草酸氧釩中草酸根離子含量的分析方法和測定方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種草酸氧釩中草酸根離子含量的分析方法和測定方法，屬于分析檢 測領域。
【背景技術】
[0002] 草酸氧釩在工業領域中應用廣泛，多用于有機化工產品的合成，以及用作化學試 劑和用于制取高純鑰;化合物、納米材料，釉料、電鍍材料及高能電池材料磷酸鑰;鋰的制備 等。目前草酸氧釩產品的純度及其質量主要是根據釩（IV)與草酸根的摩爾比，以及產品 中雜質元素的含量來評定，也即草酸根離子的含量是評判草酸氧釩產品品質量的一項關鍵 技術性能指標。因此，測定草酸氧釩樣品的中草酸根離子含量的分析檢測方法是研制、生產 和應用草酸氧釩產品的重要支撐技術。
[0003] 通常可以采用滴定法、分光光度法、液相色譜法或離子色譜法等傳統化學分析方 法測定草酸根離子的含量，尤其以滴定分析方法測定高含量草酸根離子最為常用。例如，常 用高錳酸鉀氧化還原滴定法以高錳酸鉀作為滴定劑與草酸根離子進行滴定反應，根據所消 耗高錳酸鉀的濃度和體積來計算草酸根離子的含量，但此法不適用于測定草酸氧釩中的草 酸根離子，因為草酸氧釩中含有大量四價釩，四價釩也能夠與高錳酸鉀發生氧化還原反應 從而消耗滴定劑，因此嚴重干擾草酸根離子的測定。目前，有采用沉淀分離絡合滴定法測定 草酸氧釩中草酸根離子含量的新方法，主要是采用加入鈣鹽沉淀劑與草酸氧釩中的草酸根 離子反應生成草酸鈣沉淀，并經過長時間放置陳化后過濾分離得到草酸鈣沉淀；以硝酸重 新溶解草酸鈣沉淀，將溶液調節至強堿性等條件后，加入碳酸鈉與鈣離子重新生成碳酸鈉 沉淀并過濾分離；碳酸鈉沉淀再次以鹽酸溶解，并且PH6~7條件下加入適量銅試劑，以水 稀釋定容后分取適量試液，采用EDTA絡合滴定法測定溶液中的鈣量，根據消耗EDTA標準滴 定溶液的體積，間接計算草酸氧釩樣品中的草酸根離子的含量。明顯可見該類測定方法操 作繁雜步驟多，反應控制條件多，檢驗周期很長，勞動強度較大效率較低，尤其多次沉淀分 離和陳化反應等消耗大量時間，整個檢測流程通常約需8小時。
【發明內容】
[0004] 本發明目的在于提供一種通過采用電感耦合等離子體原子發射光譜儀（ICP- 0ES)測定草酸氧釩樣品中碳元素的方式，直接或間接的獲得草酸根離子含量的高效快速檢 測分析方法。
[0005] 草酸氧釩中草酸根離子含量的分析方法和測定方法，所述方法包括以下步驟：
[0006] a、稱取草酸氧釩樣品，以稀鹽酸加熱溶解完全，并以水稀釋定容后作為預處理制 備的草酸氧釩樣品溶液；
[0007] b、然后采用電感耦合等離子體原子發射光譜儀（ICP-OES)直接測定所制備的草 酸氧釩樣品溶液中碳元素的含量；
[0008] c、采用優級純的草酸銨或草酸等含有草酸根的試劑來配制系列呈濃度梯度的草 酸根離子標準溶液，以草酸根離子標準溶液的濃度含量作為橫坐標，以碳元素的信號強度 為縱坐標繪制校準曲線，ICP-OES測定碳元素的結果即為草酸氧釩樣品中所含草酸根離 子的含量；
[0009] 或者采用碳酸鈉等碳酸鹽或其它無機含碳化合物配制系列呈濃度梯度的碳元素 標準溶液，并且以碳元素標準溶液的濃度含量作為橫坐標，以測得的碳元素信號強度為縱 坐標繪制校準曲線；然后根據ICP-OES測定的含碳元素標準溶液中碳元素的含量WC，根 據草酸根離子分子式C2O42間接計算出草酸根離子的濃度含量C2O42，其公式為WC2O42 = WCX7. 3333。
[0010] 上述所述的分析方法和測定方法，稱取0. 5~1.0 g草酸氧釩樣品，加入稀鹽酸溶 液30mL，加熱煮沸溶液至樣品溶解完全，并且在沸騰狀態下保持蒸發溶液5~IOmin;草酸 氧釩樣品溶解溶液冷卻后以水稀釋定容于100~200mL容量瓶。
