

6.2.4硫酸溶液：1+1。

6.2.5硫酸亚铁铵溶液：30 g/L。称取40.0 g硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O],溶于300 mL硫酸溶

液(1+8)中，加700 mL水，摇匀。

6.2.6高锰酸钾标准滴定溶液：c(1/5KMnO4)=0.1 mol/L。

6.2.71,10-菲罗啉-亚铁指示液。

6.3仪器设备

分析天平：感量为0.1 mg。

6.4试验步骤

称取约1 g试样，精确到0.0001 g,置于150 mL铂皿中，用水润湿，加4 mL高氯酸、12 mL氢氟酸，

置于沙浴（或可调温电炉）上，加热至湿盐状，取下稍冷，加水约50 mL，加热使盐类溶解，取下稍冷，

移入400 mL烧杯中，用水洗涤铂皿7次~8次，控制总体积约100 mL。

2

HG/TXXXXX—XXXX

在上述溶液中加50 mL硫酸溶液，冷至室温，加1,10-菲罗啉-亚铁指示液2滴，用硫酸亚铁铵溶液

滴定至橙红色，并过量1 mL~2 mL。加5 mL磷酸，用高锰酸钾标准滴定溶液滴定至橙红色刚褪并呈蓝灰

色，加热至70 ℃~80 ℃，立即用高锰酸钾标准滴定溶液滴定至微红色并保持约0.5 min不褪色为终点。

记取第二次滴定时高锰酸钾标准滴定溶液消耗的体积。

6.5试验数据处理

五氧化二钒(V2O5)的质量分数ω1，按式（1）计算：

V

1cM

10001=V1c1M.....................................................(1)

1100%100%

2m12000m1

式中：

V1——第二次滴定时消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积数值，单位为毫升(mL)；

c1——高锰酸钾标准滴定溶液浓度的准确数值，单位为摩尔每升(mol/L)；

M——五氧化二钒的摩尔质量数值，单位为克每摩尔(g/mol)(M=181.88)；

m1——称取试料的质量数值，单位为克(g)。

取两次平行测定结果的算术平均值作为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值应不大于0.2%。

7电感耦合等离子体发射光谱法

7.1原理

试料溶液中的钒元素，在电感耦合等离子体发射光源中原子化并激发至高能态，处于高能态的原子

跃迁至基态时，产生具有特征波长的电磁辐射，辐射强度与钒元素浓度成正比。于波长311.07 nm处，

测定试料溶液中钒元素的分析线信号强度，用工作曲线法定量。

7.2试剂或材料

7.2.1盐酸溶液：1+1。

7.2.2钒标准溶液：1 mg/mL。称取0.230 g偏钒酸铵，溶于水（必要时温热溶解），移入100 mL容量

瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

7.3仪器设备

电感耦合等离子体发射光谱仪。

7.4试验步骤

7.4.1工作曲线的绘制

7.4.1.1取6只100 mL容量瓶，分别加入钒标准溶液0.00 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL、

2.00 mL，在每个容量瓶中，各加2 mL盐酸溶液，用水稀释至刻度，摇匀，对应标准溶液中钒的质量浓

度分别为0 µg/mL、2 µg/mL、5 µg/mL、10 µg/mL、15 µg/mL、20 µg/mL。

7.4.1.2按仪器工作条件，以不加入钒标准溶液的空白溶液调零，于波长311.07 nm处测定溶液钒离

子分析线的发射强度。

7.4.1.3以上述溶液中钒质量浓度(单位为微克每毫升）为横坐标，对应的钒分析线发射强度值为纵坐

标，绘制工作曲线。

3

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7.4.2测定

量取10.00 mL试料溶液，置于100 mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。后续按7.4.1.2的规定

测定试料溶液中钒元素分析线信号强度，从工作曲线上查出被测溶液中钒质量浓度。

7.4.3试验数据处理

五氧化二钒(V2O5)质量分数ω2，按式(2)计算：

6

c2V21.785210................................................................(2)

