重铬酸钾容量法测定铁矿石中全铁含量
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铁矿石中全铁含量的测定(重铬酸钾容量法)基本原理:在酸性溶液中,用氯化亚锡将三价铁还原为二价铁,加入氯化汞以除去过量的氯化亚锡,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。
反应方程式:2Fe 3+ + Sn 2+ + 6Cl ―—→ 2Fe 2+ + SnCl 62―Sn 2+ + 4Cl ― + 2HgCl 2 —→ SnCl 62―+ Hg 2Cl 2↓6Fe 2+ + Cr 2O 72- + 14H + —→ 6Fe 3+ + 2Cr 3+ + 2Cr 3+ + 7H 2O 计算结果:()m V m V Fe 2.01000020.0%=⨯⨯=此法的优点是:过量的氯化亚锡容易除去,重铬酸钾溶液比较稳定,滴定终点的变化明显,受温度的影响(30℃以下)较小,测定的结果比较准确。
一、硫—磷混酸溶样1、药品及试剂①(2+3)硫磷混合酸② 重铬酸钾标准溶液:1.00 mL 此溶液相当于0.0020g 铁。
称取1.7559g 预先在150℃烘干1h 的重铬酸钾(基准试剂)于250 mL 烧杯中,以少量水溶解后移入1L 容量瓶中,用水定容。
③ 氯化亚锡溶液:10%称取10g 氯化亚锡溶于20 mL 盐酸中,用水稀释至100 mL 。
④ 氯化高汞饱和溶液:5%⑤ 二苯胺磺酸钠指示剂:0.5%⑥ 氟化钠2、分析步骤:准确称取0.2g 试样于250mL 锥形瓶中,用少许水润湿,摇匀。
加入10mL (2+3)硫磷混合酸及0.5g 氟化钠,摇匀。
在高温电炉上加热溶解完全,取下冷却,加入15mL 盐酸,低温加热至近沸并维持3~5min ,溶液变澄清,取下趁热滴加氯化亚锡溶液至铁(Ⅲ)离子的黄色消失,并过量2滴,用水冲洗杯壁。
在水槽中冷却,加入10mL 氯化高汞饱和溶液,摇动后放置2~3 min ,加水至120mL 左右,冷却后加入5滴0.5%二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。
与试样分析的同时进行空白试验。
重铬酸钾容量法测定全铁含量1、方法提要试样用硫磷混酸分解,在盐酸介质中,先用氯化亚锡还原大部分高价铁,以钨酸钠为指示剂,再用三氯化钛将全部高价铁还原成低价至生成“钨蓝”,用重铬酸钾氧化至蓝色消失,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定,借此测定全铁量。
测定范围10%以上。
2、试剂除说明外,皆为分析纯2.1 硫磷混酸:将500ml硫酸(ρ1.84g/ml)在不断搅拌下缓缓加入500ml水中,再加入500ml磷酸(ρ1.70g/ml)混匀。
2.2 盐酸(1+1)。
2.3 氯化亚锡(10%):称取10g氯化亚锡,溶于20ml盐酸(ρ1.19g/ml)中,用水稀释到100ml,加入数粒锡粒,混匀。
2.4 钨酸钠溶液(25%):称取25g钨酸钠溶于适量的水中,加入5ml磷酸(ρ1.70g/ml)用水释至lOOml,混匀。
2.5 三氯化钛(1+9):取三氯化钛溶液(15%~20%)10ml,用(1+4)盐酸稀释到100ml,混匀。
2.6 二苯胺磺酸钠溶液(O.5%)。
2.7 重铬酸钾标准溶液C(K2Cr207)=0.008333mol/L:称取2.4515g预先在150℃烘干1h的重铬酸钾(基准试剂)溶于100ml水中,移入1000ml容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
2.8 重铬酸钾溶液:取一定量的重铬酸钾标准溶液(2.7)稀释三至四倍。
3、分析步骤称取O.2000g试样于250ml锥形瓶中,加入15ml硫磷混酸(2.1),在高温电炉上加热分解,至冒硫酸白烟并腾空距瓶底3~4cm时,取下稍冷,加15ml热的HCl(1+1)溶液,将试液加热近沸,趁热滴加10%SnCl2溶液至试液呈浅黄色,冷却至室温,用水稀释至1OOml左右;加15滴钨酸钠溶液,用三氯化钛溶液滴至呈蓝色,再滴加重铬酸钾溶液至无色,加2滴二苯胺磺酸钠溶液,立即用重铬酸钾标准溶液滴至稳定的紫色。
4、分析结果的计算按下式计算全铁的百分含量TFe%=×0.0027925Vm×100式中:V——滴定所消耗的重铬酸钾标准溶液的体积(ml);O.0027925——1ml0.008333mol/L重铬酸钾溶液相当于铁量(g);m——试样量(g)。
