(高清版)GB∕T 8704.5-2020 钒铁 钒含量的测定 硫酸亚铁铵滴定法和电位滴定法

ICS77.100GB/T8704.5—2020代替GB/T8704.5—2007钒铁钒含量的测定硫酸亚铁铵滴定法和电位滴定法国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会IGB/T8704.5—2020GB/T8704钒铁分析方法共分为以下8个部分¹):碳含量的测定红外线吸收法及气体容量法(GB/T8704.1);硫含量的测定红外线吸收法及燃烧中和滴定法(GB/T8704.3);钒含量的测定硫酸亚铁铵滴定法和电位滴定法(GB/T8704.5);硅含量的测定硫酸脱水重量法和硅钼蓝分光光度法(GB/T8704.6);——钒铁磷含量的测定钼蓝分光光度法(GB/T8704.7);铝含量的测定铬天青S分光光度法和EDTA滴定法(GB/T8704.8);——钒铁锰含量的测定高碘酸钾光度法和火焰原子吸收光谱法(GB/T8704.9);本部分为GB/T8704的第5部分。本部分按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本部分代替GB/T8704.5—2007《钒铁钒含量的测定硫酸亚铁铵滴定法和电位滴定法》。本部分与GB/T8704.5—2007比较，主要技术变化如下：——修改了过硫酸铵氧化方法及操作(见3.5.5.2b),2007年版的3.4.3.1];——修改了空白值测定方法(见3.5.3,2007年版的3.4.2);——修改了试料分解方法及操作(见3.5.5.1,2007年版的3.4.3.1);——修改了用重复性r和再现性R代替了方法一的允许差(见3.7,2007年版的3.6);--—增加了附录A、附录B。本部分由中国钢铁工业协会提出。本部分由全国生铁和铁合金标准化技术委员会(SAC/TC318)归口。本部分起草单位：攀钢集团有限公司、河钢承德钒钛新材料有限公司、国家钒钛制品质量监督检验中心、北京中冶设备研究设计总院有限公司、交城义望铁合金有限责任公司、冶金工业信息标准研究院。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T8704.5—2020钒铁钒含量的测定硫酸亚铁铵滴定法和电位滴定法警示——使用本部分的人员应有正规实验室工作的实践经验。本部分并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。1范围GB/T8704的本部分规定了用硫酸亚铁铵可视滴定法和硫酸亚铁铵电位滴定法测定钒含量。本部分适用于钒铁中钒含量的测定。测定范围(质量分数):35.00%～85.00%。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T4010铁合金化学分析用试样的采取和制备GB/T6379.1测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第1部分：总则与定义GB/T6379.2测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第2部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T12805实验室玻璃仪器滴定管GB/T12806实验室玻璃仪器单标线容量瓶GB/T12807实验室玻璃仪器分度吸量管GB/T12808实验室玻璃仪器单标线吸量管试料用硝酸、硫酸和磷酸混合酸溶解，在15%～20%的硫酸酸度下，用过硫酸铵或高锰酸钾将钒(IN)氧化至钒(V),以N-苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定，根据硫酸亚铁铵标准滴定溶液的消耗量计算试样中钒的含量。3.2试剂与材料分析中除另有说明外，仅使用认可的分析纯试剂和符合GB/T6682规定的三级及三级以上蒸馏水或去离子水或纯度相当的水。3.2.23.2.33.2.4过硫酸铵。g/mL123.2.5硫酸，1+1。3.2.6硫酸亚铁铵溶液，50g/L。称取5g硫酸亚铁铵[(NH₄)₂Fe(SO₄)2·6H₂O]溶解于100mL硫酸(5+95)中，混匀。3.2.11重铬酸钾标准溶液，c(1/6K₂Cr₂O₇)=0.07000mol/L。称取3.4322g已在120℃电烘箱中干燥至恒重的基准重铬酸钾，置于300mL烧杯中，用水溶解，移入1000mL容量瓶中，水稀释至刻度，混匀。3.2.12硫酸亚铁铵标准溶液(约0.07mol/L)称取27.45g硫酸亚铁铵[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O],置于300mL烧杯中，溶于适量硫酸(5+95)中，用硫酸(5+95)稀释至1000mL,混匀。3.2.12.2标定及指示剂的校正分取5.00mL重铬酸钾标准溶液(见3.2.11)三份，分别置于500mL锥形瓶中，依次加入20mL硫酸(见3.2.5)、5mL磷酸(见3.2.3)、70mL水、3滴N-苯代邻氨基苯甲酸指示剂溶液(见3.2.14),用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(见3.2.12)滴定至溶液由紫红色变为亮黄绿色为终点，不计消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液体积。再加20.00mL(Vo)重铬酸钾标准溶液(见3.2.11)后，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(见3.2.12)滴定至溶液由紫红色变为亮黄绿色为终点，记录消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液体积V₁。