NB/T 11067-2023 鐵鉻液流電池用電解液技術(shù)規(guī)范

范圍
本文件規(guī)定了鐵鉻液流電池用電解液的術(shù)語和定義、通用要求、抽樣要求和測試方法。包括鐵含量鉻含量、游離酸含量、電導(dǎo)率、密度和黏度的測定方法。
本文件適用于以鹽酸作為溶劑的鐵鉻液流電池用電解液。

術(shù)語和定義
GB/T 29840-2013 界定的術(shù)語和定義適用于本文件。

通用要求
電解液分類
電解液分為正極電解液和負(fù)極電解液。
主要成分含量
電解液中二價(jià)鐵離子含量、總鉻含量的比例應(yīng)符合表1的規(guī)定，或由供需雙方協(xié)商確定。


雜質(zhì)元素含量
電解液的雜質(zhì)元素含量應(yīng)符合表2的規(guī)定，或由供需雙方協(xié)商確定。


抽樣要求
取樣要求
每批電解液出廠前均應(yīng)取樣，進(jìn)行主要成分含量和雜質(zhì)元素含量的檢測。
取樣方法
抽樣方法應(yīng)按照下列步驟進(jìn)行：
a) 采樣單元數(shù)和樣品承裝容器按照 GB/T 6678-2003 中7.6和第10章的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行確定；
b) 取樣設(shè)備及取樣方法按照 GB/T 6678-2003 第6章和第7章的規(guī)定，自容器的上、中、下部進(jìn)行取樣；
c) 將取出的樣品混勻，分裝至3個(gè)清潔干燥的容器中，1份做供方檢測使用，1份做需方檢測使用，1份密封保存?zhèn)洳椋?br style="padding: 0px; margin: 0px;"/>d) 用于化學(xué)成分測試和物理性質(zhì)測試的每份樣品量為500mL，或供需雙方協(xié)商確定；
e) 樣品的保存按照 GB/T 6678 中第10章的規(guī)定進(jìn)行保存。

試驗(yàn)規(guī)則
樣品準(zhǔn)備
樣品的制備應(yīng)滿足下列要求：
a) 除另有規(guī)定外，試劑的純度不低于分析純，所用制劑及制品應(yīng)按 GB/T 603-2002 的規(guī)定制備，實(shí)驗(yàn)用水應(yīng)符合 GB/T 6682-2008 中三級(jí)水的規(guī)格；
b) 在標(biāo)定和使用標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液時(shí)，滴定速度應(yīng)保持在1mL/min～3mL/min，所用制劑及制品應(yīng)按 GB/T 601-2016 的規(guī)定制備；
c) 除另有規(guī)定外，標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液在常溫(15°C~25°C)下保存時(shí)間不超過兩個(gè)月，當(dāng)溶液出現(xiàn)渾濁、沉淀、顏色變化等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)重新制備；
d) 用比色皿進(jìn)行測試時(shí)，保證待測液體位于比色皿的2/3～3/4之間。
注：制備的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，均指室溫時(shí)的濃度。標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液標(biāo)定、直接制備和使用時(shí)所用分析天平、砝碼、滴定管、容量瓶、吸管等均須定期校正。溶液以(%)表示的均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
外觀檢驗(yàn)
在光線明亮的室內(nèi)目測樣品的顏色，其顏色應(yīng)為墨綠色，且內(nèi)部無析出。
儀器設(shè)備
測試應(yīng)包含以下儀器設(shè)備：
a) 雙束紫外可見分光光度計(jì)：其性能及操作應(yīng)符合 GB/T 7729 的有關(guān)規(guī)定；
b) 分析天平，精度為0.0001g；
c) 移液槍，規(guī)格5mL，精度不低于0.6%；
d) 庫侖滴定儀，電解電流精度±0.25%；
e) 運(yùn)動(dòng)黏度儀，其控溫精度不低于±0.1°C。其計(jì)時(shí)器分度值不大于0.1s的秒表，準(zhǔn)確度應(yīng)在0.07%以內(nèi)；
f) 選擇適宜的毛細(xì)管黏度計(jì)與黏度計(jì)內(nèi)徑，黏度計(jì)應(yīng)符合 SY 3607 的要求并按 JJG 155 進(jìn)行檢定和確定常數(shù)；
g) 酸/堿式滴定管，精度不低于0.05mL；
h) 自動(dòng)電位滴定儀，滴定精度為0.02mL；
i) 其他實(shí)驗(yàn)室常用儀器。
測試試劑
測試試劑應(yīng)滿足下列要求：
a) 硫酸，應(yīng)符合 GB/T 625-2007 的要求；
b) 重鉻酸鉀，應(yīng)符合 GB/T 642-1999 的要求；
c) 氟化鈉，應(yīng)符合 GB/T 1264-1997 的要求；
d) 氯化鈉，應(yīng)符合 GB/T 1266-2006 的要求；
e) 磷酸，應(yīng)符合 GB/T 1282-2013 的要求；
f) 去離子水，應(yīng)符合 GB/T 6682 中三級(jí)水的要求；
g) 鹽酸羥胺，應(yīng)符合 GB/T 6685-2007 的要求；
h) 氫氧化鈉，應(yīng)符合 GB/T 11199-2006 的要求。
檢測項(xiàng)目
電解液的總鐵離子濃度含量、二價(jià)鐵離子濃度含量、鉻離子濃度含量、游離酸濃度含量和雜質(zhì)元素含量的檢測為出廠檢測性項(xiàng)目，應(yīng)逐批檢測。
判定規(guī)則
檢測結(jié)果與本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則不符時(shí)，則應(yīng)從同批電解液加倍取樣，重復(fù)檢測全項(xiàng)性能，結(jié)果適用于整批電解液，重新檢測的結(jié)果如有一項(xiàng)指標(biāo)不符合本標(biāo)準(zhǔn)要求，則整批電解液不合格。