重铬酸钾容量法测定铁矿石中的全铁测定铁的方法很多,含铁高的试样,普遍采用氯化亚锡为还原剂的重铬酸钾容量法,该法比较方便,过量的氯化亚锡很容易除去,重铬酸钾滴定溶液比较稳定,可直接作为标准溶液。
在0.5~1.8N的盐酸溶液中,以二苯胺磺酸钠作指示剂,滴定终点的变化很明显,受温度的影响(30°以下)较小,因此所测定的结果比较准确。
测定可在盐酸(或硫酸)溶液中进行,用氯化亚锡将三价铁还原至二价,加入氯化汞以除去过量的氯化亚锡,以二苯胺磺酸钠为指标剂,用重铬酸钾标准溶液滴定,其反应式为:2Fe3++Sn2++6Cl-→2Fe2++SnCl62-Sn2++4Cl-+2HgCl2→SnCl62-+Hg2Cl2(甘汞沉淀)6Fe2++Cr2O72-+14H+→6Fe3++2Cr3++7H2O为了使三价铁全部变为二价并阻止它的氧化,常常加入稍微过量的氯化亚锡,然后加入氯化汞氧化之,此时,生成甘汞白色丝状沉淀。
氯化汞的氧化反应不是在瞬间内完成的,特别当溶液的酸度控制不当时,甘汞沉淀的产生比较缓慢。
因此加入氯化汞后应加以搅拌,并放置3~5分钟。
如果还原时加入氯化亚锡量过多,则氯化汞进一步被还原成金属汞,产生灰色或黑色沉淀。
金属汞容易被重铬酸钾氧化,使铁的结果偏高。
在滴定过程中生成的三价铁能氧化指示剂,故加入流—磷混合酸,使三价铁与磷酸生成稳定的络合物,降低Fe3+/Fe2+的氧化还原电位,避免铁(Ⅲ)对指标剂的氧化,而使滴定终点清晰稳定。
但有磷酸存在时,铁(Ⅱ)容易被氧化为铁(Ⅲ),所以加入磷酸后,不能放置过久,最好在开始滴定前加入。
用氯化严锡还原铁时,应保持小体积和较高的酸度,否则氯化亚锡容易水解。
由于氯化亚锡能使铜(Ⅱ)还原为铜(Ⅰ),所生成的铜(Ⅰ)能被重铬酸钾氧化,同时铜(Ⅱ)又能促使铁(Ⅱ)被空气中的氧氧化,因此铜的含量大于0.5毫克时,应预先分离。
钼、砷、锑和铂等,均可被氯化亚锡还原,又能为重铬酸钾氧化。
三氯化钛——重铬酸钾容量法快速测定铁矿石中全铁量1前言三氯化钛—重铬酸钾容量法是近年来测定铁矿石中全铁量普遍采用的快速分析方法。
从方法原理上易于理解,但具体操作条件不好掌握,易造成系统偏差。
本方法在吸取原有方法的基础上对原溶解样品的试剂、浓度、温度等做了一定改进。
加入浓硝酸溶解样品,并降低硫磷混酸的浓度,提高溶解温度,使溶解更完全,溶解速度加快,节省了时间、试剂,提高了分析精度。
2实验部分2.1试剂硫磷混酸:将150mL硫酸(ρ:1.84g/mL在搅拌下缓慢注入500mL水中,冷却后再加入150mL磷酸(ρ:1.70g/mL,用水稀释至1000mL,混匀。
盐酸(ρ:1.19g/mL硝酸(ρ:1.42g/mL二氯化锡溶液(6%:称取6g二氯化锡溶于20mL盐酸中,溶解后用稀释至100mL,混匀(用时现配。
三氯化钛(1+19:取三氯化钛溶液(15%~20%1份,加盐酸(1+919份混匀(用前现配。
钨酸钠(25%:称取25g钨酸钠溶于适量水中(若混浊需过滤,加5mL磷酸(ρ:1.70g/mL,用水稀释至100mL,混匀。
二苯胺磺酸钠(0.2%重铬酸钾标准溶液(0.008333mol/L:称取2.4515g预先在150℃烘干1h的重铬酸钾(基准试剂溶于水,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀〔1〕硫酸亚铁铵溶液(约0.05mol/L:称取19.7g硫酸亚铁铵溶于硫酸(5+95中,移入1000mL容量瓶中,用硫酸(5+9 5稀释至刻度,混匀〔2〕2.2实验方法2.2.1试样的分解称取试样0.2000g于500mL三角瓶中,加25mL磷硫混酸,轻轻摇动三角瓶,使试样分散。
于电炉上加热溶解,加热过程中不断摇动,煮沸后加1mL浓硝酸,溶解至冒硫酸烟,取下自然冷却。
2.2.2还原、滴定用少量水冲洗瓶壁,加12mL盐酸。
加热至沸,趁热滴加二氯化锡,还原至浅黄色,加水约100mL(此时,控制温度在50~60℃,温度高时,可流水冷却。
实验九铁矿石中全铁含量的测定(无汞定铁法)——重铬酸钾法、实验目的:1. 掌握基准物K2Cr2O7标准溶液的配制方法。
2. 了解铁矿石的溶解方法。
3. 理解甲基橙既是氧化剂又是指示剂的原理与条件。
4. 掌握K2Cr2O7法测全铁量的原理和方法。
5. 学习二苯胺磺酸钠的使用原理二、实验原理铁矿石的溶解方法:铁矿石的溶解方法是根据铁矿石的组成来决定的。
