标准解读

《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》与《GB/T 8704.5-2007 钒铁 钒含量的测定 硫酸亚铁铵滴定法和电位滴定法》相比,在内容上进行了若干调整。主要变化包括但不限于:

  1. 方法细节优化:新版标准对实验步骤、试剂选择以及操作条件等具体要求做了更细致的规定,旨在提高测定结果的准确性和重复性。

  2. 术语定义更新:针对一些专业术语给出了更加明确或更新后的定义,以确保行业内对于相关概念有一致的理解。

  3. 质量控制措施加强:增加了关于如何进行质量保证和质量控制的具体指导,比如通过使用已知浓度的标准样品来验证方法的有效性,或者规定了更为严格的实验室环境条件等。

  4. 安全注意事项增加:考虑到实验过程中可能存在的风险因素,新版本中加入了更多关于个人防护装备使用及废弃物处理等方面的安全提示。

  5. 适用范围扩展:虽然核心仍然是针对钒铁中钒含量的测定,但新标准可能根据实际应用情况调整了其适用对象或材料类型的描述,使其能够覆盖更广泛的样本类型。

  6. 附录信息补充:在原有基础上增补了一些辅助性的资料或示例,如典型曲线图、计算公式说明等,有助于使用者更好地理解和执行标准中的各项要求。

这些变动反映了技术进步以及实践经验积累所带来的改进,使得该国家标准更能满足当前行业需求。


如需获取更多详尽信息,请直接参考下方经官方授权发布的权威标准文档。

....

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  • 现行
  • 正在执行有效
  • 2020-06-02 颁布
  • 2020-09-01 实施
©正版授权
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文档简介

犐犆犛77.100

犎11

中华人民共和国国家标准

犌犅/犜8704.5—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

犉犲狉狉狅狏犪狀犪犱犻狌犿—犇犲狋犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狅犳狏犪狀犪犱犻狌犿犮狅狀狋犲狀狋—犜犺犲犪犿犿狅狀犻狌犿犳犲狉狉狅狌狊

狊狌犾犳犪狋犲狋犻狋狉犻犿犲狋狉犻犮犿犲狋犺狅犱犪狀犱狋犺犲狆狅狋犲狀狋犻狅犿犲狋狉犻犮狋犻狋狉犻犿犲狋狉犻犮犿犲狋犺狅犱

20200602发布20200901实施

国家市场监督管理总局

国家标准化管理委员会

发布

前言

GB/T8704钒铁分析方法共分为以下8个部分1):

———钒铁碳含量的测定红外线吸收法及气体容量法(GB/T8704.1);

———钒铁硫含量的测定红外线吸收法及燃烧中和滴定法(GB/T8704.3);

———钒铁钒含量的测定硫酸亚铁铵滴定法和电位滴定法(GB/T8704.5);

———钒铁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);

———钒铁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);

———钒铁硅、锰、磷、铝、铜、铬、镍、钛含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法(GB/T8704.10)。

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:

———增加了“仪器”(见3.3);

———增加了“测定次数”和“验证试验”(见3.5.1和3.5.4);

———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);

———增加了高锰酸钾氧化[见3.5.5.2a)];

———修改了用重复性狉和再现性犚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。

本部分主要起草人:杨新能、冯宗平、白瑞国、周开著、李小青、李兰杰、罗平、羊绍松、王娟、郑小敏、

李秀峰、章伟、成勇、徐本平、仲利、薄凤华、龚厚亮、卢春生。

本部分所代替标准的历次版本发布情况为:

———GB/T8704.5—1994、GB/T8704.5—2007。

1)GB/T8704.2—1988、GB/T8704.4—1988已经废止。

犌犅/犜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

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

3方法一:可视滴定法

3.1原理

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

(Ⅳ)氧化至钒(Ⅴ),以犖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。

3.2.1过硫酸铵。

3.2.2硫酸,ρ1.84g/mL。

3.2.3磷酸,ρ1.69g/mL

3.2.4硝酸,ρ1.42g/mL。

犌犅/犜8704.5—2020

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3.2.5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。

3.2.7高锰酸钾溶液,25g/L。

3.2.8尿素溶液,100g/L。

3.2.9亚硝酸钠溶液,20g/L。

3.2.10硫酸锰溶液,10g/L。

3.2.11重铬酸钾标准溶液,犮(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)

3.2.12.1配制

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滴犖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(犞01)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犞1。

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:

犮1=犮

01×犞01

犞1

……(1)

式中:

犮1———硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);

犮01———重铬酸钾标准溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);

犞01———分取重铬酸钾标准溶液的体积,单位为毫升(mL);