三份重铬酸钾标准溶液所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液体积的极差不超过0.05mL,取其平均值，按式(1)计算硫酸亚铁铵标准滴定溶液浓度：式中：C₁——硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L);Co₁——重铬酸钾标准溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L);Vo₁——分取重铬酸钾标准溶液的体积，单位为毫升(mL);………………V₁——滴定重铬酸钾标准溶液消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)。称取4.0000g预先经110℃±5℃烘2h后并于干燥器中冷却至室温的五氧化二钒(纯度不低于99.95%),置于500mL烧杯中，沿杯壁加约10mL水湿润并摇散，加入100mL硫酸(见3.2.5)加热溶解后，取下冷却，加200mL水混匀，冷却至室温后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。3.2.14N-苯代邻氨基苯甲酸指示剂溶液，2g/L。称取0.2gN-苯代邻氨基苯甲酸溶于少量水中，加0.2g碳酸钠，低温加热溶解后，加水至体积为100mL,混匀。分析中，仅用通常的实验室仪器，所用的滴定管、容量瓶、吸量管应分别符合GB/T12805、3GB/T8704.5—2020对同一试样，至少独立测定2次。按表1称取试样，精确至0.0001g。钒含量(质量分数)/%试料量/g0.300.20钒溶液(见3.2.13),用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(见3.2.12)缓慢滴定，接近终点时，逐滴滴定至溶液由紫红色变为亮黄绿色为终点，消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液体积为V₃。试料分析用试剂空白V₀=随同试料分析同类型标准样品。将试料(见3.5.2)置于500mL锥形瓶中，沿瓶壁加少许水润湿试料，加入5mL硝酸(见3.2.4),沿壁加入约100mL水。钒的氧化选用下列之一进行：a)高锰酸钾氧化于试液(见3.5.5.1)中加5mL硫酸亚铁铵溶液(见3.2.6),放置2min,滴加高锰酸钾溶液(见3.2.7)至稳定的紫红色，静置5min,加10mL尿素溶液(见3.2.8),缓慢滴加亚硝酸钠溶液(见3.2.9)至红色消失并过量1滴～2滴，放置2min。b)过硫酸铵氧化4GB/T8704.5—2020于试液(见3.5.5.1)中加入4g～5g过硫酸铵(见3.2.1),加入5mL硫酸锰溶液(见3.2.10),混匀，加热煮沸至冒大气泡后，取下，用少量水冲洗瓶壁，再煮沸2min～3min,取下冷却至室温。于试液(见3.5.5.2)中加3滴N-苯代邻氨基苯甲酸指示剂溶液(见3.2.14),立即用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(见3.2.12)滴定至溶液由紫红色变为亮黄绿色为终点。消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液体积3.6分析结果的计算和表示3.6.1钒含量的计算按式(2)计算钒的含量wy,以质量分数(%)表示：式中：……C₁-—硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L);V₄——滴定试料溶液所消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL);V₀——滴定空白试验溶液所消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL);m——试料量，单位为克(g)。3.6.2分析结果的确定和表示同一试样两次独立分析结果差值的绝对值不大于重复性限r,则取算术平均值作为分析结果。如果两次独立分析结果差值的绝对值大于重复性限r,则按照附录A的规定追加测量次数并确定分析结果。分析结果按GB/T8170将数值修约至小数点后两位。3.7精密度本部分的精密度数据是在2017年由8个实验室对5个水平的钒含量进行共同试验确定的。每个实验室对每个水平的钒含量在GB/T6379.1规定的重复性条件下独立测定3次。共同试验数据按GB/T6379.2进行统计分析，确定的重复性限r和再现性限R见表2,各实验室报出的原始数据参见附录B。表2精密度%钒的质量分数重复性限r再现性限R0.150.250.250.354方法二：电位滴定法4.1原理试料用硝酸和硫酸溶解，用稍过量的高锰酸钾将钒(IV)氧化成钒(V),用亚硝酸钠分解过量的高锰5酸钾，过量的亚硝酸钠用尿素分解。用硫酸亚铁铵标准溶液进行电位滴定。根据硫酸亚铁铵标准溶液的消耗量，计算钒含量。其反应式如下：VO去+Fe²++2H+=VO²++Fe³++H₂O4.2试剂与材料分析中除另有说明外，仅使用认可的分析纯试剂和符合GB/T6682规定的三级及三级以上蒸馏水或去离子水或纯度相当的水。4.2.4硫酸，1+1。4.2.5亚硝酸钠溶液，10g/L。4.2.7重铬酸钾标准溶液，c(1/6K₂Cr₂O₇)=0.2000mol/L。精确称取9.8064g经预先在150℃烘干2h并置于干燥器中冷至室温的基准重铬酸钾，置于300mL烧杯中，用水溶解完全，移入1000mL的容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。4.2.8硫酸亚铁铵标准滴定溶液c[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]=0.2mol/L。称取78.4g硫酸亚铁铵[(NH₄)₂Fe(SO₄)2·6H₂O]置于500mL烧杯中，用适量硫酸(5+95)溶解完全后，移入1000mL容量瓶中，以硫酸(5+95)稀释至刻度，混匀。在盛有270mL水、10mL磷酸(见4.2.3)和20mL硫酸(见4.2.4)的600mL烧杯中，用滴定管加入40.00mL重铬酸钾标准溶液(见4.2.7)。用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(见4.2.8)进行电位滴定。在电位计检查下，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(见4.2.8)缓慢滴定至接近终点，继续每次0.05mL或逐滴加入，记录每次电位平衡时电位读数及滴定体积，继续滴加至过终点。