重鉻酸鉀容量法測定鐵

摘 要:在鹽酸溶液中，用氯化亞錫溶液將鐵(Ⅲ)還原為鐵(Ⅱ)，然后加入氯化高汞溶液以氧化過量的氯化亞錫，用二苯胺磺酸鈉為指示劑，以重鉻酸鉀標準溶液滴定，溶液由綠色變為藍紫色，即為終點，以此計算樣品中鐵的含量

關鍵詞:氯化亞錫還原重鉻酸鉀氧化

中圖分類號:TG115文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(c)-0140-01

引言

在鹽酸溶液中，用氯化亞錫溶液將鐵(Ⅲ)還原為鐵(Ⅱ)，然后加入氯化高汞溶液以氧化過量的氯化亞錫，用二苯胺磺酸鈉為指示劑，以重鉻酸鉀標準溶液滴定。其反應式如下:

2Fe3++Sn2++6Cl-→2Fe2++SnCl62-

Sn2++4Cl-+2HgCl2→SnCl62-+Hg2Cl2↓

6Fe2++Cr2O72-+14H+→6Fe3++2Cr3++7H2O

由于氯化亞錫能將銅(Ⅱ)還原為銅(Ⅰ)，銅(Ⅰ)能被重鉻酸鉀氧化，同時銅離子又能促使鐵(Ⅱ)被空氣中的氧氧化，所以銅量高時干擾測定。鉬也能被氯化亞錫還原嚴重干擾測定。鎢被還原為鎢藍。當鈷、鎳含量高時，由于鈷、鎳離子本身具有顏色，使鐵(Ⅲ)還原時不易觀察終點，但加入過量氨水，能使鐵生成氫氧化物沉淀并與上述元素進行分離。砷、銻均能被氯化亞錫還原，爾后又被重鉻酸鉀滴定，使結果偏高。大量釩的存在能影響測定鐵的準確性。大量絮狀硅酸存在，會導致結果偏低，因為鐵(Ⅲ)被它們吸附和包裹，使其不易完全被氯化亞錫所還原，可用氫氟酸、硫酸處理試樣。硝酸的存在嚴重影響還原和滴定終點的觀察，因此在分解試樣后必須用硫酸將硝酸完全趕盡。

本法適用于0.5%以上鐵的測定。

1 試劑配制

氯化亞錫溶液:100g/L，稱取10g氯化亞錫溶于10mL鹽酸中，用水稀釋至100mL。

氯化高汞溶液:5%，稱取5g氯化高汞溶于100mL水中。

硫-磷混酸:將150mL硫酸慢慢加入500mL水中，冷卻后加入150mL磷酸，用水稀釋至1000mL，混勻。

重鉻酸鉀標準溶液:稱取1.7559g預先在150℃烘干1h的重鉻酸鉀基準試劑于250mL燒杯中，以少量水溶解后移入1000mL容量瓶中，用水定容，搖勻。1.00mL此溶液相當于0.002000g鐵。

2 分析步驟

稱取0.2000g試樣于250mL燒杯中，用水潤濕，加入10～15mL鹽酸，置于低溫電熱板上加熱15～20min，取下稍冷，加入5mL硝酸，繼續加熱溶解，待試樣完全溶解后，冷卻，加4mL硫酸(1+1)，繼續加熱蒸發至冒濃三氧化硫白煙，取下冷卻后，用水吹洗杯壁，加熱蒸發至冒濃三氧化硫白煙，稍冷，加入5mL鹽酸，5mL水，加熱使可溶性鹽溶解后，加入2～3g氯化銨，邊攪拌邊加入20mL氨水，加100mL水，加熱煮沸，以快速濾紙過濾，用含有2%(V/V)氨水及20g/L氯化銨的溶液洗滌沉淀8～10次(不超過50mL)，將沉淀用熱鹽酸(1+1)溶解于原燒杯中，濾紙用熱水和鹽酸(1+1)交替洗滌至無黃色，加熱至近沸，趁熱滴加氯化亞錫溶液至黃色消失后再過量1～2滴，迅速冷卻至室溫，加入10mL5%氯化高汞溶液，混勻，靜置2min后，加入20mL硫-磷混酸，4～5滴5g/L二苯胺磺酸鈉指示劑，用重鉻酸鉀標準溶液滴定，溶液由綠色變為藍紫色，即為終點。

計算:

Fe(%)=(V×0.002000/m)×100

式中0.002000——與1.00mL重鉻酸鉀標準溶液相當的以克表示的鐵的質量;

V——滴定時消耗重鉻酸鉀標準溶液的體積，mL;

m——試樣量，g。

3 注意事項

(1)在鹽酸溶樣時，應置于低溫，不能煮沸，以避免三氧化鐵部分揮發。

(2)溶礦時，如有不溶的黑色顆粒，須過濾，用氫氟酸、硫酸處理后，再用焦硫酸鉀熔融，合并入主液中。

(3)還原必須有足量的鹽酸存在，為了使鐵(Ⅲ)全部還原為鐵(Ⅱ)，以及阻止鐵(Ⅱ)再被氧化，氯化亞錫必須稍微過量，但不能過量太多，否則氯化亞錫能將汞(Ⅱ)還原為黑色金屬汞，析出的金屬汞在用重鉻酸鉀標準溶液滴定時能起還原作用，使測定結果偏高，并影響滴定終點的觀察。

(4)氯化高汞的氧化作用較慢，加入后，須不斷攪拌和放置2min后，方可進行后續操作。

(5)在滴定前加入硫-磷混酸是為了消除鐵(Ⅲ)氧化指示劑的影響，也可避免鐵(Ⅲ)的黃色掩蓋藍紫色終點。

(6)當鐵含量較高，其他干擾元素含量腳底，而銅在2mg以下時，不需用氨水分離。

(7)如重鉻酸鉀不是基準試劑，可按下述方法配制和標定。

①鐵標準溶液:稱取2.8594g三氧化二鐵(優級純)于250mL錐形瓶中，加100mL鹽酸，蓋表皿加熱溶解(勿煮沸)，冷卻后移入1000mL容量瓶中，加400mL鹽酸，用水定容，搖勻。此溶液含鐵0.002000g/mL。

②重鉻酸鉀標準溶液:稱取1.76g重鉻酸鉀試劑于250mL燒杯中，以少量水溶解后移入1000mL容量瓶中，用水定容，搖勻。

標定:吸取20mL鐵標準溶液于250mL錐形瓶中加熱至近沸，趁熱滴加氯化亞錫溶液至黃色消失后再過量1～2滴，迅速冷卻至室溫，加入10mL5%氯化高汞溶液，混勻，靜置2min后，加入20mL硫-磷混酸，4～5滴5g/L二苯胺磺酸鈉指示劑，用重鉻酸鉀標準溶液滴定，溶液由綠色變為藍紫色，即為終點。試驗平行三份。

參考文獻

[1] GB/T2591.1-1981氟碳鈰鑭礦——獨居石精礦中鐵量的測定——重鉻酸鉀法[S].

[2] GB/T6730.5-1986鐵礦石化學分析方法.

[3] 鐵礦石化學分析方法[R]冶金部鐵精礦質量監督檢測中心.1993，5.