例如:含硅酸盐用氟化物助溶;磁铁矿用二氯化锡助溶;含硫或有机物先灼烧(550℃~600℃)去掉S和C(SO2↑、CO2↑)后,再用HCL溶;还有碱熔融法等。
本实验所用的铁矿石用浓HCL溶,基本上就可以完全溶完。
例: Fe3O4 + 8HCL == 2FeCL3 + FeCL2 + 4H2O溶解过程温度应保持80℃~90℃。
温低溶解慢、溶不完,温高FeCL3↑。
2、试样的预处理:(1) Fe(Ⅲ)的还原:用浓HCl 溶液分解铁矿石后,在热HCl 溶液中,以甲基橙为指示剂,用SnCl2 将Fe3+还原至Fe2+,并过量1 滴(只能过量1~2滴)。
经典方法是用HgCl2 氧化过量的SnCl2,除去Sn2+的干扰,但HgCl2 造成环境污染,本实验采用无汞定铁法。
还原反应为2FeCl4- + SnCl42- + 2Cl-= 2FeCl42- + SnCl62+(2) 除去过量的SnCl42-:SnCl42- 耗Cr2O72-所以必须除去。
使用甲基橙指示SnCl2 还原Fe3+的原理是:Sn2+将Fe3+还原完后,过量的Sn2+可将甲基橙还原为氢化甲基橙而褪色,指示了还原的终点,剩余的Sn2+还能继续使氢化甲基橙还原成N,N-二甲基对苯二胺和对氨基苯磺酸钠,反应为:(CH3)2NC6H4N=NC6H4SO3Na→(CH3)2NC6H4NH-NHC6H4SO3Na→(CH3)2NC6H4H2N + NH2C6H4SO3Na以上反应是不可逆的,不但除去了过量的Sn2+,而且甲基橙的还原产物不消耗K2Cr2O7。
重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量一.原理:经典的重铬酸钾法测定铁时,每一份试液需加入饱和氯化汞溶液10mL,这样约有480mg的汞排入下水道,而国家环境部门规定汞的允许排放量是0.05mg·L-1,因此,实验中的排放量是大大超过允许排放量的。
实际上,汞盐沉积在底泥和水质中,造成严重的环境污染,有害于人的健康。
近年来研究了无汞测铁的许多新方法,如新重铬酸钾法,硫酸铈法和EDTA法等。
本法是新重铬酸钾法。
新重铬酸钾法是在经典的有汞重铬酸钾法的基础上,去掉氯化汞试剂,采用钨酸钠作为3+2+指示剂指示Fe还原Fe的方法。
试样用硫-磷混酸溶剂后,先用氯化亚锡还原大部分Fe3++++,继而用三氯化钛定量还原剩余部分的Fe3,当Fe3定量还原成Fe2之后,过量一滴三氯化钛溶液,即可使溶液中作为指示剂的六价钨(无色的磷钨酸)还原为蓝色的五价钨化合物,俗称“钨蓝”,故使溶液呈现蓝色。
滴入重铬酸钾溶液,使钨蓝刚好褪色,以消除少量还原剂的影响。
“钨蓝”的结构式较为复杂。
磷钨酸还原为钨蓝的反应可表示如下:PW12O403+3-+e--e-PW12O404-+e--e-钨蓝PW12O405-定量还原Fe时,不能单用氯化亚锡,因为在此酸度下,氯化亚锡不能很好的还原W(Ⅵ)++为W(V),故溶液无明显颜色变化。
采用SnCl2-TiCl3联合还原Fe3为Fe2,过量一滴TiCl3与Na2WO4作用即显示“钨蓝”而指示。
如果单用TiCl3为还原剂也不好,尤其是试样中铁含量高时,则使溶液中引入较多的钛盐,当加水稀释试液时,易出现大量的四价钛沉淀,影响测定。
在无汞测定铁实验中常用SnCl2-TiCl3联合还原,反应式如下:12-磷钨酸根离子2Fe3++SnCl42-+2Cl-=2Fe2++SnCl62-Fe3Ti3H2OFe2TiO22H试液中Fe3已经被还原为Fe2,加入二苯胺磺酸钠指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定溶液呈现稳定的紫色即为终点。
重铬酸钾容量法测定矿石中的全铁量1 范围本法适用于矿石中全铁的测定,测定范围40.00%~60.00%。
。2 方法提要试样以硫磷酸溶解后,先以氯化亚锡还原大部分的三价铁,再以钨酸钠做指示剂,三氯化钛使全部三价铁还原至二价,过量的三氯化钛将六价钨还原为五价而呈蓝色。
滴加重铬酸钾氧化至蓝色消失,然后以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定,借此测定全铁含量。
3 试剂和材料3.1氟化钾溶液(20%);3.2硫磷混合酸(5+3);3.3硝酸(ρ1.42g/mL);3.4盐酸(1+1);3.5氯化亚锡溶液(6%);3.6钨酸钠溶液(25%);3.7三氯化钛(0.75%~1.00% );3.8二苯胺磺酸钠溶液(0.2%);3.9重铬酸钾标准溶液C = 0.004166mol/L。
