3.1. Титрование ванадия амперометрическим или потенциометрическим способами
Навеску ферротитана массой, указанной в табл.1, растворяют в зависимости от массовой доли кремния в пробе одним из двух способов.
Таблица 1
Массовая доля ванадия, % | Масса навески, г | Концентрация раствора соли Мора, моль/дм |
От 0,05 до 0,5 | 0,5 | 0,01 |
Св. 0,5 " 1,0 | 0,5 | 0,01; 0,025 |
" 1,0 " 3,5 | 0,25 | 0,025; 0,05 |
Способ 1. При массовой доле кремния до 5% навеску ферротитана помещают в стакан вместимостью 250 см, приливают 20 см раствора серной кислоты 1:1 и растворяют при нагревании. Затем приливают небольшими порциями 5 см азотной кислоты, выпаривают до паров серной кислоты и охлаждают. Стенки стакана обмывают водой и вновь выпаривают до паров серной кислоты.
Способ 2. При массовой доле кремния свыше 5% навеску ферротитана помещают в платиновую чашку, смачивают водой, приливают 5-10 см раствора фтористоводородной кислоты. Затем по каплям приливают 5 см азотной кислоты и нагревают до полного растворения. К раствору в чашке приливают 20 см раствора серной кислоты 1:1, выпаривают до паров серной кислоты и охлаждают. Стенки чашки обмывают водой и вновь выпаривают до паров серной кислоты. Охлаждают, приливают 50 см воды, нагревают до растворения солей и переносят в стакан вместимостью 250 см.
Раствор, полученный способом 1 или 2, доводят в стакане водой до 100-120 см. В стакан с исследуемым раствором погружают электроды, включают мешалку и устанавливают напряжение 0,9 В. Приливают раствор соли Мора с концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм до полного восстановления хрома и ванадия. Затем добавляют по каплям раствор марганцовокислого калия до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 1-2 мин.
Для восстановления избытка марганцовокислого калия добавляют по каплям раствор азотистокислого натрия до обесцвечивания раствора и немедленно приливают 7 см раствора мочевины.
Записывают начальное показание стрелки микроамперметра и титруют ванадий из микробюретки раствором соли Мора, концентрацию которого в зависимости от содержания ванадия определяют по табл.1, прибавляя его небольшими порциями и отмечая показания прибора после каждого прибавления раствора.
По полученным данным строят кривую титрования в координатах: объем раствора соли Мора (ось абсцисс) - сила тока (ось ординат). При амперометрическом титровании точка эквивалентности находится в месте пересечения ветвей кривой титрования. При потенциометрическом титровании точку эквивалентности определяют в момент максимального скачка потенциала.
(Измененная редакция, Изм. N 1
, 2).
3.2. Титрование ванадия с применением фенилантраниловой кислоты
Навеску ферротитана массой 2 г помещают в стакан вместимостью 250 см, приливают 30 см раствора серной кислоты 1:1, умеренно нагревают до полного растворения, затем приливают 5 см азотной кислоты. Раствор выпаривают до паров серной кислоты и охлаждают. Стенки стакана ополаскивают водой и раствор вновь выпаривают до паров серной кислоты, охлаждают, приливают 70 см воды и нагревают до растворения солей. Осадок кремниевой кислоты отфильтровывают на фильтр средней плотности и промывают 8-10 раз горячей водой. Фильтрат сохраняют в конической колбе вместимостью 500 см (основной раствор).
Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют и прокаливают при температуре 600-700 °С. После охлаждения осадок в тигле смачивают водой, приливают 3-5 капель раствора серной кислоты 1:1, 3-5 см раствора фтористоводородной кислоты и выпаривают досуха. Остаток в тигле прокаливают при температуре 600-700 °С и сплавляют с 1 г пиросернокислого калия.
Плав растворяют в горячей воде и присоединяют в основному раствору. Раствор в колбе доводят водой до объема 150 см, охлаждают, прибавляют 10 см раствора соли Мора с концентрацией эквивалента 0,05 моль/дм. Затем для окисления ванадия прибавляют по каплям раствор марганцовокислого калия до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 1-2 мин.
Для восстановления избытка марганцовокислого калия добавляют по каплям раствор азотистокислого натрия до обесцвечивания раствора и немедленно приливают 7 см раствора мочевины. Энергично перемешивают и приливают 20 см раствора серной кислоты 1:1. Раствор охлаждают, добавляют шесть капель раствора фенилантраниловой кислоты и медленно титруют раствором соли Мора, концентрацию которого в зависимости от массовой доли ванадия определяют по табл.1, до перехода фиолетовой окраски раствора в желто-зеленую.
(Измененная редакция, Изм. N 1).