膨潤土中鐵含量的測定

黃世明 劉曉玲

摘 要：采用碳酸鈉-過氧化鈉熔融，以鹽酸分解試樣，以氯化亞錫還原大部分鐵，加三氯化鈦還原剩余的鐵，以重鉻酸鉀氧化過剩的還原劑，以二苯胺磺酸鈉為指示劑，用重鉻酸鉀標準溶液滴定。

關鍵詞：膨潤土；鐵含量；重鉻酸鉀滴定法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.005

0 前言

膨潤土是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產，國外已在工農業生產24個領域100多個部門中應用，有300多個產品，因而人們稱之為“萬能土”。其主要化學成分是三氧化二鋁、二氧化硅、水及鐵、鎂、鈣等元素。目前國內測礦石中鐵量的方法主要有比色法、光譜法和滴定法。檢測鐵含量現行的方法有：鐵礦中鐵量的測定國家標準采用重鉻酸鉀氧化還原滴定法，重晶石、高嶺土、黏土鐵量的測定國家標準采用比色法、EDTA絡合滴定法。比色法測定鐵，主要測定低含量的鐵。EDTA絡合滴定法測鐵，過程繁雜，不易控制。重鉻酸鉀氧化還原滴定法，是經典而廣泛采用測定鐵的方法，其準確度高、精密度好，其運用范圍廣，是目前理化分析普遍使用的方法。本文根據膨潤土的特點，采用碳酸鈉-過氧化鈉熔融，以鹽酸分解試樣，以氯化亞錫還原大部分鐵，三氯化鈦還原剩余的鐵，以稀重鉻酸鉀氧化過剩的三氯化鈦，以二苯胺磺酸鈉為指示劑，用重鉻酸鉀標準溶液滴定，計算全鐵的質量。通過精密度、加標回收率等試驗，建立了重鉻酸鉀氧化還原滴定法測定膨潤土中鐵的分析方法。

試驗證明，用本法測定鐵量，方法精密度高，準確度好，結果穩定可靠，方法精密度（RSD值為）為0.267%～0.963%，回收率在97.12%～102.89%之間，完全滿足膨潤土中鐵量的測定要求。

1 實驗部分

1.1 主要儀器

SX2-5-12 高溫爐（上海實焰電爐廠）；MS204S 電子天平（Switzerland（瑞士））；10mL數字瓶口滴定器（BRAND）。

1.2 試劑

除非另有說明，在分析中使用分析純的試劑和蒸餾水或去離子水或相當純度的水。

（1）無水碳酸鈉。

（2）過氧化鈉。

（3）鹽酸（ρ約1.19g/mL）。

（4）磷硫混酸（3+3+4）。

（5）氯化亞錫溶液（60g/L：每100 mL溶液加入20mL鹽酸）。

（6）二苯胺磺酸鈉指示劑（2g / L）。

（7）重鉻酸鉀標準滴定液（c（1/6K2Cr2O7）=0.05000mol/L）。

注：稱取2.4515g預先140-150℃烘2h的重鉻酸鉀基準試劑，溶于適量水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。

（8）稀重鉻酸鉀溶液（標準滴定液（7）稀釋10倍）

（9）鎢酸鈉溶液（25g鎢酸鈉溶于少量水中，加入5mL磷酸，加水至100mL）。

（10）三氯化鈦溶液（2mLTiCl3+5mLHCl，加水至30mL）。

（11）稀鹽酸（1+1）。

（12）三氧化二鐵（高純試劑）。

1.3 試驗方法

在30mL剛玉坩堝中加入0.5g無水碳酸鈉（1）墊底，稱取0.20g膨潤土（精確至0.0001g）試樣，加入剛玉坩堝中，再加入3g過氧化鈉（2）。將剛玉坩堝放入高溫爐內，從室溫開始升溫，于750℃±10℃熔融10min，取出冷卻。將剛玉坩堝移入盛有60 mL熱水的250mL燒杯中，以熱水浸取。將燒杯置于電熱板上，用玻棒不斷攪拌，加熱至微沸并保持3min，取下，稍冷，緩慢加入20mL鹽酸（3）至燒杯中，待反應結束，迅速用熱水洗出剛玉坩堝。一邊攪拌一邊滴加氯化亞錫（5）至溶液顏色變淺，保持試液呈微黃色，冷卻至室溫，加入1mL鎢酸鈉（9）指示劑，滴加三氯化鈦（10）還原剩余的Fe3+至試液變成藍色，滴加稀釋10倍的重鉻酸鉀溶液（8）至藍色剛好消失，加入6滴二苯胺磺酸鈉指示劑（6），立即用重鉻酸鉀標準溶液（7）滴定，至溶液轉變為紫紅色為終點，記下滴定體積V 。隨同試料作空白試驗。

1.4 分析結果的計算

2 結果與討論

2.1 助熔劑的選擇

經查閱滴定法測鐵的資料及高嶺土、黏土、膨潤土等國家標準，經過試驗，本文最終采用先加入0.5g無水碳酸鈉墊底，再使用無水碳酸鈉-過氧化鈉熔融試樣，從試驗數據及結果反饋，該試劑能滿足試驗要求。

2.2 熔融溫度

分別對三個膨潤土分別進行了750℃熔融10min，800℃、825℃及850℃熔融10min。進行熔融溫度試驗，結果（見表1）標明：熔融溫度在750℃熔融10min，800～850℃熔融10min，所得檢驗結果一致，但熔融溫度在800～850℃時，熔塊不易浸取，因此本方法使用熔融溫度為750℃，熔融時間為10 min。

2.3 加標回收試驗

分別稱取0.2g5個不同的膨潤土試驗樣，加入同量的三氧化二鐵（12）0.01g，按照1.3試驗方法進行試驗，結果見表2。另外，分別稱取0.2g膨潤土試驗樣1#，加入不同的三氧化二鐵（12），按照1.3試驗方法進行試驗，其結果見表3。在擬定的試驗條下，鐵加標回收率在97.12%～102.89%之間，結果令人滿意。

2.4 精密度試驗

將5個膨潤土試樣分別稱取11份，按上述分析方法測定鐵量，試驗結果見表4。

以表4結果可以看出，對膨潤土試樣平行測定11次，相對標準偏差為 0.267%～0.963%，滿足分析要求。

3 結論

通過條件試驗，建立的本分析方法—重鉻酸鉀氧化還原滴定法測定鐵量，選擇的條件合理，精密度高、準確度好，方法簡便可靠，適用范圍廣，完全滿足膨潤土中鐵量的測定要求。

參考文獻：

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