4 取样4.1试样应全部通过0.097mm(160目)的筛孔;4.2试样分析前应在105~110℃烘2h,置于干燥器冷却至室温。
5 分析步骤称取0.1000g试样于300mL锥形瓶中,加少许水将试样散开,加入5mL氟化钾溶液及15mL硫磷混合酸,摇匀,置于约300~400℃电炉盘上加热溶解至冒烟,滴加数滴硝酸,继续加热至冒浓厚白烟约1min后取下,冷却,以水吹洗瓶壁,加入15mL盐酸,立即滴加氯化亚锡溶液还原至浅黄色,加入50mL热水,将溶液加热至微沸1~2min,取下,冷却至50℃左右,加入15~20滴钨酸钠溶液,滴加三氯化钛至兰色出现为止,加入50mL水,滴加重铬酸钾标准溶液至蓝色消失,加入3~4滴二苯胺磺酸钠溶液,用重铬酸钾标准溶液滴定至稳定的紫色为终点,记下读数。
。6 结果计算V×TTFe(%)= ×100m式中:V—滴定时所消耗的重铬酸钾标准溶液的体积,单位为毫升;。T—滴定度,本法中T = 0.001396,单位为克/毫升;。m—试样质量,单位为克。
。7 误差范围TFe含量在40.00%~60.00%范围之间的最大误差为:0.50%。
一、铁矿石中全铁的测定(三氯化钛——重铬酸钾容量法)1.方法提要试样用盐酸加氟化铵、二氯化锡分解后,以钨酸钠为指示剂,用三氯化钛将高价铁还原为低价,过量的三氯化铁进一步还原为钨酸根生成“钨兰”,然后过量的三氯化钛再用重铬酸钾氧化至“钨兰”消失,加入硫磷混酸调节酸度,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定,终点为紫色。
2.试剂①盐酸:比重1.19②二氯化锡(10%):取10g二氯化锡溶于20ml浓盐酸中,溶解后加水稀释至10ml。
③氟化铵:20%④硫磷混酸:将150ml硫酸在搅拌的情况下,缓慢注入700ml水中,再加入150ml磷酸。
⑤钨酸钠(25%):取25g钨酸钠,溶于5%的磷酸溶液100ml,微热使其溶解。
⑥三氯化钛(1:1.9):取三氯化钛溶液(15~20%)用5:95的盐酸溶液稀释至20倍,加一层液体石蜡保护。
⑦二苯胺磺酸钠(1%):取二苯胺磺酸钠1g溶于100ml水中。
⑧重铬酸钾标准溶液(0.05N):称取24g重铬酸钾溶于1L水中。
⑨标定:称取0.2g光谱纯的三氧化铁,按分析步骤进行标定。
3.分析步骤称取0.2g试样置于500ml三角瓶中,加盐酸(比重1.19)25ml,氟化铵(20%)5ml,低温加热同时滴加二氯化锡(10%)至无色,继续加热使试样完全溶解,取下滴加高锰酸钾氧化至浅黄色煮沸1分钟,冷却至20~40℃,滴加15滴钨酸钠(25%),用三氯化钛(1:19)滴至无色,再滴加重铬酸钾标准液至无色(不计读数),加20ml硫磷混酸加100ml水,3滴二苯胺磺酸钠指示剂(1%),用重铬酸钾标准液滴定至稳定的紫色为终点。
4.试剂制作:(1)制钨酸钠A.先放钨酸钠烧杯在天平上,然后清零(称重)B.放5g磷酸C.加100ml水D.加进钨酸钠25g入烧杯摇动E.加热溶解,变成无色(2)制作三氯化钛:A. 100ml水B.5ml盐酸C.5ml三氯化钛D.摇匀(3)二氯化锡A.10g二氯化锡B.20ml盐酸C.100ml水D.摇匀(4)氟化铵A.20g氟化铵B.100ml水C.摇匀(5)二苯胺磺酸钠A.1g二苯胺磺酸钠(直接放入瓶中,无配瓶)B.加100ml水C.摇匀(6)硫磷混酸A.量取700ml水,先加入500ml倒入大瓶中,把剩余200ml水量好,放置。
二氯化锡二氯化汞-重铬酸钾容量法本标准适用于铁矿石中全铁量测定。
测定范围:20%以上。
1 方法提要试样经盐酸溶解,在热盐酸溶液中,滴加稍过量的二氯化锡,将三价铁还原至二价,过量的二氯化锡用二氯化汞氧化。
以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定。
借此滴定全铁含量。
主要反应如下:Fe 2O 3+6H+=3Fe 3++3H 2O FeO+3H +=Fe 2++H 2O FeCO 3+2H +=Fe 2++H 2O+CO 2 FeSiO 3+4NaF+6H +=Fe 2++4Na ++SiF ↑+3H 2O 2Fe 3++Sn 2+=2Fe 2++Sn 4- Sn 2++2HgCl 2=Sn 4++2HgCl 2(甘汞丝状物) 6Fe 2++Cr 2O 72-+14H +=6Fe 3++2Cr 3++7H 2O 2 试剂(1)氟化钠。