从电位滴定曲线或dE/dV曲线确定终点。记录滴定终点所消耗的硫酸亚铁标准溶液体积V₅。按式(3)计算硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.2.8)的浓度：式中：C₂—-—硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L);Co2——重铬酸钾标准溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L);Vo2——重铬酸钾标准溶液的体积，单位为毫升(mL);V₅—-—标定时消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL)。4.3仪器4.3.1磁搅拌器。4.3.2自动电位滴定仪，配有铂电极和甘汞电极。4.4取制样按照GB/T4010的规定进行试样的采取和制备，试样应全部通过0.180mm筛孔。64.5分析步骤4.5.1测定次数对同一试样，至少独立测定2次。称取0.50g试样，精确至0.0001g。4.5.3空白试验随同试料进行空白试验，所用试剂应取自同一试剂瓶。4.5.4验证试验随同试料分析同类型标准样品。4.5.5.1将试料(见4.5.2)置于400mL的烧杯中，加入10mL水、10mL硝酸(见4.2.2)、50mL硫酸(见4.2.4),加热至试料全部溶解，蒸发至冒硫酸白烟，取下，冷却。4.5.5.2慢慢沿烧杯壁注入100mL水，煮沸至盐类溶解，冷却至室温，稀释至约200mL。4.5.5.3将烧杯放至磁搅拌器(见4.3.1)上，将已连接在电位滴定仪(见4.3.2)上的电极浸入溶液中，开启磁搅拌器。4.5.5.4在连续搅拌的同时，滴加高锰酸钾溶液(见4.2.6)直至最大电位(出现红色不褪，再过量加入5滴～10滴高锰酸钾溶液),然后放置15min。4.5.5.5在电位计检查下，加入0.5g尿素(见4.2.1),然后每隔30s滴加1滴亚硝酸钠溶液(见4.2.5)以分解过量的高锰酸根，当电位下降约200mV时(高锰酸钾红色消失),再过加1滴，然后加入10mL磷酸(见4.2.3),继续搅拌约5min。4.5.5.6在电位计检查下，用硫酸亚铁铵标准溶液(见4.2.8)缓慢滴定至接近终点，继续每次0.05mL或逐滴加入，记录每次电位平衡时电位读数及滴定体积，继续滴加至过终点。从电位滴定曲线或dE/dV曲线确定终点。记录滴定终点所消耗的硫酸亚铁标准溶液体积V₆。4.6分析结果的计算和表示4.6.1钒含量的计算按式(4)计算钒的含量wy,以质量分数(%)表示：式中：……C₂——硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度，单位为摩尔每升(mol/L);V₄—-—滴定试料消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL);V₀———滴定空白消耗硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL);50.94——钒的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol);m——试料量，单位为克(g)。4.6.2分析结果的确定和表示同一试样两次独立分析结果差值的绝对值不大于表3所列的允许差，则取算术平均值作为分析结7GB/T8704.5—2020果。如果两次独立分析结果差值的绝对值大于表3所列的允许差，则按照附录A的规定追加测量次数并确定分析结果。分析结果按GB/T8170将数值修约至小数点后两位。分析结果的差值应不大于表3所列允许差。钒的质量分数允许差35.00～85.000.40试验报告应包括下列内容：a)实验室名称和地址；b)试验报告发布日期；c)本部分标准编号；d)样品识别必要的详细说明；e)分析结果；f)结果的测定次数；g)测定过程中存在的任何异常特性以及标准中未规定而可能对试样或认证标样的分析结果产生影响的任何操作。8GB/T8704.5—2020(规范性附录)试验样分析值接受程序流程图图A.1为试验样分析值接受程序流程图。是再次测定XX-x是否XFuw-Xun1.3r否是图A.1试验样分析值接受程序流程图9GB/T8704.5—2020(资料性附录)精密度试验原始数据精密度试验原始数据见表B.1、表B.2。表B.1高锰酸钾氧化-硫酸亚铁铵可视滴定法精密度试验原始数据样品实验室测试钒含量(质量分数)/%12345678水平144.87344.88444.86544.90344.93344.78644.90944.92644.89544.85844.89444.90344.93144.80544.87444.93144.85244.91644.90044.87444.93044.82244.90544.93551.72251.83251.72451.62851.77051.68551.78451.76651.79751.74651.67351.65151.76851.74651.70751.75851.84951.76451.69851.68351.76451.70251.72951.784水平362.35262.41262.15862.26062.32962.28562.31662.34862.41662.32562.30962.38362.31962.36562.43962.35262.45862.40462.23362.34862.32262.32262.40462.361水平473.12473.03673.21172.87773.08073.01572.93373.09073.01573.12573.06072.97473.07872.89973.03073.01072.90673.10673.13673.00173.07672.94573.05773.100水平580.24280.14580.25280.13680.16080.05280.19280.09080.05680.25280.17779.96080.15180.20480.15680.12080.14