VRB电解液的高锰酸钾电位滴定分析

方 磊,常 芳,李晓兵,何 平

(1.西南科技大学材料科学与工程学院,四川 绵阳 621010;2.中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳 621900)

VRB电解液的高锰酸钾电位滴定分析

方 磊1,常 芳2,李晓兵2,何 平1

(1.西南科技大学材料科学与工程学院,四川 绵阳 621010;2.中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳 621900)

分析钒离子的状态及浓度,可检测全钒氧化还原液流电池(VRB)的荷电状态、容量和充放电效率。采用KMnO4-(NH4)2Fe(SO4)2体系为滴定剂的电位滴定法来分析钒电解液,可测定电解液中V(Ⅱ)、V(Ⅲ)、V(Ⅳ)和V(Ⅴ)的单一价态、混合价态离子浓度及电解液的总钒浓度。结果表明:测得的各价态钒及总钒的相对标准偏差(N=5)不超过3.67%。

全钒氧化还原液流电池(VRB); 电位滴定; 高锰酸钾(KMnO4)

全钒氧化还原液流电池(VRB,简称钒电池)以钒离子溶液为正负极活性物质[1],定量分析电解液中的各价态钒离子,可了解电池充放电过程中的电化学反应程度,分析钒充放电效率,也可为制备目标浓度的电解液提供依据。钒电池电解液的分析方法,主要有光谱法和电化学法等[2-3],目前以电化学法中的电位滴定为主,但滴定剂K2Cr2O7的毒性较强、对环境危害较大[3-4],而以(NH4)2Fe(SO4)2为滴定剂[2],操作相对繁琐,不利于现场分析。

本文作者采用KMnO4-(NH4)2Fe(SO4)2体系作为滴定剂,利用氧化还原反应进行电位滴定,测定了各种价态的钒离子浓度,并分析了电解过程中钒离子的变化情况。

1 实验

1.1 溶液的配制及标定

配制 0.1 mol/L KMnO4溶液:将17.0 g干燥的 KMnO4(成都产,AR)溶于1 000 ml蒸馏水中,煮沸、冷却后,在冷暗处置14 d。用4号砂芯漏斗过滤,保存在棕色瓶中。……