Файл: Шахтахтинский, Г. Б. Попутное извлечение пятиокиси ванадия при комплексной переработке алунитов.pdf

ется для определения ванадия в рудах, минералах, чугунах и сталях.

в) Осаждение в виде пированадата бария. Из ванадийсо­

ВагХ^Оу.

г) Определение посредством гексааминокобальтиата.Нри-

взаимодействии в растворе гексааминокобальтиата с ванадат-

определения. Этим методом ванадий можно определить в при­ сутствии таких элементов, как Р, As, Fe, Си, Са. Определе­ нию мешают W, Мо и РЬ. Метод не уступает по точности другим весовым методам определения ванадия.

Для определения ванадия весовым методом рекомендо­ ван также ряд других органических соединений: антипирин, карбамид, акридин, хинолин и др. Следует отметить, что в на­ стоящие время весовые методы определения ванадия приме­ няются очень редко.

Объемные методы определения ванадия

Объемное определение ванадия включает в себя или востановление ванадата до ванадила, или окисление соли ванади­ ла до ванадата с учетом возможного мешающего влияния дру­ гих элементов, присутствующих в пробе.

Наибольшее распространение получили методы, основан-

антраниловая кислота, дифениламиносульфонат и др ).

Метод основан на том, что ванадий, предварительно окис­ ленный до пятивалентного, восстанавливается до четырёх­ валентного закисным сернокислым железом:

2H3V0 4+ 2FeS0 4+ 3H2S0 4=V 20 2(S0 4)2+Fe2(S04)3+ 6H20 .

13

К анализируемому раствору прибавляют серную кислоту, кон­ центрированную фосфорную кислоту и по каплям индикатор (4—5 капль), а потом титруют раствором соли железа до ис­ чезновения фиолетового окрашивания индикатора (индика­ тор — дифениламиносульфонат).

Мешают все ионы, которые восстанавливаются в условиях проведения определения, в частности ионы М п04_ и С1+4 [35].

б) Йодометрический метод [43, 44]. В йодометрии вана­ диевая кислота относится к такой группе окислителей, у ко­ торых выделение йода из KJ представляет резко обратимый процесс. В щелочной или нейтральной среде ванадий (IV) ко­ личественно окисляется йодом в пятивалентный. В кислой среде йодиды восстанавливают ванадаты в четырехвалентное состояние.

Большой избыток KJ, выдержка во времени и т. д. спо­ собствуют полноте реакции. Также необходим предваритель­ ный перевод всего ванадия в высшую валентность.

Частичное окисление KJ кислородом воздуха приводит к получению завышенных результатов. Для устранения этого титрование ведут в атмосфере С 02.

Сущность определения ванадия с применением раствори­ телей йода в основном формулируется так: к раствору, содержа­ щему ванадат-ионы (среда кислая), прибавляется в опреде­ ленном количестве растворитель йода и йодистый калий, про­ изводится взбалтывание, затем смесь титруется раствором тиосульфата натрия. Ход реакции схематически можно выра­

зить так:

V20 5+2J'+2H *;V 20 4+ H 20 + J2

J2+2N a2S20 3= 2N aJ+ N a2S40 e.

Метод позволяет определять ванадий и железо при одно­ временном их присутствии.

в) Титрование перманганатам. Ванадиевые соли /вана­ дий (IV)/ окисляются такими окислителями, как перманга­ нат или соль церия, в слабокислой среде при нагревании очень

химии.

Ион ванадила V 02+ образует с комплексоном устойчивый

комплекс. На этом основан метод прямого титрования вана­ дия [48, 49].

Из комплексометрических определений ванадия самым распространенным является определение эрихромом черным Т- По этому методу к кислому раствору ванадата прибавляют 1 г сульфита натрия и кипятят. При этом раствор окрашивает­ ся в синий цвет. Потом прибавляют 0,01 М раствор комплек­ с н а с избытком, нейтрализуют аммиаком и вновь подкисля­ ют ледяной уксусной кислотой до pH—4. Нагревают до кипения, охлаждают, разбавляют до 200—300 мл водой и прибавляют 0,1 г аскорбиновой кислоты. Раствор слегка под­ щелачивают аммиаком и титруют 0,01 М раствором сульфата марганца в присутствии эрихрома черного Т до появления вин- но-красной окраски.

гФизико-химические методы определения ванадия

Из физико-химических методов определения ванадия на­ ибольшее применение получили спектрофотометрические, ос­ нованные на способности ионов ванадия различной валентно­ сти образовывать с многочисленными веществами окрашенные соединения. К таким веществам относятся органические и неорганические. В качестве органических веществ применяют­ ся купферои, о-оксихинолин, бензидин, анилин, дифенилкарбазид, стрихнин, лимонная кислота, алюминон и др. [36—39].

Следующие два метода, основанные на применении неор­ ганических веществ, имеют наибольшее значение и применя­ ются очень часто: а) колориметрические определения пере­ кисью водорода; б) определение в виде фосфорванадатвольфрамовой кислоты.

а) Колориметрические определения перекисью водорода

[42, 50—52]. При взаимодействии соли ванадия с перекисью водорода в кислой среде образуется перекисное — комплекс­ ное соединение оранжевого цвета, которому различные авто­ ры приписывают разный состав [19].

К анализируемому раствору, содержащему 1—5 мг вана­ дия, прибавляют кислоту с таким расчетом, чтобы концентра­ ция ее в растворе была 0,6—6 н. Раствор разбавляют до 70—80 мл водой, затем прибавляют 1—5 мл концентрирован­ ной фосфорной кислоты (если в растворе есть Fe+3, но не со­ держится титан), 1—1,5 мл 3%-ного раствора перекиси водода и опять разбавляют водой до 100 мл.

Интенсивность окраски раствора сравнивается с серией стандартных растворов. Окраска растворов устойчива око­ ло двух дней. Измерение оптической плотности проводят при X =460 ммк. Определению мешают такие элементы, как мо­ либден, вольфрам, уран (VI), ниобий, хром (III), титан и др.,

15

Г Л АВ-А U

ВЫБОР МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВАНАДИЯ, РАЗРАБОТКА ЕГО ПРИМЕНИТЕЛЬНО К АНАЛИЗУ АЛУНИТОВ И ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ЕГО КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ

1. Колориметрический метод определения ванадия в алунитах и промежуточных продуктах его комплексной

переработки

Ионы ванадия различной валентности, как указано выше, способны образовывать с многочисленными веществами окра­ шенные соединения. В этой связи среди физико-химических методов определения ванадия наибольшее развитие получили колориметрические. . ,

Из предложенных в литературе методов колориметри­ ческого определения ванадия с применением неорганических

кислой среде образуется окрашенное соединение, интенсив­ ность окраски которого зависит от количества ванадия: Поме­ хи со стороны незначительных количеств титана и железа уст­ раняются добавлением в раствор фторидных ионов и фосфор­

лять 2—3 мл перекиси водорода [51, 61], так как при этом в зависимости от количества ванадат-ионов получается избыток перекиси' водорода, который вновь приводит к просветлению

растворов.

Прибавление перекиси водорода к исследуемому раствору следует производить каплями при перемешивании раствора, до получения интенсивной окраски смеси, а затем- пр-ибаштг

472-2