2100%

m2

式中：

c2——试料溶液中钒元素质量浓度的数值，单位为微克每毫升(µg/mL)；

V2——被测溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)；

m2——分取试料质量的数值，单位为克(g)；

1.7852——V与V2O5的元素换算系数。

取两次平行测定结果的算术平均值作为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值应不大于0.2%。

8过氧化氢分光光度法

8.1原理

碱性条件下，过氧化氢将四价钒氧化为五价钒，加酸调节pH至酸性显色，形成稳定的红棕色过氧

+

化钒离子(VO(O2))，于波长450 nm处测定其吸光度，根据工作曲线查得或回归方程式计算出试液中钒的

质量。

8.2试剂或材料

8.2.1硫酸溶液：1+1。

8.2.2过氧化氢溶液：30%。

8.2.3钒标准溶液：1 mg/mL。称取0.230 g偏钒酸铵，溶于水（必要时温热溶解），移入100 mL容量

瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

8.2.4氢氧化钠溶液：0.1 g/mL。

8.3仪器设备

分光光度计：具有450 nm波长。

8.4试验步骤

8.4.1工作曲线的绘制

8.4.1.1取5只100 mL容量瓶，分别量取钒标准溶液0.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL，

对应标准溶液中钒的质量浓度分别为0 µg/mL、20 µg/mL、30 µg/mL、40 µg/mL、50 µg/mL。

8.4.1.2在上述溶液中，滴加约2 mL氢氧化钠溶液，调整溶液pH值至9～10，加入0.2 mL过氧化氢、

5mL硫酸溶液，每加完一种试剂都要充分摇匀，最后用水定容至刻度，摇匀，静止10 min。

8.4.1.3以不加钒标准溶液的试剂空白为参比，用1 cm比色皿，于450 nm处，测定溶液吸光度。

4

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8.4.1.4以上述溶液中钒的质量为横坐标，对应的吸光度值为纵坐标，绘制工作曲线或计算出线性回

归方程式。

8.4.2测定

根据曲线范围，量取25.00 mL试料溶液，使其相应的钒质量为2000 µg~5000 µg，置于100 mL容量

瓶中，后续操作按8.4.1.2的规定进行。

以不加钒标准溶液的试剂空白为参比，用1 cm比色皿，于450 nm处测定溶液吸光度。从工作曲线中

查得或通过线性回归方程式计算出被测溶液中钒的质量。

8.4.3试验数据处理

五氧化二钒(V2O5)的质量分数ω3，按式（3）计算：

1.7852m106

3(3)

3100%..............................................................

m4

式中：

m3——从工作曲线上查得或通过回归方程式计算出的钒质量的数值，单位为微克（µg）；

m4——分取试料的质量数值，单位为克（g）；

1.7852——V与V2O5的元素换算系数。

取两次平行测定结果的算术平均值作为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值应不大于0.2%。

5

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前  言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国石油和化学工业联合会提出。

本文件由全国化学标准化技术委员会化工催化剂分技术委员会（SAC/TC63/SC10）归口。

本文件起草单位：中石化南京化工研究院有限公司、江苏理工学院、襄阳市精信催化剂有限责任公

司、贵州威顿催化技术有限公司、东莞市合标科技有限公司。

本文件主要起草人：郭娟妮、陈延浩、秦丽珍、余少发、黄晓文、李敏、熊艳、王晓勉、曾飞、屈

兴合。

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废二氧化硫氧化制硫酸中钒含量的测定方法

警示——本文件中使用的部分试剂具有毒性或腐蚀性，部分操作具有危险性。本文件并未揭示所有

可能的安全问题，使用者应严格按照有关规定正确使用，并有责任采取适当的安全和健康措施。

1范围

本文件规定了废二氧化硫氧化制硫酸催化剂中钒含量的测定方法。

本文件适用于各种硫酸生产工艺中产生的废二氧化硫氧化制硫酸催化剂。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T602化学试剂杂质测定用标准溶液的制备

