酸溶重鉻酸鉀容量法測(cè)定鐵含量的分析與探討

趙冬蘭

（遼寧省有色地質(zhì)一〇五隊(duì)有限責(zé)任公司，遼寧 葫蘆島 125000）

1 原理

樣品經(jīng)過硫酸-磷酸加熱溶解，在酸性溶液中，以中性紅作為指示劑，三氯化鈦為還原劑，將溶液中的Fe（III）還原為Fe（II），其反應(yīng)式為：

過量的三氯化鈦使溶液呈現(xiàn)為無色，用重鉻酸鉀消除過量的Ti（III）選擇二苯胺磺酸鈉為指標(biāo)劑，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+離子。其反應(yīng)式為：

2 試劑選擇

硫酸-磷酸（2:1）；氟化鉀溶液（20%）；中性紅指示劑（0.2%）；三氯化鈦-鹽酸（1:1）；重鉻酸鉀溶液（準(zhǔn)確稱0.2452gK2Cr2O7于一只干凈的100mL燒杯中，加水溶解，定量移入500mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻）；重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液c（K2Cr2O7）=0.008333mol·L-1（準(zhǔn)確稱4.9032gK2Cr2O7于一只干凈的500mL燒杯中，加水溶解，定量移入2000mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻）；二苯胺磺酸鈉指示劑（0.2%）。

3 實(shí)驗(yàn)手續(xù)

準(zhǔn)確稱取實(shí)驗(yàn)樣品0.1g（精確到0.0001g），置于250mL錐形瓶中，加少量水潤濕，加入5mL氟化鉀溶液，10mL硫酸-磷酸，高溫加熱溶解至三氧化硫白煙騰空到瓶口，取下冷卻，用水吹洗杯壁至試液總體積為50mL左右，加入2滴～3滴中性紅指示劑，滴加三氯化鈦溶液還原三價(jià)鐵，試液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，再用重鉻酸鉀溶液氧化，試液由無色變?yōu)樗{(lán)色，加入3滴二苯胺磺酸鈉指示劑用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至試液由淺綠色變?yōu)樗{(lán)紫色，即為終點(diǎn)。記錄重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗毫升數(shù)。

Fe%=[(T×V)/m]×100

式中：V—滴定所消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml)；

T—1mL重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于鐵的(g)數(shù)

m—稱取試樣重量(g)

4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理

4.1 方法的精密度與準(zhǔn)確度

為了檢驗(yàn)改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方法的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，選取國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)070087分別按照傳統(tǒng)的重鉻酸鉀容量法（簡稱方法1，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為X1）和文中所述改進(jìn)方法（簡稱方法2，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為X2），12次平行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)選取10個(gè)具有代表性的國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分別進(jìn)行12次重復(fù)試驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果見表1：

表2 綜合數(shù)據(jù)部分統(tǒng)計(jì)表

4.2 實(shí)驗(yàn)注意與討論

方法2在精密度上符合質(zhì)量管理要求，但在準(zhǔn)確度上存在特定性，該改進(jìn)方法適用于鐵礦石、鐵錳礦石、鉻礦、釩鈦鐵礦、稀土鐵礦等分析，但不適用于鈦鐵礦分析。綜上所述，本方法實(shí)驗(yàn)成本低，反應(yīng)速度快，環(huán)境污染小，易于實(shí)際掌握操作，基本可以代替過氧化鈉堿熔方法使用，且適用范圍廣。

但在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)：①溶樣過程中，磷酸對(duì)試樣分解的能力很強(qiáng)，溶樣快，溶樣溫度與時(shí)間是方法的關(guān)鍵，溫度低加熱時(shí)間長均易引起白色焦磷酸鹽沉淀粘底，使測(cè)試結(jié)果偏低，分解試樣時(shí)間最好在5min～7min內(nèi)完成，整批樣品不超過10min。②氧化還原反應(yīng)過程中，磷酸與鈦配位生成絡(luò)合物，在混酸介質(zhì)中還原時(shí)，指示劑顏色轉(zhuǎn)變慢，最好利用加水稀釋試液時(shí)與硫酸產(chǎn)生的熱量（約60℃～70℃）進(jìn)行還原，溶液顏色變化比較明顯。試樣中如果含有銅、鉑、釩等變價(jià)離子，溫度在20℃～90℃之間滴定時(shí)，還原與氧化終點(diǎn)，皆不受影響。③本方法適用Fe%≥1的測(cè)定。

5 實(shí)際應(yīng)用

將方法2應(yīng)用于某礦石中鐵含量分析，部分?jǐn)?shù)據(jù)見表2。

根據(jù)質(zhì)量管理規(guī)范要求，該地區(qū)的鐵含量測(cè)定結(jié)果符合要求，質(zhì)量評(píng)價(jià)合格。綜上所述，改進(jìn)方法可應(yīng)用于實(shí)際工作中，節(jié)約成本的同時(shí)，又提高了工作效率。