侯 丹

（湖南有色環(huán)保研究院有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410100）

砷鐵合金為冶煉副產(chǎn)品，其中含鐵量為60%左右，含砷量為20%～30%。此產(chǎn)品中鐵含量高，可將鐵回收再利用。砷鐵合金主要雜質(zhì)元素為砷、銅、鉛等，其中砷和銅對(duì)鐵的測(cè)定有影響。

高含量鐵的測(cè)定中最經(jīng)典的分析方法是氯化亞錫-三氯化鈦重鉻酸鉀容量法［1］，但此方法不適合含砷和銅較高的樣品。本試驗(yàn)采用氫溴酸冒煙去除主要干擾雜質(zhì)砷，然后氨水沉淀分離銅等干擾，二氯化錫-三氯化鈦聯(lián)合還原鐵，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。具有操作性強(qiáng)、精密度高、結(jié)果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

1.鹽酸（ρ＝1.19 g/mL）。

2.硝酸（ρ＝1.42 g/mL）。

3.高氯酸。

4.氫溴酸。

5.氯化銨。

6.氨水。

7.硫-磷混酸：硫酸＋磷酸＋水＝15＋15＋70。

8.二氯化錫溶液（6%）：稱取6 g二氯化錫溶于20 mL鹽酸中，溶解后用水稀釋至100 mL，混勻（用時(shí)現(xiàn)配）。

9.三氯化鈦（1＋14）：取2 mL三氯化鈦溶液（15%～20%），加鹽酸（1＋5）稀釋至30 mL（用時(shí)現(xiàn)配）。

10.鎢酸鈉（250 g/L）：稱取25 g鎢酸鈉溶于適量水中（若混濁需過(guò)濾），加5 mL磷酸，用水稀釋至100 mL，混勻。

11.二苯胺磺酸鈉（0.5%）。

12.重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取3.511 9 g預(yù)先在150℃烘干1 h的重鉻酸鉀（基準(zhǔn)試劑）溶于水，移入2 000 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。

試劑均為分析純，試驗(yàn)用水均為超純水。

1.2 試驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱取1 g（精確至0.000 1 g）樣品，置于300 mL燒杯中，加入15 mL鹽酸于低溫電爐板上加熱，取下稍冷，加5 mL硝酸繼續(xù)加熱溶解至2 mL，取下加入5 mL高氯酸加熱至無(wú)硫磺且冒白煙，取下冷卻，加入20 mL水、20 mL鹽酸，微熱溶解，將溶液全部移入100 mL容量瓶中，冷卻，以水定容，搖勻。準(zhǔn)確吸取10 mL溶液于300 mL燒杯中，加入5 mL高氯酸于電爐板上加熱至冒白煙，取下冷卻，加入3 mL氫溴酸繼續(xù)加熱冒煙，取下冷卻，吹洗燒杯壁再冒煙。取下冷卻，加入2 mL鹽酸、5 mL水，加熱使可溶性鹽溶解后，加入2～3 g氯化銨，邊攪拌邊加入20 mL氨水，加80 mL水，加熱煮沸，以快速濾紙過(guò)濾，用含有2%氨水的20 g/L氯化銨的溶液洗滌沉淀8～10次，將沉淀用熱鹽酸（1＋1）溶解于原燒杯中，濾紙用熱鹽酸（1＋1）和熱水交替洗滌至無(wú)黃色（不超過(guò)50 mL），加熱至近沸，趁熱滴加6%的氯化亞錫溶液至淺黃色，流水冷卻至室溫，加水至100 mL，加入1 mL 250 g/L鎢酸鈉溶液，在不斷搖動(dòng)下滴加三氯化鈦鹽酸溶液至溶液呈藍(lán)色，再滴加重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液至無(wú)色（不計(jì)數(shù)）或稍等至空氣中的氧氧化至藍(lán)色消失［2］，立即加入10 mL硫-磷混酸，加2滴0.5%的二苯胺磺酸鈉指示劑，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至試液由綠色至藍(lán)綠色到最后一滴變?yōu)樽霞t色，即為終點(diǎn)［3］。并隨同試料做空白試驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 砷加入量對(duì)鐵的測(cè)定的影響

