重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量

铬矿石化学分析方法重铬酸钾滴定法测定全铁含量以《铬矿石化学分析方法重铬酸钾滴定法测定全铁含量》为标题，经过实验研究，本文旨在探讨一种新的化学分析方法，以铬矿石为样品，通过重铬酸钾滴定法测定全铁含量。

首先，在介绍了铬矿石以及它的成分组成后，简要介绍了重铬酸钾滴定法的原理。

其次，介绍了实验方法的实施，即分析样品的制备、实验准备及所需仪器、试剂的称量、实验过程的操作步骤、重铬酸钾滴定法的计算过程及相关计算参数的确定。

此外，为了确定重铬酸钾滴定法的可靠性和精度，还进行了精密度、精度和回收度的检验，并根据实验结果，建立了实验方程，得出了各种样品中全铁含量的折算结果。

最后，我们总结了实验过程中出现的问题，并提出了改进措施，以提高该方法的准确性和可靠性。

铬矿石是一种用于冶金和钢铁制造的矿石，是一种复合矿物，其成分组成主要由铁氧化物、铁和至少一种金属之间的共价化合物组成，其中铁氧化物含量最高，铁的含量大约可达50％或以上。

而重铬酸钾滴定法是一种测定全铁含量的常用分析方法，该方法的基本原理是将铁氧化物和共价化合物在经过酸处理后用重铬酸钾滴定，以重铬酸酐溶液形成铬三价，然后滴定至还原酊，从而求出样品中铁的含量，最后使用相应的计算公式折算得出样品中全铁的含量。

在实验方法的实施中，我们首先准备了铬矿石样品，并进行样品制备，将样品称量到相应的容量瓶内后放置，然后用0.25mol/L硫酸酐溶液进行攻化处理，使其中的铁氧化物被氧化成铁离子，最后用重铬酸酐溶液进行滴定，并在滴定至酊时将滴定前后的铁离子浓度比较，以计算出样品中全铁的含量。

为了确定该方法的可靠性和精度，我们对重铬酸酐溶液、硫酸钾溶液及标准溶液进行精密度及精度检验，并采用回收度法检验三种溶液的精度。

实验结果表明，各种溶液的浓度精确度在0.3％～1.1％之间，精度及回收度均满足要求，最后根据实验结果建立实验方程，得出各种样品中全铁含量的折算结果。

实验过程中还出现了一系列问题，主要是由于处理样品攻化时，容量瓶长时间放置于室温下，导致重铬酸酐溶液滴定前后浓度极为接近，从而影响实验结果的准确性。

滴定分析法测定铁矿石中铁含量【摘要】我国蕴含着丰富的矿产资源，其中铁矿的产量居世界领先水平。

铁在工业中有大量的应用，存在于生活中的各个角落，社会的发展使得对铁的需求量逐渐增大，人们对铁矿的开采日益增多，铁矿石根据不同的含铁量可以分为不同的品位，铁含量越高铁矿石质量越好品位越高。

铁是发现较早的金属之一，对于铁的测定方法有很多，其中重铬酸钾滴定法较为准确，其过程简单易行，其结果稳定可靠，是一种科学的测定方法。

但这种方法中的汞会对环境造成污染，因此使用具有一定的局限性。

现在人们逐渐使用其他物质代替汞元素，消除汞、铬对于环境造成的污染，提高了此方法的环保性与可行性。

本文就简要的论述重铬酸钾滴定法的原理及其优点，并介绍一下改进后的滴定分析法。

【关键词】滴定分析法；铁矿石；铁含量0.引言铁是人们发现较早，使用较早的一种金属元素。

铁一般以化合物的形态存在与自然界中，想要使用铁就需要对含有铁元素的矿产进行提取。

铁的含量不同铁矿可以分为不同的种类，其中磁铁矿和赤铁矿中的铁含量较多，品味较高，其他的几种铁矿含铁量较少，提取铁的过程较为复杂，成本较高，需要更多地人力物力财力。

矿质一般混合为一体，有多种元素组合而成，因此对矿质的测定分析提取显得尤其的重要。

铁矿石中含有其他的物质，如锰、铜、金、银等，测定铁矿石中的铁含量需要排除其他元素的影响。

铁的历史较为悠久，对测定铁的研究方法也有很多，传统的铁测定方法较为复杂，不适合在现场施工的环境中使用，因此测定方法不断地被更新，测定更加的快速准确。

目前研究发现矿石中铁的测定方法最为准确可靠地就是重铬酸钾滴定法，重铬酸钾做为一种高效的还原剂，可以将铁离子通过化学反应转化成铁元素从而使铁的提取成为可能。

在最开始的研究方法中利用氯化亚锡-氯化汞作为其中的以一种反应溶液，测定的效果比以往的各种方法都要稳定准确，其数据的信度和效度有较大的提高，但反应过程中的汞会对环境造成较大的污染，铬又有一定的污染性，无法大量的应用于矿石实际工作鉴定当中。