(2)盐酸(ρ1.19g/ml ) (3)二氯化锡(10%):称取10.0克二氯二锡,溶于20ml 微热盐酸中,用水稀至100ml ,摇匀,备用。
(4)二氯化汞(饱和溶液)。
(5)磷酸(1+1) (6)二苯胺磺酸钠指示剂(0.5%):称取0.5克指示剂溶于0.2%碳酸钠溶液100ml 中。
(7)重铬酸钾标准溶液[C (1/6K2Cr207)=0.050mol/L] 3 分析步骤称取0.2克试料,置于500ml 锥形瓶中,加0.5克氟化钠,盐酸15~20毫升,低温电炉溶解后,向溶液中滴加二氯化锡使溶液保持淡黄色,当溶液浓缩至8~10毫升左右时,趁热滴加二氯化锡使溶液呈无色,并多加1~2滴,迅速冷却至室温。
向溶液中加二氯化汞饱和溶液5毫升,摇匀放置2~3分钟,以水稀释至100~120毫升,加磷酸10毫升,加二苯胺磺酸钠指示剂3~4滴,迅速以重铬酸钾标准溶液滴定。
溶液由无色经绿色变为紫红色为终点。
4 分析结果的计算按下式计算全铁的百分含量:TFe(%)=M C V 05585.0⨯⨯×100二氧化硅的测定混合熔剂熔融-硅钼蓝光度法本标准适用于铁矿石、铁精矿、烧结矿硅含量的测定。
铁矿石中全铁含量的测定(重铬酸钾容量法)铁矿石一般能被盐酸在低温电炉上加热分解,如残渣为白色,表明试样分解完全,若残渣有黑色或其它颜色,是因为铁的硅酸盐难溶于盐酸,可加入氢氟酸或氟化钠再加热使试样分解完全,SiO 2+4HF==SiF 4↑+2H 2OMSiO 3+4HF+2HCl==MCl 2+SiF 4↑+2H 2O还可以加入少量磷酸,以消除溶液中铁的黄色对终点的干扰同时降低Fe 3+/Fe 2+电位,增大终点突跃范围,使反应更完全。
磁铁矿的分解速度很慢,可用硫-磷混合酸(1+2)在高温电炉上加热分解,但应注意加热时间不能太长,以防止生成焦磷酸盐。
部分铁矿石试样的酸分解较困难,宜采用碱熔法分解试样,常用的熔剂有碳酸钠、过氧化钠、氢氧化钠和过氧化钠-碳酸钠(1+2)混合熔剂等,在银坩埚、镍坩埚、高铝坩埚或石墨坩埚中进行。
碱熔分解后,再用盐酸溶液浸取。
基本原理:在酸性溶液中,用氯化亚锡将三价铁还原为二价铁,加入氯化汞以除去过量的氯化亚锡,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。
反应方程式:2Fe 3+ + Sn 2+ + 6Cl -—→ 2Fe 2+ + SnCl 62―Sn 2+ + 4Cl - + 2HgCl 2 —→ SnCl 62― + Hg 2Cl 2↓6Fe 2+ + Cr 2O 72- + 14H + —→ 6Fe 3+ + 2Cr 3+ + 2Cr 3+ + 7H 2O计算结果:()m V m V Fe 2.01000020.0%=⨯⨯=此法的优点是:过量的氯化亚锡容易除去,重铬酸钾溶液比较稳定,滴定终点的变化明显,受温度的影响(30℃以下)较小,测定的结果比较准确。
一、硫—磷混酸溶样1、药品及试剂①(2+3)硫磷混合酸②重铬酸钾标准溶液: mL此溶液相当于铁。
称取预先在150℃烘干1h的重铬酸钾(基准试剂)于250 mL烧杯中,以少量水溶解后移入1L容量瓶中,用水定容。
重铬酸钾容量法快速测定铁矿石中全铁的含量摘要:采用浓盐酸和氢氟酸分解试样,在酸性介质中,用氯化亚锡将大部分三价铁还原成二价铁,过量的氯化亚锡用高锰酸钾氧化,然后以钨酸钠为指示剂,用三氯化钛还原剩余的三价铁并生成“钨蓝”,再用重铬酸钾氧化至蓝色消失,加入硫磷混酸,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至终点,借此测定全铁的含量。
本方法加快了溶解的速度,分析精确度高,结果满意。
关键词:容量法铁矿石全铁的含量近些年对铁矿石中全铁含量的测定普遍采用能够进行快速分析的重铬酸钾容量法。
该方法具有简单、快速、准确等优点,在原理上很容易理解,但是具体的操作条件却不容易掌握,在操作过程中特别容易造成操作误差。
本方法是在吸取原有各种方法的基础上对溶解试样的试剂做了一定改进,使试样溶解的更完全,溶解的速度更快,节省了时间和试剂,提高了分析的精确度。
1、实验部分1.1 试剂浓盐酸(ρ:1.19g/mL)氢氟酸(ρ:5.23g/mL)氯化亚锡溶液(10%):称取10g氯化亚锡倒入10mL浓盐酸中,加热溶解后,用蒸馏水稀释至100mL,混匀(用前现配)。
