Калий ванадиевокислый: технические характеристики и применение
Калий ванадиевокислый (метаванадат калия, KVO) неорганическое соединение, представляющее собой кристаллический порошок от белого до светло-жёлтого оттенка. Реактив относится к классу ванадатов и используется в лабораторной практике, химическом производстве и аналитической химии. Вещество растворимо в воде, не растворяется в этаноле, проявляет свойства окислителя в кислых средах. Молекулярная масса соединения 138,03 г/моль, плотность составляет от 2,84 до 2,87 г/см.
Физико-химические параметры
Технические характеристики калия ванадиевокислого определяются квалификацией реактива ч.д.а. (чистый для анализа) или х.ч. (химически чистый). Массовая доля основного вещества в препаратах квалификации х.ч. достигает от 99,0 до 99,5 %, в реактивах ч.д.а. от 98,5 до 99,0 %. Содержание нерастворимых в воде примесей не превышает 0,01 %, массовая доля хлоридов до 0,005 %, сульфатов до 0,01 %. Температура плавления соединения находится в диапазоне от 520 до 540 C, при дальнейшем нагреве свыше 700 C наблюдается разложение с выделением кислорода.
Растворимость метаванадата калия в воде при температуре 20 C составляет от 4,8 до 5,2 г/100 мл, при нагревании до 80 C показатель возрастает до 11,5 г/100 мл. Водные растворы имеют слабощелочную реакцию pH 1 %-ного раствора находится в пределах от 7,5 до 8,5. Кристаллическая решётка соединения относится к ромбической сингонии, что обеспечивает стабильность порошка при длительном хранении в герметичной таре.
Области промышленного применения
Калий ванадиевокислый востребован в следующих технологических процессах:
- производство ванадиевых катализаторов для контактного аппарата синтеза серной кислоты в составе каталитических масс на основе оксида ванадия (V);
- аналитическая химия определение следовых количеств металлов в растворах, осаждение ванадатов в гравиметрическом анализе;
- лакокрасочная промышленность синтез пигментов и протрав для окрашивания неорганических покрытий;
- керамическое производство введение в шихту для получения глазурей с термостойкими свойствами;
- фармацевтическая отрасль лабораторный контроль качества субстанций, приготовление титрованных растворов;
- гальванотехника корректировка состава электролитов для нанесения ванадиевых покрытий на стальные детали.
Условия хранения и меры безопасности
Реактив относится к веществам второго класса опасности. При работе с порошком необходимо исключить попадание в дыхательные пути использовать респираторы типа Лепесток или промышленные противогазы с фильтром марки В. Калий ванадиевокислый проявляет токсичность при ингаляционном воздействии, ПДК в воздухе рабочей зоны составляет 0,1 мг/м. Хранение осуществляется в плотно закрытой полиэтиленовой или стеклянной таре, исключающей контакт с влагой и кислотами. Срок годности реактива от 2 до 3 лет с даты изготовления при соблюдении температурного режима от 5 до 30 C.
Сравнение квалификаций реактива
| Параметр | Квалификация х.ч. | Квалификация ч.д.а. | Квалификация ч. | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля KVO, % | от 99,0 до 99,5 | от 98,5 до 99,0 | от 98,0 до 98,5 | Титриметрия |
| Нерастворимые в воде примеси, % | не более 0,005 | не более 0,01 | не более 0,02 | Гравиметрия |
| Хлориды (Cl), % | не более 0,002 | не более 0,005 | не более 0,01 | Нефелометрия |
| Сульфаты (SO), % | не более 0,005 | не более 0,01 | не более 0,02 | Турбидиметрия |
| Железо (Fe), % | не более 0,001 | не более 0,003 | не более 0,005 | Атомно-абсорбционная спектрометрия |
Особенности фасовки и логистики
Калий ванадиевокислый поставляется в полиэтиленовых пакетах с последующей упаковкой в картонные барабаны или многослойные бумажные мешки. Стандартная фасовка от 0,5 до 25 кг. Для лабораторных нужд предусмотрены банки из тёмного стекла с притёртой крышкой объёмом от 100 до 1000 мл. При транспортировке необходимо исключить механическое воздействие на упаковку и попадание атмосферных осадков. Допускается перевозка всеми видами крытого транспорта при температуре от 30 до +40 C.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем отличается метаванадат калия от ортованадата калия?
Метаванадат калия (KVO) содержит ванадий в степени окисления +5 и имеет соотношение KO : VO = 1:1. Ортованадат калия (KVO) характеризуется соотношением 3:1 и проявляет более выраженные основные свойства. В аналитической практике чаще применяется метаванадат как более стабильное соединение с воспроизводимыми характеристиками.
Как приготовить титрованный раствор калия ванадиевокислого?
Навеску реактива массой от 1,17 до 1,20 г растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 мл. Для полного растворения допускается лёгкое нагревание до 4050 C. Концентрацию раствора устанавливают по стандартному образцу соли Мора или по раствору перманганата калия.
Какие меры первой помощи при попадании порошка на кожу?
Удалить загрязнение сухим способом, затем промыть участок кожи проточной водой с мылом в течение 1015 минут. При попадании в глаза обильное промывание водой не менее 15 минут с обязательным обращением к врачу. При проглатывании немедленная госпитализация, промывание желудка.
Допустимо ли использовать калий ванадиевокислый в пищевой промышленности?
Соединение не разрешено к применению в пищевых производствах и при контакте с пищевыми продуктами. Реактив используется исключительно в химических, металлургических и фармацевтических технологических процессах, не связанных с изготовлением продуктов питания.