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。

铁矿石中铁含量的测定分析、探讨与创新[摘要]铁矿石中含铁量的测定技术是铁元素提炼的基础和前提，铁是地球上分布最广的金属元素之一，在地壳中的平均含量为5%，在元素丰度表中位于氧、硅和铝之后，居第四位。

自然界中已知的铁矿物有300多种，但在当前技术条件下，具有工业利用价值的主要是磁铁矿（Fe3O4含铁72.4%）、赤铁矿（Fe2O3含铁70.0%）、菱铁矿（FeCO3含铁48.2%）、褐铁矿（Fe2O3·nH2O含铁48%～62.9%）等。

[关键词]铁矿石含铁量测定0引言铁矿石是钢铁工业的基本原料，用于高炉炼铁的铁矿石，要求其全铁TFe （全铁含量）≥50%，S≤0.3%，P≤0.25%，Cu≤0.2%，Pb≤0.1%，Zn≤0.1%，Sn≤0.08%，而开采出来的原矿石中铁的品位一般只有20%～40%。

通过选矿富集，可将矿石的品位提高到50%～65%。

我国每年从国外进口大量商品铁矿石。

铁矿石的常规分析是做简项分析，即测定全铁（TFe）、亚铁、可溶铁、硅、硫、磷。

1重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量（无汞法）1.1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，采用钨酸钠作为指示剂指示Fe3+还原Fe2+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。

铁矿中铁含量的测定作者应用化学11-1班应用化学11-1 班（四川农业大学生命科学与理学院，四川雅安，625014）【摘要】本实验运用了重铬酸钾法测定铁的原理，对铁矿石样品中的铁进行了定量测定。

最后得到，铁屑中铁含量为20.90%，测量的相对平均误差分别为0.1%。

实验的精密度较好。

【关键词】重铬酸钾法、铁矿石、无汞测铁In the iron mine the assaying of iron content 【Abstract 】In this study, the use of potassium dichromate method iron principle, the quantitative determination of iron in iron ore samples. The final scrap iron in iron content of 20.90%, measured relative to the average error of 0.1%. Better experimental precision.【Key words】Potassium dichromate method, iron ore, mercury-free measuring iron.1引言铁矿的主要成分是Fe2O3·xH2O。

对铁矿来说，盐酸是很好的溶剂，溶解后生成的Fe3+离子，必须用还原剂将它预先还原，才能用氧化剂K2Cr2O7溶液滴定。

经典的K2Cr2O7法测定铁时，用SnCl2作预还原剂，多余的SnCl2用HgCl2除去，然后用K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+离子。

这种方法操作简便，结果准确。

但是HgCl2有剧毒，造成严重的环境污染，近年来推广采用各种不同汞盐的测定铁的方法。

本实验采用的是SnCl2-TiCl3联合还原铁的无汞测铁方法，即先采用SnCl2将大部分Fe3+离子还原，以钨酸钠为指示剂，再用TiCl3溶液还原剩余的Fe3+离子，其反应式如下:2Fe3++ SnCl42- + 2Cl- = 2 Fe2+ + SnCl62-Fe3++ Ti3+ + H2O = Fe2+ + TiO2+ + 2H+过量的TiCl3使钨酸钠还原为钨蓝，然后用K2Cr2O7溶液使钨蓝褪色，以消除过量还原剂TiCl3的影响。

铁矿石全铁含量的测定三氯化钛还原重铬酸钾滴定法一、方法原理：式样以硫磷混酸和盐酸分解后，用氯化亚锡还原大部分的三价铁，再以钨酸钠为指示剂，三氯化钛将剩余的三价铁全部还原为二价铁至生成钨蓝，以稀重铬酸钾溶液氧化过剩的还原剂。

以二苯胺磺酸钠作指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定二价铁，计算全铁含量。

二、试剂：1、硫磷混酸：1:12、氟化钾：25%3、盐酸：1:14、高锰酸钾：4g/L5、氯化亚锡：60g/L6、钨酸钠：250g/L（称取25g钨酸钠溶于适量水中，加磷酸5ml，用水稀释至100ml）7、三氯化钛：1+9（取10ml三氯化钛溶液，用1:1盐酸稀释至100ml,当班用当班配制）8、稀重铬酸钾：0.5g/L9、二苯胺磺酸钠：2.5g/L三、分析方法称取预先干燥的式样0.2g精确到0.0001g，置于300ml锥形瓶中，用少量水吹洗杯壁，加入硫磷混酸（1:1）20ml、氢氟酸5ml，加热溶解试样，轻轻晃动瓶子1-2次，继续加热至冒硫酸烟到200刻度时取下锥形瓶。

