重铬酸钾容量法测定铁

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重铬酸钾容量法测定铁
作者:梁慧贞
来源:《科技创新导报》2011年第27期
摘要:在盐酸溶液中,用氯化亚锡溶液将铁(Ⅲ)还原为铁(Ⅱ),然后加入氯化高汞溶液以氧化过量的氯化亚锡,用二苯胺磺酸钠为指示剂,以重铬酸钾标准溶液滴定,溶液由绿色变为蓝紫色,即为终点,以此计算样品中铁的含量
关键词:氯化亚锡还原重铬酸钾氧化
中图分类号:TG115 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(c)-0140-01
引言
在盐酸溶液中,用氯化亚锡溶液将铁(Ⅲ)还原为铁(Ⅱ),然后加入氯化高汞溶液以氧化过量的氯化亚锡,用二苯胺磺酸钠为指示剂,以重铬酸钾标准溶液滴定。

其反应式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-→2Fe2++SnCl62-
Sn2++4Cl-+2HgCl2→SnCl62-+Hg2Cl2↓
6Fe2++Cr2O72-+14H+→6Fe3++2Cr3++7H2O
由于氯化亚锡能将铜(Ⅱ)还原为铜(Ⅰ),铜(Ⅰ)能被重铬酸钾氧化,同时铜离子又能促使铁(Ⅱ)被空气中的氧氧化,所以铜量高时干扰测定。

钼也能被氯化亚锡还原严重干扰测定。

钨被还原为钨蓝。

当钴、镍含量高时,由于钴、镍离子本身具有颜色,使铁(Ⅲ)还原时不易观察终点,但加入过量氨水,能使铁生成氢氧化物沉淀并与上述元素进行分离。

砷、锑均能被氯化亚锡还原,尔后又被重铬酸钾滴定,使结果偏高。

大量钒的存在能影响测定铁的准确性。

大量絮状硅酸存在,会导致结果偏低,因为铁(Ⅲ)被它们吸附和包裹,使其不易完全被氯化亚锡所还原,可用氢氟酸、硫酸处理试样。

硝酸的存在严重影响还原和滴定终点的观察,因此在分解试样后必须用硫酸将硝酸完全赶尽。

本法适用于0.5%以上铁的测定。

1 试剂配制
氯化亚锡溶液:100g/L,称取10g氯化亚锡溶于10mL盐酸中,用水稀释至100mL。

氯化高汞溶液:5%,称取5g氯化高汞溶于100mL水中。

硫-磷混酸:将150mL硫酸慢慢加入500mL水中,冷却后加入150mL磷酸,用水稀释至
1000mL,混匀。

重铬酸钾标准溶液:称取1.7559g预先在150℃烘干1h的重铬酸钾基准试剂于250mL烧杯中,以少量水溶解后移入1000mL容量瓶中,用水定容,摇匀。

1.00mL此溶液相当于0.002000g 铁。

2 分析步骤
称取0.2000g试样于250mL烧杯中,用水润湿,加入10~15mL盐酸,置于低温电热板上加热15~20min,取下稍冷,加入5mL硝酸,继续加热溶解,待试样完全溶解后,冷却,加4mL硫酸(1+1),继续加热蒸发至冒浓三氧化硫白烟,取下冷却后,用水吹洗杯壁,加热蒸发至冒浓三氧化硫白烟,稍冷,加入5mL盐酸,5mL水,加热使可溶性盐溶解后,加入2~3g氯化铵,边搅拌边加入20mL氨水,加100mL水,加热煮沸,以快速滤纸过滤,用含有2%(V/V)氨水及20g/L氯化铵的溶液洗涤沉淀8~10次(不超过50mL),将沉淀用热盐酸(1+1)溶解于原烧杯中,滤纸用热水和盐酸(1+1)交替洗涤至无黄色,加热至近沸,趁热滴加氯化亚锡溶液至黄色消失后再过量1~2滴,迅速冷却至室温,加入10mL5%氯化高汞溶液,混匀,静置2min后,加入20mL硫-磷混酸,4~5滴5g/L二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定,溶液由绿色变为蓝紫色,即为终点。

计算:
Fe(%)=(V×0.002000/m)×100
式中0.002000——与1.00mL重铬酸钾标准溶液相当的以克表示的铁的质量;
V——滴定时消耗重铬酸钾标准溶液的体积,mL;
m——试样量,g。

3 注意事项
(1)在盐酸溶样时,应置于低温,不能煮沸,以避免三氧化铁部分挥发。

(2)溶矿时,如有不溶的黑色颗粒,须过滤,用氢氟酸、硫酸处理后,再用焦硫酸钾熔融,合并入主液中。

(3)还原必须有足量的盐酸存在,为了使铁(Ⅲ)全部还原为铁(Ⅱ),以及阻止铁(Ⅱ)再被氧化,氯化亚锡必须稍微过量,但不能过量太多,否则氯化亚锡能将汞(Ⅱ)还原为黑色金属汞,析出的金属汞在用重铬酸钾标准溶液滴定时能起还原作用,使测定结果偏高,并影响滴定终点的观察。

(4)氯化高汞的氧化作用较慢,加入后,须不断搅拌和放置2min后,方可进行后续操作。

(5)在滴定前加入硫-磷混酸是为了消除铁(Ⅲ)氧化指示剂的影响,也可避免铁(Ⅲ)的黄色掩盖蓝紫色终点。

(6)当铁含量较高,其他干扰元素含量脚底,而铜在2mg以下时,不需用氨水分离。

(7)如重铬酸钾不是基准试剂,可按下述方法配制和标定。

①铁标准溶液:称取2.8594g三氧化二铁(优级纯)于250mL锥形瓶中,加100mL盐酸,盖表皿加热溶解(勿煮沸),冷却后移入1000mL容量瓶中,加400mL盐酸,用水定容,摇匀。

此溶液含铁0.002000g/mL。

②重铬酸钾标准溶液:称取1.76g重铬酸钾试剂于250mL烧杯中,以少量水溶解后移入1000mL容量瓶中,用水定容,摇匀。

标定:吸取20mL铁标准溶液于250mL锥形瓶中加热至近沸,趁热滴加氯化亚锡溶液至黄色消失后再过量1~2滴,迅速冷却至室温,加入10mL5%氯化高汞溶液,混匀,静置2min后,加入
20mL硫-磷混酸,4~5滴5g/L二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定,溶液由绿色变为蓝紫色,即为终点。

试验平行三份。

参考文献
[1] GB/T2591.1-1981氟碳铈镧矿——独居石精矿中铁量的测定——重铬酸钾法[S].
[2] GB/T6730.5-1986铁矿石化学分析方法.
[3] 铁矿石化学分析方法[R]冶金部铁精矿质量监督检测中心.1993,5.。