GB/T 37204-2018 全(quán)釩液流電池(chí)用(yòng)電(diàn)解液

範圍(wéi)
本標準(zhǔn)規(guī)定(dìng)了全釩液流(liú)電(diàn)池(chí)用(yòng)電(diàn)解(jiě)液的(dí)要求，試驗方法，檢驗(yàn)規則和標(biāo)誌(zhì)，包裝，運輸，貯存及質量證(zhèng)明(míng)書(shū)與訂貨單(dān)(或合(hé)同(tóng))的內容。
本標準適(shì)用於硫酸體(tǐ)係的全(quán)釩液(yè)流電(diàn)池用(yòng)電解(jiě)液。

要(yào)求(qiú)
產品(pǐn)分類
產品按(àn)照釩(fán)離子價態不(bù)同分(fēn)為(wéi)三(sān)個(gè)品(pǐn)種(zhǒng)；3價電(diàn)解(jiě)液(yè)，3.5價(jià)電解液，4價電(diàn)解(jiě)液(yè)。每(měi)個品(pǐn)種根據雜(zá)質含(hán)量分為兩個(gè)等(děng)級(jí): 一級(jí)品(pǐn)及(jí)二級品(pǐn)。
主成分含量(liáng)
產品(pǐn)中的釩含量(liáng)，硫酸(suān)根含量，不同價(jià)態(tài)釩(fán)離子比例(lì)應(yīng)符合(hé)表(biǎo)1的規定(dìng)。需方如對產品的主成(chéng)分含量有其(qí)他要求(qiú)時(shí)，在(zài)訂貨單(或合(hé)同(tóng))中注(zhù)明。




雜(zá)質(zhì)元(yuán)素(sù)含量
產品(pǐn)中(zhōng)的雜質元素含量(liáng)應(yīng)符合(hé)表2的規(guī)定。需方如對產品的雜質元素(sù)含量(liáng)有(yǒu)其他要求時，在訂(dìng)貨單(或合同)中(zhōng)注(zhù)明。


添(tiān)加劑
允許向電(diàn)解(jiě)液(yè)中添(tiān)加(jiā)一定量的(dí)添加(jiā)劑(jì)，添(tiān)加(jiā)劑的種類和加(jiā)入(rù)量(liáng)應在訂(dìng)貨(huò)單(或(huò)合(hé)同(tóng))中注(zhù)明(míng)，以(yǐ)實(shí)測值報出。
不溶性雜質
產品(pǐn)應無不溶性雜質。
物(wù)理(lǐ)性能
供方應在(zài)質量證明書中提供電(diàn)解液電導率(shuài)及黏度指標(biāo)，以(yǐ)實測值(zhí)報出(chū)。

試驗方法
主(zhǔ)成分(fēn)含量
釩含量，不(bù)同(tóng)價(jià)態(tài)釩離(lí)子比(bǐ)例(lì)分析(xī)參照附錄A的(dí)規定(dìng)進行，硫酸根含(hán)量(liáng)參(cān)照附(fù)錄(lù)B的(dí)規定進行(háng)，如(rú)有異議，由(yóu)供(gōng)需雙方協(xié)商(shāng)解(jiě)決。

附(fù)錄A  (資料性附(fù)錄)
釩電解(jiě)液中釩離子(zǐ)含(hán)量的測定

範(fàn)圍(wéi)
本(běn)附(fù)錄規定了(liǎo)釩(fán)電解(jiě)液中(zhōng)釩離子(zǐ)含量的測(cè)定(dìng)方法(fǎ)。其中正三(sān)價(jià)釩(fán)離子含量測(cè)定範圍(wéi)為0.00mol/L~2.50mol/L，正(zhèng)四(sì)價釩(fán)離子含量測定(dìng)範(fàn)圍為(wéi)0.00mol/L~2.50mol/L。

原(yuán)理
電解(jiě)液溶(róng)液(yè)中(zhōng)存在兩種相(xiāng)鄰價(jià)態(tài)釩離(lí)子。以(yǐ)高錳酸鉀(jiǎ)和(hé)低價釩(fán)之(zhī)間的(dí)氧(yǎng)化還原(yuán)反應(yīng)為基礎，在磷酸緩衝溶(róng)液(yè)中，采(cǎi)用高(gāo)錳酸(suān)鉀標準(zhǔn)滴定溶(róng)液滴(dī)定(dìng)電解(jiě)液(yè)樣品，將低(dī)價(jià)釩(fán)離(lí)子(zǐ)逐步氧(yǎng)化直(zhí)至正(zhèng)五價，每一(yī)個電位的突躍(yuè)對(duì)應一次(cì)釩價態的(dí)變化(huà)。根據(jù)電位突躍(yuè)點對應(yīng)的(dí)高錳(měng)酸鉀標準溶(róng)液消耗(hào)體積，計(jì)算得到各價態釩離(lí)子以及全釩(fán)的(dí)含(hán)量。