[0011] 其中所述稀鹽酸溶液由36~38wt%的濃鹽酸和水，按照1:4的比例配制混均而 成，即1份濃鹽酸比4份水的比例混勻而成。
[0012] 理論上在草酸氧釩樣品中不應含有除草酸根離子以外的其它含碳化合物，但是本 發明在實際應用時為了防止在異常情況下可能存在的碳酸鹽等其它含碳化合物對測定的 影響，采用在酸性條件下加熱煮沸并保持5~lOmin。促使樣品溶液中可能存在的碳酸根離 子、碳酸氫根離子等無機碳酸鹽類化合物被分解，其中的碳元素以二氧化碳形式揮發逸出， 從而有效消解其對測定草酸根離子中碳元素時產生的干擾影響。
[0013] 所述的分析方法和測定方法，通過運用電感耦合等離子體原子發射光譜法 (ICP-OES)測定預處理制備的草酸氧釩樣品溶液中碳元素的方式，并且采用優級純的草 酸銨或草酸等含有草酸根的試劑來配制系列呈濃度梯度的草酸根離子標準溶液，以草酸根 離子標準溶液的濃度含量作為橫坐標，以碳元素的信號強度為縱坐標繪制校準曲線，ICP- OES直接測定碳元素的結果即為草酸氧釩樣品中所含草酸根離子化合物的濃度含量。
[0014] 或者采用碳酸鈉等碳酸鹽或其它無機含碳化合物配制系列呈濃度梯度的碳元素 標準溶液，并且以碳元素標準溶液的濃度含量作為橫坐標以及以測得的碳元素信號強度為 縱坐標繪制校準曲線；從而首先以ICP-OES測得草酸氧釩樣品溶液中碳元素的濃度含量 (WC)，然后根據草酸根離子的化合物分子式（C2O4I)，進而間接計算出草酸氧釩樣品中草酸 根離子化合物的濃度含量（WC2O42 +)，其公式為WC2 042-=WCX7. 3333。
[0015] 其中，ICP-OES檢測參數設置為：RF功率1350W，輔助氣流速I.OL/min，蠕動泵 泵速65r/min，觀察高度11. 2mm，霧化器壓力0. 18MPa，測定積分時間20s。為確保結果可靠 性，避免元素間光譜干擾和靈敏度適合于樣品中含量，元素分析譜線：C= 194. 488nm。
[0016]電感耦合等離子體原子發射光譜法（ICP-OES)，其基本原理是在電感耦合等離 子體（ICP)焰炬高達近10000K高溫作用下，草酸氧釩樣品溶液中草酸根離子（C2O42-)被解 離成為碳原子和氧原子，碳原子進一步被高溫激發發射出碳元素的特征光譜，通過測定碳 元素特征譜線光電轉換的信號強度，也即采用以電感耦合等離子體原子發射光譜（ICP- 0ES)直接測定所制備的草酸氧釩樣品溶液中碳元素的方式，以優級純的草酸銨或草酸等試 劑配制系列呈濃度梯度的草酸標準溶液繪制校準曲線，直接測定獲得草酸根離子化合物的 含量；或者采用碳酸鈉等碳酸鹽或其它無機含碳化合物配制系列呈濃度梯度的碳元素標準 溶液并且繪制校準曲線，然后根據ICP-OES測得樣品溶液中碳元素的含量和草酸根離子 的化合物分子式，間接計算出草酸根離子化合物的濃度含量。
[0017] 本發明的有益效果是：本發明利用草酸根離子（C2O42O是由碳元素和氧元素化合 組成的特點，通過采用ICP-OES直接測定草酸根離子中的碳元素的方式，間接獲得草酸根 離子化合物的濃度含量。整個流程的測定和計算由ICP-OES檢測儀器一次性自動完成， 只需人工進行草酸氧釩樣品的溶解和稀釋定容，分析方法具有高效快捷，操作簡單，人力消 耗小，流程短步驟少，檢驗時間不超過15min，性能指標優良，實現了高效快速準確測定草酸 氧釩樣品中草酸根離子的目標，完全滿足了草酸氧釩產品質量檢驗與控制的需要。同時，優 化選擇了適宜的ICP-OES檢測條件，提高了對難電離難激發的碳元素的檢測能力，從而提 高了本發明的精確度和準確度。
【具體實施方式】
[0018] 草酸氧釩中草酸根離子含量的分析方法和測定方法，所述方法包括以下步驟：
[0019] a、稱取草酸氧釩樣品，以稀鹽酸加熱溶解完全，并以水稀釋定容后作為預處理制 備的草酸氧釩樣品溶液；
[0020] b、然后采用電感耦合