[1]高锰酸钾溶液(0.6%):称取0.6g高锰酸钾溶解于100mL蒸馏水中。
钨酸钠(25%):称取25g钨酸钠溶解于适量蒸馏水中,加10mL磷酸(ρ:1.70g/mL),用蒸馏水稀释至100mL,混匀。
三氯化钛(1+19):量取三氯化钛溶液(15%—20%)5mL,倒入95mL盐酸(1+18)里,混匀(用前现配)。
重铬酸钾标准溶液(0.008333mol/L):称取2.4515g预先在150℃烘干1h的重铬酸钾(基准试剂)溶于蒸馏水里,移入1000mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,混匀。
硫磷混酸:将150mL浓硫酸(ρ:1.84g/mL)在搅拌下缓慢注入500mL蒸馏水中,冷却后再加入150mL磷酸(ρ:1.70g/mL),用蒸馏水稀释至1000mL,混匀。
二苯胺磺酸钠(0.5%):称取0.5g二苯胺磺酸钠溶解于100 mL蒸馏水中。
实验报告姓名班级教师成绩重铬酸钾法测定铁矿石中全铁的含量实验目的1.学习用酸分解铁矿石的方法2.学习重铬酸钾法测定铁的原理与方法实验原理本实验采用TiCl3-K2Cr2O7,试样用浓HCl溶解,先用还原性较强的SnCl2还原大部分Fe3+,然后用Na2WO4为指示剂,用还原性较弱的TiCl3还原剩余的Fe3+,过量的一滴TiCl3立即将作为指示剂的六价钨由无色还原为蓝色的五价钨化合物,使溶液呈蓝色,然后用少量K2Cr2O7溶液将过量TiCl3氧化,并使钨蓝被氧化而消失。
随后,以二苯胺磺酸钠作为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定试液中Fe2+,便测得铁含量。
仪器和试剂滴定管,锥形瓶,分析天平0.1000mol/L K2Cr2O7,浓HCl溶液,二苯胺磺酸钠溶液,1:1硫酸-磷酸混合酸,100g/L SnCl2溶液(现用现配),15 g/L TiCl3溶液,100g/L Na2WO4溶液。
实验步骤1,平行称取0.1000g铁矿样两份分别于150mL锥形瓶中,加少量水润湿,加浓HCl溶液20mL,盖上瓷坩埚盖(反盖),加热至微沸,待矿样溶解(约30min,黑色样渣几乎消失),用少量水冲洗瓷坩埚盖。
2,趁热加入SnCl2(仅先做一份样),至浅黄色。
3,加入硫酸-磷酸混合酸15mL,Na2WO4溶6-8滴,逐滴滴加TiCl3溶液,并不断摇动,至刚出现蓝色,再多加1-2滴。
用K2Cr2O7溶液滴定至蓝色退去(约2-3滴),加入50mL煮沸的冷蒸馏水,摇匀。
4,5-6滴二苯胺磺酸钠,迅速用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+至溶液呈紫色,此时即为滴定终点。
再加热另一份试样,以下操作从实验步骤2开始继续进行。
实验数据及结果数据处理已知7226/1C O Cr K =0.1000mol/L铁含量计算ωFe =m Fe /G ×100%=n Fe M Fe /G ×100%=10-37226/1C O Cr K 722O Cr K V M Fe /G ×100% 简答题1. 还原时,为什么要使用两种还原剂?可否只使用一种?3. 二苯胺磺酸钠指示剂的用量对测定有无影响? 讨论:。
重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量一、实验原理将粉碎到一定粒度的铁矿石用热的浓盐酸溶解其中大部分的金属氧化物。
待金属氧化物分解完全后, 趁热加入SnCl2将大部分Fe3+还原为Fe2+, 溶液由红棕色变为浅黄色, 然后再以Na2WO4为指示剂, 用TiCl3将剩余的Fe3+全部还原为Fe2+, 当Fe3+完全还原为Fe2+之后, 过量1-2滴TiCl3将溶液中的Na2WO4还原为蓝色的五价钨化物, 俗称“钨蓝”, 故指示溶液呈蓝色。
采用SnCl2—TiCl3联合还原的反应方程式为:2Fe3++Sn2+→Sn4++2Fe2+3Fe3++Ti3++H2O→3Fe2++TiO2++2H+加入硫磷混酸后蓝色会褪去(不褪色的可以振荡, 使其被空气中的O2氧化褪色), 然后加入二苯胺磺酸钠指示剂, 用标准重铬酸钾溶液滴定至溶液呈稳定的紫色即为终点, 在酸性溶液中, Cr2O72-滴定Fe2+的反应式如下:Cr2O72-+6Fe2++14H+→6Fe3++2Cr3++7H2O在滴定过程中, 产生的Fe3+(黄色)对终点的观察有干扰, 所以通常加入磷酸, 使Fe3+与磷酸形成无色的Fe(HPO4)2-配合物, 消除Fe3+的颜色干扰, 以便以观察终点, 同时由于生成了Fe(HPO4)2-, 使Fe3+的浓度大量下降, 避免了二苯胺磺酸钠指示剂被Fe3+氧化而过早改变颜色, 使滴定终点提前到达的现象, 从而降低了滴定分析的误差。