試劑(jì)和(hé)材料(liào)
本(běn)附(fù)錄(lù)使(shǐ)用(yòng)試(shì)劑和(hé)水，除非另有(yǒu)規(guī)定， 應使用(yòng)確認為(wéi)分析(xī)純的(dí)試劑(jì)和符合(hé) GB/T 6682 中三級水要(yào)求的(dí)水(shuǐ)。
試驗(yàn)中(zhōng)所需標(biāo)準(zhǔn)滴定溶(róng)液(yè)，製劑(jì)和製品，在(zài)沒(méi)有注明其他(tā)要(yào)求時(shí)，均(jūn)按 GB/T 601，GB/T 603 規定製(zhì)備(bèi)。
草(cǎo)酸(suān)鈉(nà): 基(jī)準工作試劑。
硫酸: 8+92。
高錳酸鉀(jiǎ)標(biāo)準滴(dī)定(dìng)溶液: c(1/5 KMnO₄)約0.15mol/L。
配製
稱取4.0g高錳酸鉀(優級純(chún))溶於1L水中，加(jiā)熱至(zhì)沸騰(téng)，並保持微(wēi)沸1h，冷卻，補水(shuǐ)至(zhì)1。於(yú)暗(àn)處放置兩周(zhōu)，用處理(lǐ)過的(dí)3#砂(shā)芯(xīn)漏(lòu)鬥過濾，用少量(liáng)濾(lǜ)液(yè)潤(rùn)洗(xǐ)棕色試劑(jì)瓶，棄(qì)去潤(rùn)洗液(yè)，將(jiāng)高(gāo)錳(měng)酸鉀(jiǎ)濾液移(yí)至(zhì)該試(shì)劑(jì)瓶中置(zhì)於(yú)暗處(chǔ)常(cháng)溫保存(cún)，待標(biāo)定。
砂芯漏(lòu)鬥的處理是(shì)指(zhǐ)砂(shā)芯漏鬥在同樣濃(nóng)度(dù)的高錳(měng)酸鉀溶液中緩慢煮沸(fèi)5min。
標(biāo)定
準確(què)稱(chēng)取0.08g於105°C~110°C電烘箱中幹燥至(zhì)恒(héng)重(zhòng)的草酸(suān)鈉(nà)基準試劑於(yú)250mL燒杯中(zhōng)，加入(rù)60mL硫酸，補加少量(liáng)水(shuǐ)使其溶解(jiě)，補(bǔ)水至(zhì)150mL左(zuǒ)右，在水浴(yù)鍋(guō)中加熱至(zhì)65°C，使用電(diàn)位滴定設備(bèi)，趁熱用高錳酸鉀(jiǎ)標(biāo)準(zhǔn)滴(dī)定(dìng)溶(róng)液滴定至(zhì)終(zhōng)點(diǎn)，同(tóng)時做(zuò)空(kōng)白試驗(yàn)。滴定(dìng)終點(diǎn)按照(zhào) GB/T 9725 相(xiāng)關(guān)規定(dìng)判(pàn)斷。
GB/T 9725-2007 化學(xué)試(shì)劑(jì) 電(diàn)位滴定(dìng)法通則(zé)
高錳(měng)酸鉀(jiǎ)標準(zhǔn)滴(dī)定溶液(yè)的(dí)濃(nóng)度[c(1/5 KMnO₄)]，單位(wèi)為(wéi)摩(mó)爾每升(shēng)(mol/L)表(biǎo)示，按式(A.1)計算:

式(shì)中(zhōng):
m 一(yī)一草(cǎo)酸鈉的質(zhì)量的(dí)準(zhǔn)確數(shù)值，單(dān)位為(wéi)克(g)；
V₁ 一一(yī)滴(dī)定消(xiāo)耗高(gāo)錳(měng)酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶(róng)液的體積(jī)的(dí)數(shù)值(zhí)，單(dān)位為(wéi)毫(háo)升(shēng)(mL)；
V₂ 一(yī)一(yī)空白試驗消耗高(gāo)錳(měng)酸鉀標準滴定溶液的(dí)體積(jī)的(dí)數值(zhí)，單位(wèi)為(wéi)毫升(shēng)(mL)；
M 一(yī)一草酸鈉(nà)的摩爾(ěr)質量的數(shù)值，單位為(wéi)克每摩爾(g/mol)[M(1/2 Na₂C₂O₄)]=66.999]。
磷(lín)酸: ρ =1.70g/mL，優級純。
硫酸亞鐵銨溶(róng)液(yè): 40g/L。