GB/T603化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备

GB/T6003.1试验筛技术要求和检验第1部分:金属丝编织网试验筛

GB/T6679固体化工产品采样通则

GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4一般规定

本文件中滴定法、电感耦合等离子体发射光谱法和分光光度法所用水为GB/T6682中规定的二级水，

在没有注明要求时，其他所用试剂和水均指分析纯试剂和GB/T6682中规定的三级水；试验中所用杂质

测定用标准溶液、制剂及制品，均按GB/T602和GB/T603的规定制备；试验所用玻璃器皿均符合相关计

量检定、校准要求。

5样品

5.1实验室样品

按GB/T6679中的规定取得。

5.2试样

1

HG/TXXXXX—XXXX

将实验室样品混合均匀，用四分法分取约40 g，在瓷研钵体内破碎研细，再用四分法分取约20 g，

继续研细至试样全部通过150 μm实验筛(符合GB/T6003.1中R 40/3系列)，置于称量瓶中，于105 ℃～

110 ℃烘2 h，取出放入干燥器内，冷却至室温，备用。

5.3试料溶液的制备

5.3.1试剂

5.3.1.1高氯酸。

5.3.1.2氢氟酸。

5.3.2仪器设备

分析天平：感量为0.1 mg。

5.3.3试验步骤

称取1 g试样，精确至0.0001 g，置于150 mL铂皿中，用水润湿，加4 mL高氯酸、12 mL氢氟酸，

置于沙浴（或可调温电炉）上，加热至湿盐状，取下稍冷，加水约50 mL，加热使盐类溶解，取下稍冷，

移入250 mL容量瓶中，用水洗涤铂皿7次~8次，加水至约200 mL，摇匀，冷却至室温后，用水稀释至

刻度，摇匀。必要时干过滤。

6高锰酸钾滴定法

6.1原理

硫酸介质中，过量硫酸亚铁铵将五价钒还原为四价钒。以1,10-菲罗啉-亚铁为指示液，用高锰酸

钾标准滴定溶液将过量硫酸亚铁铵氧化。于一定温度条件下，用高锰酸钾标准滴定溶液滴定四价钒。

6.2试剂或材料

6.2.1磷酸。

6.2.2高氯酸。

6.2.3氢氟酸。

6.2.4硫酸溶液：1+1。

6.2.5硫酸亚铁铵溶液：30 g/L。称取40.0 g硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O],溶于300 mL硫酸溶

液(1+8)中，加700 mL水，摇匀。

6.2.6高锰酸钾标准滴定溶液：c(1/5KMnO4)=0.1 mol/L。

6.2.71,10-菲罗啉-亚铁指示液。

6.3仪器设备

分析天平：感量为0.1 mg。

6.4试验步骤

称取约1 g试样，精确到0.0001 g,置于150 mL铂皿中，用水润湿，加4 mL高氯酸、12 mL氢氟酸，

置于沙浴（或可调温电炉）上，加热至湿盐状，取下稍冷，加水约50 mL，加热使盐类溶解，取下稍冷，

移入400 mL烧杯中，用水洗涤铂皿7次~8次，控制总体积约100 mL。

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HG/TXXXXX—XXXX

在上述溶液中加50 mL硫酸溶液，冷至室温，加1,10-菲罗啉-亚铁指示液2滴，用硫酸亚铁铵溶液

滴定至橙红色，并过量1 mL~2 mL。加5 mL磷酸，用高锰酸钾标准滴定溶液滴定至橙红色刚褪并呈蓝灰

色，加热至70 ℃~80 ℃，立即用高锰酸钾标准滴定溶液滴定至微红色并保持约0.5 min不褪色为终点。

记取第二次滴定时高锰酸钾标准滴定溶液消耗的体积。

6.5试验数据处理

五氧化二钒(V2O5)的质量分数ω1，按式（1）计算：

V

1cM

10001=V1c1M..................................