二、仪器与药品仪器: 分析天平;酸式滴定管;聚四氟乙烯坩埚;锥形瓶;电热板;表面皿;量筒;滴管。
药品: 1:1硫酸;氢氟酸;HCl溶液1+1;10% SnCl2溶液;100g/L Na2WO4溶液;1:9 TiCl3溶液;二苯胺磺酸钠溶液(2g/L);硫磷混酸;K2Cr2O7标准溶液。
三、实验步骤称取约0.20g的样品置于聚四氟乙烯坩埚中, 加水润湿后, 加3mL入1+1硫酸、5ml氢氟酸, 盖上盖, 在电热板上加热分解, 经常摇动坩埚, 待试样分解完全后继续加热至冒三氧化硫白烟, 取下, 冷却, 加少量水, 温热可使可溶盐类溶解。
重铬酸钾容量法测定铁矿石中全铁含量
张连祥
(青海省第一地质勘探院,青海西宁810000)
近几年我国城市化建设进程的加快,使建筑行业得以快速的发展,而在建筑工程中对钢铁的需求量不断增加,这就对我国钢铁工业提出了更高的要求。
钢铁企业为了更好的满足社会的需求,需要不断的加大自身的生产能力,而铁矿石作为钢铁行业中最重要的基础原料,所以对铁矿石的需求不断增加。
目前我国虽然铁矿石拥有丰富的矿藏,但远远满足不了我国当前社会发展过程中对铁矿石的需求量,所以我国很大一部分铁矿石还是需要进口的,因此也导致我国成为铁矿石的进口大国。
随着铁矿石进口量的不断增加,我国对于铁矿石中铁含量的分析检测技术也得到了较大的提高。
特别是在当前口岸检查及铁矿石生产过程中其检测技术已得到了较快的发展,而且对元素检测的准确性也得到了较大的提各。
当前在铁矿石的检测技术中,利用矿物分析技术监控铁矿石的品具有非常重要的地位。
由于当前不仅口岸及生产过程中需要对铁矿石进行检测,而且在地质勘探及矿石选冶过程也需要对铁的含量进行明确,因此当前我国对于铁矿石全铁的检测方法较多。
而在近几年对铁矿石的测定中,就用最广泛和最普遍的分析方法即是重铬酸钾容量法,此种方法不仅从原理上更易于理解,而且操作上也较为简便,只是操作条件存在着掌握困难的情况,很容易由于操作条件掌握不好而导致系统偏差问题的发生。
目前此种方法经过了一定的改进后,其在溶解时间、溶解速度及分析精度方面都有了较大的提高。
更易于对铁矿石中全铁的检测。
1铁矿石试样的分解
铁矿石属于较难分解的矿物,分解速度很慢,分析试样应通过200目筛,或试样粒度不大于0.074mm。
铁矿石一般能被盐酸在低温电炉上加热分解,如残渣为白色,表明试样分解完全若残渣有黑色或其它颜色,是因为铁的硅酸盐难溶于盐酸,可加入氢氟酸或氟化铵再加热使试样分解完全,磁铁矿的分解速度很慢,可用硫-磷混合酸(1+2)在高温电炉上加热分解,但应注意加热时间不能太长,以防止生成焦磷酸盐。
部分铁矿石试样的酸分解较困难,宜采用碱熔法分解试样,常用的熔剂有碳酸钠、过氧化钠、氢氧化钠和过氧化钠-碳酸钠(1+2)混合熔剂等,在银坩埚、镍坩埚、高铝坩埚或石墨坩埚中进行。
碱熔分解后,再用盐酸溶液浸取。
2实验部分
2.1试剂
硫磷混酸:将150mL硫酸(ρ:1.84g/mL)在搅拌下缓慢注入500mL水中,冷却后再加入150mL磷酸(ρ:1.70g/mL),用水稀释至1000mL,混匀。
盐酸(ρ:1.19g/mL)
硝酸(ρ:1.42g/mL)
二氯化锡溶液(6%):称取6g二氯化锡溶于20mL盐酸中,溶解后用稀释至100mL,混匀(用时现配)。
三氯化钛(1+19):取三氯化钛溶液(15%~20%)1份,加盐酸(1+9)19份混匀(用前现配)。
钨酸钠(25%):称取25g钨酸钠溶于适量水中(若混浊需过滤),加5mL磷酸(ρ:1.70g/mL),用水稀释至100mL,混匀。
二苯胺磺酸钠(0.2%)
重铬酸钾标准溶液(0.008333mol/L):称取2.4515g预先在150℃烘干1h的重铬酸钾(基准试剂)溶于水,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀[1]。
硫酸亚铁铵溶液
(约0.05mol/L):称取19.7g硫酸亚铁铵溶于硫酸(5+95)中,移入1000mL容量瓶中,用硫酸(5+95)稀释至刻度,混匀[2]。
2.2实验方法
2.2.1试样的分解
称取试样0.2000g于500mL三角瓶中,加25mL磷硫混酸,轻轻摇动三角瓶,使试样分散。