犞1———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)。

3.2.13五氧化二钒溶液,4.0mg/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。

3.2.14犖苯代邻氨基苯甲酸指示剂溶液,2g

/L。

称取0.2g犖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。

3.3仪器

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、

GB/T12806、GB/T12807和GB/T12808要求。

犌犅/犜8704.5—2020

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3.4取制样

按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。

3.5分析步骤

3.5.1测定次数

对同一试样,至少独立测定2次。

3.5.2试料

按表1称取试样,精确至0.0001g。

表1试料量

钒含量(质量分数)/%试料量/g

35.00~55.000.30

>55.00~85.000.20

3.5.3空白值的测定

移取20.00mL五氧化二钒溶液(见3.2.13),按3.5.5.1~3.5.5.2分解及氧化后,加3滴犖苯代邻氨

基苯甲酸指示剂,用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(见3.2.12)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(见3.2.12)体积为犞2;再加20.00mL五氧化二

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犞3。试料分析用试剂空白犞0=

犞2-犞3。

3.5.4验证试验

随同试料分析同类型标准样品。

3.5.5测定

3.5.5.1试料分解

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),

40mL硫酸(见3.2.5),5mL磷酸(见3.2.3),加热至试料溶解完全并冒硫酸烟2min~3min,取下冷却,

沿壁加入约100mL水。

3.5.5.2钒的氧化

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

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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。

3.5.5.3滴定

于试液(见3.5.5.2)中加3滴犖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

为犞4。

3.6分析结果的计算和表示

3.6.1钒含量的计算

按式(2)计算钒的含量狑V,以质量分数(%)表示:

狑V=犮

1×(犞4-犞0)×50.94

犿×1000

×100……(2)

式中:

犮1———硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);

犞4———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);

犞0———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);

50.94———钒的摩尔质量,单位为克每摩尔(g/mol);

犿———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狉,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狉,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,确定的重复性限狉和再现性限犚见表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狉再现性限犚

35.00~55.000.150.25

>55.00~85.000.25

0.35

4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

犌犅/犜8704.5—2020

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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+2+Fe

2++2H+=VO2++Fe3++H2O

4.2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。

4.2.1尿素,固体。

4.2.2硝酸,ρ1.42g/mL。

4.2.3磷酸,ρl.70g/mL。

4.2.4硫酸,1+1。

4.2.5亚硝酸钠溶液,10g/L。

4.2.6高锰酸钾溶液,6.3g/L。

4.2.7重铬酸钾标准溶液,犮(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犮[(NH4)

2Fe(SO4)2·6H2O]=0.2mol/L。

4.2.8.1配制

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。

4.2.8.2标定

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d犈/d犞曲线

确定终点。记录滴定终点所消耗的硫酸亚铁标准溶液体积犞5。

按式(3)计算硫酸亚铁铵标准滴定溶液(4.2.8)的浓度:

犮2=犮

02×犞02

犞5

……(3)

式中:

犮2———硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);

犮02———重铬酸钾标准溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);

犞02———重铬酸钾标准溶液的体积,单位为毫升(mL);

犞5———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。

犌犅/犜8704.5—2020

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4.5分析步骤

4.5.1测定次数

对同一试样,至少独立测定2次。

4.5.2试料

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测定

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

d犈/d犞曲线确定终点。记录滴定终点所消耗的硫酸亚铁标准溶液体积犞6。

4.6分析结果的计算和表示

4.6.1钒含量的计算

按式(4)计算钒的含量狑V,以质量分数(%)表示:

狑V=犮

2(犞4-犞0)×50.94

犿×1000

×100……(4)

式中:

犮2———硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度,单位为摩尔每升(mol/L);

犞4———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);

犞0———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);

犿———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

犌犅/犜8704.5—2020

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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。

4.7允许差

分析结果的差值应不大于表3所列允许差。

表3允许差%

钒的质量分数允许差

35.00~85.000.40

5试验报告

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。

犌犅/犜8704.5—2020

附录犃

(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。

图犃.1试验样分析值接受程序流程图

犌犅/犜8704.5—2020

附录犅

(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。

表犅.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1

44.87344.88444.86544.90344.93344.78644.90944.926

44.89544.85844.89444.90344.93144.80544.87444.931

44.85244.91644.90044.87444.93044.82244.90544.935

水平2

51.72251.83251.72451.62851.77051.68551.78451.766

51.79751.74651.67351.65151.76851.74651.70751.758

51.84951.76451.69851.68351.76451.70251.72951.784

水平3

62.35262.41262.15862.26062.32962.28562.31662.348

62.41662.32562.30962.38362.31962.36562.43962.352

62.45862.40462.23362.34862.32262.32262.40462.361

水平4

73.12473.03673.21172.87773.08073.01572.93373.090

73.01573.12573.06072.97473.07872.89973.03073.010

72.90673.10673.13673.00173.07672.94573.05773.100

水平5

80.24280.14580.25280.13680.16080.05280.19280.090

80.05680.25280.17779.96080.15180.20480.15680.120

80.14580.16480.21480.22480.14880.09880.28080.140

表犅.2过硫酸铵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1

44.81644.88144.86544.88644.93744.80544.89644.945

44.91544.85944.89444.81044.93844.792

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