吸取4份鐵標(biāo)準(zhǔn)于300 mL燒杯中，分別加入不同量的砷量，補(bǔ)加5 mL鹽酸，按前述試驗(yàn)方法測(cè)定鐵的回收率，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 砷加入量的影響

試驗(yàn)表明，5 mg以上的砷對(duì)鐵的測(cè)定結(jié)果有影響，砷能被二氯化錫還原后被重鉻酸鉀氧化，導(dǎo)致結(jié)果偏高。

2.2 砷干擾的去除

氨水沉淀分離時(shí)砷會(huì)產(chǎn)生砷酸二銨沉淀，過(guò)濾無(wú)法將砷去除，本試驗(yàn)用以下兩種方法除砷。

2.2.1 氯化亞錫還原后小火煮除砷

吸取4份鐵標(biāo)準(zhǔn)于300 mL燒杯中，分別加入不同量的砷量，補(bǔ)加5 mL鹽酸，加熱至近沸，趁熱滴加5%的氯化亞錫溶液至淺黃色，小火煮，按前述試驗(yàn)方法，測(cè)定鐵的回收率，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 砷干擾去除試驗(yàn)1

從表2數(shù)據(jù)可見(jiàn)，氯化亞錫還原后小火煮的方法除砷不理想，且在鹽酸介質(zhì)中煮，鐵容易揮發(fā)。

2.2.2 氫溴酸冒煙除砷

吸取4份鐵標(biāo)準(zhǔn)于300 mL燒杯中，分別加入不同量的砷量，加入5 mL高氯酸于電爐板上加熱至冒白煙，取下冷卻，加入不同量的氫溴酸繼續(xù)加熱冒煙，按前述試驗(yàn)方法，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 砷干擾去除試驗(yàn)2

試驗(yàn)表明，加入3 mL氫溴酸可以有效去除砷的干擾。

2.3 銅加入量對(duì)鐵的測(cè)定的影響

吸取4份鐵標(biāo)準(zhǔn)于300 mL燒杯中，分別加入不同量的銅量，補(bǔ)加5 mL鹽酸，加熱至近沸，趁熱滴加5%的氯化亞錫溶液至淺黃色，按前述試驗(yàn)方法測(cè)定鐵的回收率，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 銅加入量的影響

結(jié)果表明，銅大于7.5 mg對(duì)鐵的測(cè)定產(chǎn)生正干擾，銅越高干擾越大。

2.4 銅的分離

吸取2份鐵標(biāo)準(zhǔn)于300 mL燒杯中，分別加入不同量的銅量，加入2～3 g氯化銨，80 mL水，邊攪拌邊加入20 mL氨水，按前述試驗(yàn)方法測(cè)定鐵的回收率，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 氨水沉淀分離銅的分離效果

試驗(yàn)表明，氨水沉淀分離能很好地分離銅。

2.5 樣品加標(biāo)回收試驗(yàn)

為驗(yàn)證方法的可靠性，對(duì)兩個(gè)實(shí)際樣品進(jìn)行了加標(biāo)回收試驗(yàn)，準(zhǔn)確吸取5 mL試液，按前述試驗(yàn)方法，結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 樣品加標(biāo)回收試驗(yàn)

從表6數(shù)據(jù)可以看出，樣品加入標(biāo)準(zhǔn)的回收率在98.9%～101.0%之間，穩(wěn)定性高，表明方法可靠。

2.6 精密度試驗(yàn)

為考察方法的穩(wěn)定性，抽取3個(gè)砷鐵合金樣品按照試驗(yàn)方法連續(xù)7次重復(fù)測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表7。

從表7精密度數(shù)據(jù)得知，標(biāo)準(zhǔn)偏差均在1%以內(nèi)，結(jié)果的精密度較高，該方法可以滿足實(shí)際測(cè)定要求。

表7 精密度試驗(yàn)數(shù)據(jù) %

3 結(jié) 論

該方法在高氯酸冒煙的情況下，用氫溴酸除砷，氨水-氯化銨過(guò)濾鐵排除銅的干擾，用鈦還原-重鉻酸鉀滴定的方法測(cè)定砷鐵合金中的鐵的含量。研究表明該方法結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，方法精密度高，適用砷鐵合金中鐵的測(cè)定。