于电炉上加热溶解,加热过程中不断摇动,煮沸后加1mL浓硝酸,溶解至冒硫酸烟,取下自然冷却。
2.2.2还原、滴定
用少量水冲洗瓶壁,加12mL盐酸。
加热至沸,趁热滴加二氯化锡,还原至浅黄色,加水约100mL(此时,控制温度在50~60℃,温度高时,可流水冷却)。
然后加钨酸钠指示剂10滴,用三氯化钛溶液还原至溶液呈蓝色,再滴加重铬酸钾溶液氧化过量的三氯化钛至钨蓝色刚好消失。
冷却至室温,以水稀释至溶液体积150mL左右。
加二苯胺磺酸钠指示剂4滴,用重铬酸钾标准溶液滴定至稳定的紫红色为终点。
3结果与讨论
3.1试样的要求
需要将试样在干燥箱内进行烘干,温度控制在105℃左右为宜,烘干完成后需在干燥器内进行冷却到室温的温度才能进行测定。
烘干的作用是为了有效的保证试验结果测定的准确性,避免由于试验含有水分而导致测定结果不准确的情况出现。
3.2空白的测定
由于水质、试剂纯度等的影响,存在的杂质可能会使结果偏高,故需测定空白。
3.3溶解用酸的选择
加入磷酸能与三价铁离子生成无色络离子,可防止三价铁离子对指示剂的氧化作用,并可消除三氯化铁的黄色影响使终点明显。
但实验发现一些难溶的样品可能溶解不完全,考虑到浓硝酸氧化能力强且易挥发分解,故加入1mL浓硝酸助分解样品。
3.4硫磷混酸浓度的选择
在进行测定时,在控制好硫磷混酸的浓度,避免酸的浓度过高或是过低,因为当酸的浓度有较大变动时,则会导致样品的溶解不完全,影响测定结果的准确性。
3.5溶解温度的选择
试样在分解过程中需要一个适宜的温度,一旦温度太低或是太高,都会导致试验溶解不完全的情况发生,影响测定结果的准确性,所以通常情况下宜将试验温度控制在700℃左右为宜,在这个温度范围内试样可以更好的进行分解,试验的准确性较高。
3.6结果的计算
以下式计算分析结果
TFe%=(V-V0)×0.002792/m×100(2)
式中:V-滴定试样用的重铬酸钾的体积,mL;V0-滴定空白用的重铬酸钾的体积,mL;0.002792-1mL0.008333mol/L重铬酸钾相当于铁量,g;m-试样量,g。
4结束语
此种方法并不适宜所有铁矿石的测定,对于含钒和含铜大于0.5%时的铁矿石则不宜使用此法来进行测定。
经过上述试验可以表明,这种方法在对铁矿石全铁检测中具有准确度高,分析快的特点,不仅在测定过程中比原来的方法节省了大量的时间,而且所使用的试剂也有所节省,而且结果更易于观察,所以在生产中具有较好的可行性,可以进行推广使用。
参考文献
[1]黑色冶金工业标准汇编.矿产品、原料及其试验方法[M].北京:中国标准
出版社,1995.
[2]陈德昌.实验室实用化学试剂手册[M].北京:化学工业出版社,1987.
[3]四川大学化工学院,浙江大学化学系.分析化学实验[M].北京:高等教育
出版社,2003.
[4]王仁国无机及分析化学实验[M].北京:中国农业出版社.全国高等农业院校“十一五”规划教材,2007.
摘要:铁矿石全铁的测定,是指样品中铁的全量而言,包括铁的复杂硅酸盐在内。
铁矿石的分解,在实际应用中,根据矿石的项目的要求及干扰元素的分离等情况,通常选用酸分解和碱熔融的方法。
样品分解时一般用过氧化钠熔融是最恰当方法。
对于不含复杂硅酸盐的铁矿也可以用磷酸溶矿法或盐酸法。
而在酸分解试样中,可以利用二氯化锡和三氯化钛来对三价铁进行还原。
而全铁含量可以利用重铬酸钾滴定来进行测定。
而在利用重铬酸钾容量法测定铁矿石全铁含量的方法中,通常还会加入浓硝酸来对样品进行溶解,这样可以有效的加快溶解的温度,使之能够更完全的进行溶解,可以对其分析结果的精确度得到有效的提高,确保了测定结果的满意度。
关键词:容量法;铁矿石;全铁量;三氯化钛
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重铬酸钾容量法测定铁矿石中全铁含量
作者:张连祥
作者单位:青海省第一地质勘探院,青海 西宁,810000
刊名:
科技创新与应用
英文刊名:Technology Innovation a
年,卷(期):2014(6)
1.黑色冶金工业标准汇编.矿产品、原料及其试验方法 1995
2.陈德昌实验室实用化学试剂手册 1987
3.四川大学化工学院;浙江大学化学系分析化学实验 2003
4.王仁国无机及分析化学实验.全国高等农业院校“十一五”规划教材 2007
引用本文格式:张连祥重铬酸钾容量法测定铁矿石中全铁含量[期刊论文]-科技创新与应用 2014(6)。