冷却至不烫手时，用少量水吹洗杯壁，加入20ml盐酸（1:1），加热溶解至冒大泡，取下用氯化亚锡还原至微黄色，若还原时过量可滴加少量的高锰酸钾氧化至微黄色，冷却至室温，加水50ml，10滴钨酸钠，滴加三氯化钛溶液至试液呈蓝色。

滴加稀重铬酸钾至蓝色消失，加二苯胺磺酸钠5滴作指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至由绿色至蓝色到最后一滴变紫红色时为终点。

四、注意事项1、分析时同时代两个以上标样。

2、三氯化钛溶液当班使用当班配制。

3、用氯化亚锡还原三价铁时，一定保证还原至微黄色，过量会导致结果偏高，黄色过深时用三氯化钛还原剩余的三价铁时难以还原至蓝色。

4、用稀重铬酸钾溶液氧化过剩的还原剂时，试液由蓝色变为无色过量至1-2滴即可。

不可滴加过多，会导致结果偏低。

5、滴定过程中，始终保持滴定速度一致。

5、终点颜色要掌握好，一定要到终点，但不能过量。

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。

第19卷第3期 中南民族学院学报(自然科学版) V o l.19N o.3 2000年9月 Journal of South2Central U niversity fo r N ati onalities(N at.Sci.) Sep.2000α重铬酸钾法测定铁矿石中铁含量实验的改进陆俭洁(化学系)摘　要　对经典的重铬酸钾法测定铁矿石铁含量的实验方法进行了改进,提出了用重铬酸钾微量滴定法测铁矿石含量的实验条件.给出了铁矿石在600℃下灼烧至恒重的预处理方法和溶样温度为65℃的有效溶样方法.用本法测定结果其回收率为99.76%,R SD为0.083%.且铬和汞的排放量分别降低了20倍和50倍.关键词　重铬酸钾;微量滴定;铁;铁矿石;溶样中图分类号　O655.21　文献标识码　A　文章编号　100523018(2000)0320081203重铬酸钾法测定铁矿石中铁含量的实验是大学分析化学实验教学中的一个经典实验,对于学习分析化学实验的基本操作和了解氧化还原滴定分析法的基本原理是非常重要的。