游離酸濃度的測定
測定步驟
電解液中游離酸濃度的測定按照附錄D的方法進(jìn)行檢測。
結(jié)果計(jì)算
電解液的游離酸濃度按公式(6)計(jì)算：

式中：
c_H+ ——試樣中游離酸的濃度，單位為摩爾每升(molL)；
c_NaOH ——?dú)溲趸c滴定液的濃度，單位為摩爾每升(mol/L)；
V_NaOH ——?dú)溲趸c滴定液的滴定體積，單位為毫升(mL)；
V₀ ——待測液的體積，單位為毫升(mL)。

附錄D  (規(guī)范性)
游離酸濃度測定的試驗(yàn)方法
D.1 方法提要
取鐵鉻氧化還原液流電池的電解液樣品，加入氟化鈉屏蔽劑，然后用自動(dòng)電位滴定氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液， 滴定曲線(E-V曲線)轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。
D.2 試劑
試劑應(yīng)滿足以下要求：
a) 氟化鈉溶液：0.1mol/L的氟化鈉；
b) 氫氧化鈉溶液：稱取高純氫氧化鈉0.40g于100mL容量瓶中，加去離子水稀釋至刻度，搖勻，該溶液含氫氧化鈉濃度c_NaOH為0.10molL。
D.3 儀器和設(shè)備
試驗(yàn)宜選用以下儀器和設(shè)備：
a) 自動(dòng)電位定儀：精度為0.02mL；
b) 分析天平，精度為0.0001g；
c) 其他實(shí)驗(yàn)室常用儀器。
D.4 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行：
a) 取0.25mL電解液樣品，體積記錄為V₀，濃度為0.1mol/L的氟化鈉10mL，加適量水稀釋；
b) 用濃度為c_NaOH的氫氧化鈉溶液滴定，儀器自動(dòng)記錄滴定曲線和滴定數(shù)據(jù)，并記錄滴定終點(diǎn)，滴定曲線(E-V曲線)轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為化學(xué)計(jì)量點(diǎn)；
c) 儀器設(shè)置：滴定步長為0.04mL，平衡時(shí)間為10s，滴定至加入的標(biāo)準(zhǔn)液體積為20.00mL；
d) 記錄滴定終點(diǎn)時(shí)氫氧化鈉溶液消耗體積V_NaOH；
e) 根據(jù)滴定結(jié)果計(jì)算游離酸濃度。
D.5 結(jié)果判定
取平行結(jié)果的算術(shù)平均值為測定結(jié)果，兩次平行測定結(jié)果的絕對(duì)差值不大于0.3%。


京都電子KEM 自動(dòng)電位滴定儀 AT-710S