一種全釩電解液的酸根檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含釩電解液的酸根檢測(cè)方法。以EDTA-2Na絡(luò)合釩，再以氫氧化鈉酸堿滴定法測(cè)定溶液的總氫離子數(shù)，通過計(jì)算可得原始溶液的酸根含量。該方法可以快速準(zhǔn)確的檢測(cè)酸根濃度。主要步驟如下：1.取原液0.5ml，以氧化還原電位滴定法測(cè)定溶液釩濃度及各價(jià)態(tài)釩濃度；2.取原液0.5ml，加入釩物質(zhì)的量1.1-2倍的EDTA-2Na；3.使用酸堿電位滴定電極，以已知濃度的氫氧化鈉溶液滴定溶液至第一個(gè)電位突越結(jié)束，得到總氫離子濃度；4.由釩價(jià)態(tài)及濃度計(jì)算得到原始?xì)潆x子濃度；5.根據(jù)釩離子濃度及原始?xì)潆x子濃度，計(jì)算得到總酸根濃度。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，可以準(zhǔn)確快速的測(cè)定溶液的酸根濃度，為電解液生產(chǎn)提供指導(dǎo)。
【專利說明】—種全釩電解液的酸根檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種全釩液流電池電解液的陰離子間接檢測(cè)方法。
技術(shù)背景
[0002]釩電池作為一種新興的儲(chǔ)能電池，近幾年在新能源領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。電解液作為主要的儲(chǔ)能介質(zhì)，是釩電池的主要組成部分。酸根濃度會(huì)影響溶液的穩(wěn)定性，粘度，電導(dǎo)率，最終影響電池的效率，因此需要準(zhǔn)確的測(cè)定溶液的酸根濃度，以便于及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0003]在釩電解液生產(chǎn)過程中，快速有效的檢測(cè)溶液的酸根濃度，對(duì)于大規(guī)模大批量生產(chǎn)釩電池電解液具有現(xiàn)實(shí)的意義。
[0004]現(xiàn)有的硫酸根檢測(cè)方法，使用氯化鋇為沉淀劑，沉淀得到硫酸鋇，高溫煅燒，冷卻稱重。由于該方法耗時(shí)長(zhǎng)，且操作步驟繁多，測(cè)量方法誤差較大，不能夠及時(shí)的反饋結(jié)果。氯離子、硝酸根的檢測(cè)，傳統(tǒng)的方法由于受到釩溶液顏色影響，指示劑變色無法準(zhǔn)確讀取，檢測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較差，若使用離子選擇電極測(cè)定，但同樣存在誤差較大，成本較高的問題。
[0005]釩電池電解液中主要存在四種釩離子，V2+，V3+, VO2+, VO2+中的一種或兩種，其中任意兩個(gè)相鄰價(jià)態(tài)的釩離子可以存在同一溶液中，不相鄰釩離子之間會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，最終得到中間價(jià)態(tài)的釩離子，所以，電解液中只可能存在兩種價(jià)態(tài)相鄰的釩離子。
[0006]EDTA-2Na(乙二胺四乙酸二鈉)作為中常用的絡(luò)合劑，在分析化學(xué)中廣泛的應(yīng)用。其主要的特點(diǎn)是使用其自身的兩個(gè)羧酸絡(luò)合金屬陽離子，同時(shí)釋放出氫離子。EDTA-2Na與釩的絡(luò)合比為1:1，與釩的價(jià)態(tài)無關(guān)，只與釩本身有關(guān)。
[0007]因此，本發(fā)明利用上述有關(guān)技術(shù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種快速檢測(cè)釩電池電解液酸根濃度的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有方案在釩電池的電解液酸根檢測(cè)，特別是硫酸根重量法檢測(cè)速度較慢，人工操作較多，重復(fù)性差的缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種基于酸堿滴定的檢測(cè)方法。主要步驟如下:
[0009](I)使用高錳酸鉀氧化還原電位滴定法，測(cè)定溶液的全釩含量Cv，各種價(jià)態(tài)釩離子的濃度(Cv2，CV3+，Cv4，Cv5)；
[0010](2)取原液VQml，加入釩物質(zhì)量的1.2-1.5倍的EDTA_2Na溶液，絡(luò)合釩離子；
[0011](3)使用酸堿電極滴定法，以已知濃度CNara的氫氧化鈉溶液,滴定釩溶液,至第一個(gè)電位突越結(jié)束，得到氫氧化鈉消耗體積vNaffl ；
[0012](4)計(jì)算得到酸根濃度Canim。
[0013]發(fā)明優(yōu)點(diǎn)
[0014]本發(fā)明使用絡(luò)合劑絡(luò)合釩，使用酸堿滴定電極，以氫氧化鈉滴定溶液，得出氫離子濃度，再計(jì)算得到酸根濃度。方法簡(jiǎn)單，測(cè)定速度快，成本低，特別適合于釩電池電解液生產(chǎn)調(diào)試過程的酸根檢測(cè)。
實(shí)施例
[0015]將在以下內(nèi)容中詳細(xì)說明檢測(cè)方法的應(yīng)用。
[0016]實(shí)施例1
[0017]取已知V濃度為1.6mol/l,V3+0.8mol/l的含硫酸根電解液0.5ml (其余V離子為V02+)，加入7ml 50g/l的EDTA_2Na溶液，加水至100ml，使用梅特勒-托利多T50，酸堿滴定電極，以0.5037mol/l的氫氧化鈉溶液作為單突越滴定溶液，消耗溶液7.5ml，可計(jì)算得到
溶液的硫酸根濃度為:
[0018]
【權(quán)利要求】
1.一種全釩電解液的酸根檢測(cè)方法，包括如下步驟: (1)使用氧化還原電位滴定法，測(cè)定全釩電解液溶液中的全釩含量Cv、及各種2、3、4、5價(jià)態(tài)釩離子中的一種或相鄰兩種價(jià)態(tài)釩離子的濃度(Cv2，Cv3，Cv4，Cv5)； (2)取原液(即全釩電解液溶液)￥#1，加入EDTA-2Na，絡(luò)合釩離子； (3)使用酸堿電極滴定法，以已知濃度CNach的氫氧化鈉溶液,滴定釩溶液,至第一個(gè)電位突越結(jié)束，得到氫氧化鈉消耗體積VNach ; (4)計(jì)算得到酸根濃度Canion。
2.如權(quán)利要求1所述的全釩電解液的酸根檢測(cè)方法，其特征在于:所述全釩電解液中陽離子為氫離子和釩離子，陰離子為酸根離子。
3.如權(quán)利要求1或2所述的全釩電解液的酸根檢測(cè)方法，其特征在于:所述的酸根可以是硝酸根、硫酸根、氯離子體系中的某一種。
4.如權(quán)利要求1或2所述的全釩電解液的酸根檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(I)所提到的各種價(jià)態(tài)釩離子是V2+、V3+、VO2+、VO2+其中的一種或相鄰兩種價(jià)態(tài)釩離子。
5.如權(quán)利要求1所述的全釩電解液的酸根檢測(cè)方法，其特征在于:步驟(2)所述的EDTA-2Na物質(zhì)量是釩物質(zhì)的量的1.1-2倍，優(yōu)選1.2-1.5倍。
6.如權(quán)利要求1所述的全釩電解液的酸根檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(2)所述的EDTA-2Na的加入形式為水溶液，濃度50g/l-100g/l。
7.如權(quán)利要求1所述的全釩電解液的酸根檢測(cè)方法，其特征在于:步驟(3) 中，使用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定所述已知濃度氫氧化鈉的濃度。
8.如權(quán)利要求1所述的全釩電解液的酸根檢測(cè)方法，其特征在于，步驟(4)提到的計(jì)算，公式如下: 含有V3+的電解液，陰離子濃度計(jì)算公式為: 硫酸體系
9.如權(quán)利要求1或2所述的全釩電解液的酸根檢測(cè)方法，其特征在于:所述全釩電解液中釩離子0-5mol/l，酸根離子濃度范圍l-15mol/l。
【文檔編號(hào)】G01N27/44GK103454330SQ201310322510
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】宋明明, 邸衛(wèi)利, 劉月菊 申請(qǐng)人:大連博融新材料有限公司