但原实验中消耗大量的重铬酸钾和氯化汞,造成严重的环境污染[1].本文从教学实践出发,对重铬酸钾微量滴定法测定铁矿石中铁含量的实验条件进行了系统研究,大幅度降低了重铬酸钾和氯化汞的用量,减少了污染.1　实验部分111　仪器与试剂T G328B光学读数分析天平(湖南湘仪天平仪器厂);W S213328522型电热恒温水浴锅; RJX329箱式电阻炉(天津实验电炉厂);2mL微量滴定管.铁矿石(国家一级标准样品,GBW O7213,鞍山钢铁研究所Fe:67.01%);盐酸;10%新配氯化亚锡溶液;5%氯化汞溶液;0.2%新配二苯氨磺酸钠溶液;硫2磷混酸;150～180℃干燥过的重铬酸钾.以上试剂均为分析纯,水为蒸馏水.1.2　实验方法将铁矿石样品装在坩埚内放入箱式电阻炉中,在600℃下灼烧至恒重,取出冷却至室温备用.准确称取0.1500～0.2000g处理过的铁矿石试样一份,置于250mL锥形瓶中,加入10α收稿日期　2000206212作者简介　陆俭洁(1962～),女,实验师,中南民族学院化学系,武汉43007428 中南民族学院学报(自然科学版)第19卷mL浓盐酸,盖上表面皿,在通风橱中用水浴锅低温加热分解试样,控温65℃,时间5～10 m in.试样分解完全后,定量转入100mL容量瓶内,用6m o l L盐酸稀释至刻度.准确移取2.00mL样液于50mL锥瓶中,加热至沸,马上滴加10%氯化亚锡溶液还原Fe3+到黄色刚好消失,再过量2滴氯化锡迅速用流水冷却至室温,立即加入5%氯化汞溶液0.50mL,摇匀,放置3～5m in,加水稀释至约10mL,加入硫2磷混酸1mL,滴加二苯氨磺酸钠指示剂2滴,立即用重铬酸钾标准溶液滴定至溶液呈现稳定的紫色,即为终点.2　结果与讨论2.1　矿石的预处理由于实验中所用的铁矿石样品含有硫化物及有机杂质,按原方法溶样时不能完全溶解,液面有一层黑色悬浮物,使实验结果偏低.将铁矿石在600℃灼烧处理后,溶样效果良好.也可用加HNO3助溶再加H2SO4驱赶NO2的方法[2]来解决这个问题,但效果不理想,且若NO2驱赶不净,将严重影响以后的实验.所以我们采用灼烧处理的方法,灼烧时间一般在5h以上,时间过短,有机物灼烧不完全,溶样亦不能完全.2.2　溶样温度溶样温度对铁含量的测定结果有较大影响,见表1.溶样温度低于55℃时,溶样缓慢.超过75℃HC l挥发太快,浓度降低,溶样不完全.实验表明,溶样温度控制在65℃左右效果最佳.表1　不同溶样温度下铁矿石中铁含量的测定结果(n=3)溶样温度 ℃测定值 %回收率 %R SD %10065.5797.850.728065.9698.430.526566.7499.600.106066.4899.200.265065.8398.240.592.3　试剂用量控制在微量滴定中,试剂用量很少,试剂的用量要十分准确,否则会影响实验结果.特别是氯化亚锡和二苯氨磺酸钠的用量,对实验结果的影响较大.在实验中采用毛细滴管来滴加氯化亚锡至溶液黄色刚好消失止;另外在滴加二苯氨磺酸钠时,也采用毛细滴管来滴加,这样能更好地控制二苯氨磺酸钠的用量,避免二苯氨磺酸钠过多地消耗重铬酸钾溶液而导致结果出现正偏差.2.4　常量滴定与微量滴定的比较分别采用常量滴定和微量滴定法测定铁矿石铁含量,结果见表2.表2　铁矿石中铁含量的测定结果(n=3)测定方法测定值 %回收率 %R SD %常量滴定66.7499.600.10微量滴定66.8599.760.083从表2可看出,微量滴定完全可以达到常量分析的要求,回收率和精密度均优于经典的常量滴定法.经典的重铬酸钾法测定铁时,每份试液中需加入饱和氯化汞溶液10mL 和重铬酸钾溶液25mL 左右,约有480m g 汞和260m g 铬排入下水道,而国家环境部门规定[1,3]汞的允许排放量是0.05m g L ,总铬的排放量是1.5m g L ,因此实验中铬和汞的排放量是大大超过允许排放量,而且废液量大,很难对其进行收集和处理.近年来虽然研究了无汞测铁的许多新方法,彻底消除了汞的污染,但铬的污染却无法消除.采用微量滴定法后,每份试液中只需加入饱和氯化汞溶液0.5mL ,重铬酸标准溶液的消耗量约为0.4～0.6mL ,比常量滴定中铬和汞的排放量分别降低了20倍和65倍,而且由于废液量小,使得对废液的收集及处理更加方便,最终达到无汞和铬排入下水道,彻底消除汞、铬对环境的污染.参　考　文　献[1]　武汉大学.分析化学实验[M ].第3版.北京:高等教育出版社,1994.5.[2]　廖述纯,李习纯.抗坏血酸还原滴定测定铁[J ].冶金分析,1997,17,(4):35.[3]　奚旦站,孙裕身,刘秀英等.环境监测[M ].修订版.北京:高等教育出版社,1995.4.I m provem en t of the D eterm i na tion of Iron i nFerrous Ore by K 2Cr 2O 7L u J ianj ieAbstract A m ethod of m icro 2titri m etric deter m inati on of iron in ferrou s o re by K 2C r 2O 7is repo rted that m akes the classical m ethod i m p roved .T he exp eri m en tal conditi on s are p resen ted ,the m ethod of the p re 2treatm en t is in troduced by that bu rn ing ferrou s o re to con stan t at 600℃and the efficien t w ay of dissdving sam p les at 65℃is in troduced too .T he m ethod w as app lied to the deter m inafi on of iron in ferrou s o re ,the recovery is 99.76%,R SD is 0.083%.T he drain ing of C r and H g are decreased 20fo ld and 50fo ld respectively .Keywords K 2C r 2O 7;m icro 2titri m etric deter m inati on ;Fe ;ferrou s ;disso lcing sam p ies L u J i an j ie L abo rato ry Engineer ,D ep t .of Chem .,SCU FN ,W uhan 43007438第3期 陆俭洁:重铬酸钾法测定铁矿石中铁含量实验的改进 。