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        滴定法測定鐵時的注意事項與問題的分析

        2010-08-15 00:52:53陳佩鋒
        科技傳播 2010年19期

        王 超,陳佩鋒

        1.黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查702隊,黑龍江牡丹江 157021

        2.黑龍江省有色金屬地質(zhì)勘查局,黑龍江哈爾濱 150000

        0 引言

        酸溶重鉻酸鉀滴定法測定全鐵,雖然是一種成熟的分析方法,但在實際工作中,由于種種原因,沒有控制好反應(yīng)條件,也會給結(jié)果帶來誤差,甚至使測試工作失敗。

        1 實驗部分

        1.1 試劑配置

        1)二氯化錫溶液(10%):稱取10g二氯化錫溶于10mL鹽酸中,用水稀釋至100mL;

        2)二氯化汞飽和溶液:稱取5g二氯化汞溶于100mL熱水中;

        3)二苯胺磺酸鈉指示劑(0.5%):稱取0.25g二苯胺磺酸鈉溶于50mL水中,加入2~3滴濃硫酸,溶液澄清后使用;

        4)硫酸—磷酸混合酸:于700mL水中分別加入150mL濃硫酸及150mL濃磷酸,搖勻,冷卻后備用;

        5)鹽酸(分析純即可);

        6)重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液。

        (1)配置:稱取2.4518g已在150℃~160℃烘過兩小時的重鉻酸鉀(分析純)于燒杯中,加水溶解后,移入1 000mL容量瓶中用水稀至刻度,搖勻。

        (2)標(biāo)定:分別準(zhǔn)確稱取0.06g純鐵絲或0.09g基準(zhǔn)三氧化二鐵3份于燒杯中,加入濃鹽酸20mL,并蓋以表面皿,低溫加熱至完全溶解,趁熱滴加10%二氯化錫溶液至溶液黃色退去后,在過量1~2滴,迅速冷卻后,加入10mL二氯化汞飽和溶液,攪拌,放置2min,至白色絲狀沉淀出現(xiàn),用水稀釋至100mL左右,加入10mL硫磷混酸,0.5%的二苯胺磺酸鈉指示劑5滴,用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至出現(xiàn)穩(wěn)定的蘭紫色即為終點。

        1.2 計算方法

        滴定度:T=G/V;

        結(jié)果計算:ω(Fe)/10-2=T·V·100%/Ms;

        式中:T為重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對鐵的滴定度(g/mL);

        G為純鐵絲或基準(zhǔn)三氧化二鐵稱重(g);

        V為重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量( mL);

        1.3 分析手續(xù)(鹽酸-氟化鈉溶樣)

        稱取0.2000g~0.5000g試樣于250mL錐形瓶中,用水濕潤,加入濃鹽酸20mL~30mL蓋上小瓷坩堝蓋,低溫加熱溶解,不溶物加入約0.2g氟化鈉及5mL鹽酸,繼續(xù)加熱至礦樣全部溶解取下,用熱水吹洗瓶壁及蓋,趁熱滴加10%二氯化錫溶液至溶液黃色退去后,在過量1~2滴,迅速冷卻后,加入10mL二氯化汞飽和溶液,攪拌,放置2min,至白色絲狀沉淀出現(xiàn),用水稀釋至100mL左右,加入10mL硫磷混酸,0.5%的二苯胺磺酸鈉指示劑5滴,用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至出現(xiàn)穩(wěn)定的蘭紫色即為終點。

        2 注意事項與問題分析

        2.1 試劑的影響

        首先要保證試劑在保質(zhì)期內(nèi)使用,使用前要觀察藥品的狀態(tài)是否與標(biāo)簽上的說明相符,發(fā)生變質(zhì)等異常不得使用,特別是二苯胺磺酸鈉,正常時為白色粉末,遇空氣氧化后變藍(lán),會對結(jié)果造成影響,二苯胺磺酸鈉指示劑放置時間過久,容易失效,宜新鮮配置。同時每次使用新藥品都要做空白實驗,這樣才能保證結(jié)果的準(zhǔn)確度。

        2.2 溶樣溫度

        溶樣的好壞對結(jié)果有重要的影響,既要保證樣品完全溶解,溶樣溫度又不宜過高,否則三氧化二鐵將揮發(fā),結(jié)果偏低。礦樣全部溶解后,要用熱水吹洗瓶壁及蓋,并趁熱滴加二氯化錫溶液至溶液黃色退去,否則也會使結(jié)果偏低。

        2.3 不溶物的處理

        如鐵礦石中含有少量硫化鐵等不溶于鹽酸的黑色殘渣,可滴加硝酸使之分解完全,再用硫酸冒煙趕硝酸,硝酸的加入量不可過多,并且要用硫酸完全趕盡,否則由于硝酸的強(qiáng)氧化性, Fe3+無法被二氯化錫溶液還原,將使測試失敗。如礦石中含大量鐵質(zhì)硅酸鹽及銅、鈷、鎢、鉬、銻、砷等干擾元素較多使,則需用堿熔分解法分解礦樣。

        2.4 二氯化錫對反應(yīng)的影響

        二氯化錫溶液放置時間過久,容易與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)而失效,所以宜新鮮配置。經(jīng)二氯化錫還原后的溶液,在加入二氯化汞時,溶液中應(yīng)有白色絲狀沉淀生成,此沉淀為Hg2Cl2,如無沉淀產(chǎn)生,說明加入二氯化錫的量不夠,如沉淀太多并呈灰色時,說明二氯化錫量太多,遇到以上兩種情況均應(yīng)棄去重做。另外二氯化錫與二氯化汞的作用較慢,當(dāng)加入二氯化汞后,須攪拌和放置2min,但不能過長,以免溶液中的亞鐵被空氣氧化。

        2.5 酸度對結(jié)果的影響

        加入硫磷混酸的目的是為了保持溶液的酸度,酸度不僅決定著溶液的穩(wěn)定存在,同時磷酸與鐵產(chǎn)生無色絡(luò)合物,使指示劑變色明顯。此處常遇到的問題是硫磷混酸加入量不足,使反應(yīng)終點沒有出現(xiàn)蘭紫色,而是呈灰色并且逐漸加深,無法正確判斷滴定終點,操作時應(yīng)特別注意。

        2.6 其他注意事項

        此方法測定全鐵時應(yīng)快速滴定,尤其是在加入二氯化錫溶液后,F(xiàn)e3+被還原為Fe2+,如果暴露在空氣中時間過長,將影響測定結(jié)果。另外本方法使用的二氯化汞俗稱升汞,易揮發(fā)有劇毒,使用時要特別小心,加入前溶液溫度不宜過高,以免有毒物質(zhì)蒸發(fā)。

        3 結(jié)論

        從本實驗的操作規(guī)程可以看出,酸溶重鉻酸鉀滴定法測定鐵礦石中的全鐵,此法操作簡單,步驟較少,本文分析了不同條件對結(jié)果的影響,并提出注意事項,能夠顯著提高滴定分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和精密度。不同測試人員在相同條件下對同一樣品進(jìn)行測定,所得結(jié)果令人滿意。

        [1]中國有色金屬工業(yè)總公司地質(zhì)局.有色地質(zhì)分析規(guī)程(下冊),1992,6.

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