儀器設(shè)備(bèi)
電(diàn)位滴(dī)定測(cè)定裝置(zhì)的指(zhǐ)示電(diàn)極(jí)使(shǐ)用鉑(bó)電極，參(cān)比(bǐ)電極使用(yòng)飽和(hé)甘汞電極(jí)。電(diàn)位計測(cè)定精(jīng)度(dù)為±0.1mV。
稱量使用(yòng)分析天(tiān)平，精度(dù)為(wéi)0.0001g。
 其(qí)他儀器(qì)和設備使(shǐ)用(yòng)一般實驗室儀器(qì)及設(shè)備。

分析步驟
準(zhǔn)確(què)移取5.00mL電解(jiě)液(yè)於100mL容量瓶中(zhōng)，用(yòng)水定容，搖匀。
向250mL燒杯(bēi)中(zhōng)加入(rù)10mL磷酸(suān)，加水至150mL左右。
準確移取(qǔ)10.00mL稀(xī)釋後(hòu)電解液於燒(shāo)杯中。
用少量水衝洗(xǐ)杯(bēi)壁。
采(cǎi)用(yòng)高(gāo)錳(měng)酸(suān)鉀標準滴定溶液(yè)，利用(yòng)電(diàn)位(wèi)滴定測定(dìng)裝(zhuāng)置進(jìn)行(háng)滴定(dìng)至(zhì)先後(hòu)出現兩(liǎng)個突(tū)躍終(zhōng)點，突(tū)躍(yuè)終點按(àn)照(zhào) GB/T 9725 相(xiāng)關(guān)規定(dìng)判斷(duàn)。按照突躍終(zhōng)點(diǎn)出現的(dí)時間(jiān)先(xiān)後順序(xù)，對(duì)應消(xiāo)提(tí)高錳酸(suān)鉀(jiǎ)標準滴定液的體(tǐ)積(jī)為(wéi)V₃及(jí)V₄。
GB/T 9725-2007 化學(xué)試劑 電位(wèi)滴(dī)定法通則(zé)
根據式(shì)(A.2)，式(shì)(A.3)及(jí)式(shì)(A.4)計算(suàn)相(xiāng)應釩離子(zǐ)濃度。

結(jié)果計算
全(quán)釩(fán)含(hán)量(liáng)及不同價(jià)態釩離子(zǐ)含量，按式(A.2)，式(A.3)及式(shì)(A.4)計(jì)算:

式中:
c(V_Ⅲ)一(yī)一電(diàn)解液(yè)中(zhōng)正三價(jià)釩離子(zǐ)含(hán)量，單位(wèi)為摩爾(ěr)每升(shēng)(mol/L)；
c(V_全)一一電解液中全釩含量(liáng)，單(dān)位為摩爾每(měi)升(mol/L)；
c(V_Ⅳ)一(yī)一電(diàn)解(jiě)液中正(zhèng)四釩(fán)離子含量，單位為摩爾每升(shēng)(mol/L)；
c(1/5 KMnO₄)一一高(gāo)錳酸鉀(jiǎ)標準滴定溶液的含量，單(dān)位為摩(mó)爾每(měi)升(shēng)(mol//L)；
V₃ 一一(yī)第.一(yī)個突躍(yuè)終(zhōng)點(diǎn)消耗(hào)高錳(měng)酸鉀(jiǎ)標準(zhǔn)滴定(dìng)溶(róng)液(yè)總(zǒng)體積(jī)，單(dān)位為毫(háo)升(mL)；
V₄ 一一第(dì)二個突躍終點消耗高(gāo)錳(měng)酸鉀(jiǎ)標(biāo)準(zhǔn)滴定(dìng)溶液總體積，單位(wèi)為毫升(shēng)(mL)；
0.5 一一樣品體積，單位為(wéi)毫(háo)升(shēng)(mL)。
允許差
平(píng)行(háng)測定(dìng)結果(guǒ)之差的值(zhí)，不(bù)應(yīng)大(dà)於(yú)0.02mol/L。