三氯化鈦-重鉻酸鉀容量法測定鐵精礦中全鐵含量還原過程最優條件探索

施玉娟（云南黃金礦業集團貴金屬檢測有限公司，云南 昆明 671507）

無論在國際貿易還是國內貿易上，鐵礦石品質檢測都十分重要。而全鐵含量是衡量品質的一個重要指標。因此，尋找一種快速、準確、高效的檢測方法就顯得尤為重要。目前鐵礦石全鐵分析方法中多用氯化亞錫還原、三氯化鈦還原滴定法，用三氯化鈦還原滴定法較其它方法成本低、污染少、分析速度快等優點。但該方法還原過程中描述的溫度及還原程度較為籠統，實際操作中不易掌握。為提高該法的準確性和穩定性，文章通過對三氯化鈦-重鉻酸鉀全鐵分析方法在實際應用過程的研究，確定了用氯化亞錫還原時最佳檢測分析條件、還原過程中的影響因素及操作過程中注意的事項。

1 試驗方法

1.1 主要試劑

鹽酸 分析純

硫磷混合酸（1+2）

重鉻酸鉀標準溶液：稱取3.5119g預先在150℃烘干1h的重鉻酸鉀基準于250ml 燒杯中，用水溶解并移入2000 ml 容量瓶中，用水定容，此溶液的滴定度為0.002000g/ml。

中性紅指示劑（1g/L）

二苯胺磺酸鈉指示劑（5g/L）

氯化亞錫溶液（150g/L）稱取15g氯化亞錫（SnCl2.2H2O）溶于30mlHCl中，用水稀釋至100ml。

三氯化鈦溶液 三氯化鈦溶液與鹽酸等體積混合

1.2 操作步驟

稱取0.1g（精確至0.0001g）試樣，置于250ml 錐形瓶中，加入少量水潤濕，并搖動使試樣不沾瓶底，加入2ml 硝酸，加入15ml（1+2）硫-磷混合酸，置于高溫電爐上加熱溶解至冒白煙為瓶高度的1/3-2/3時取下，冷卻至室溫。加30ml熱水，加10ml鹽酸，加熱至70℃左右，用氯化亞錫還原三價鐵至淡黃色，冷卻至室溫。加2～3滴中性紅指示劑，再用三氯化鈦溶液還原，由藍綠色變為無色并過量1～2滴,滴加重鉻酸鉀標準溶液氧化過量的三氯化鈦，使呈現穩定的藍綠色。加水稀釋至120ml左右，加2 滴二苯胺磺酸鈉指示劑，用重鉻酸鉀標準溶液滴定至溶液呈穩定的紫紅色為終點。

計算：W(TFe)=T×(V1-V0)/m×100%

式中:W(TFe)—全鐵的質量分數，%；

T—重鉻酸鉀標準溶液對鐵的滴定度，g/ml；

V1—滴定試樣溶液消耗重鉻酸鉀標準溶液的體積，ml；

V0—滴定試樣空白溶液消耗重鉻酸鉀標準溶液的體積，ml；

m—試樣的重量（g）。

1.3 條件試驗

試驗中使用的樣品為GBW(E)070083,TFe(%)標準推薦值為50.92）

1.3.1還原時的酸度對檢測結果的影響

除改變還原時熱水的加入量外，保持其他分析步驟及分析條件不變，以改變還原時的酸度。測得TFe(%)的結果見表1

表1 TFe(%)與還原時酸度的關系

從表1可以看出，熱水加入量在25ml～30ml時檢測結果最為理想。還原時保證足夠的鹽酸存在，可以使三價鐵全部還原為二價鐵，并阻止二價鐵再度被氧化，但熱水加入量少時，鹽酸濃度高，滴定終點會提前到達，使結果偏低。熱水加入量過多時，鹽酸濃度低，還原終點反應遲緩，容易導致氯化亞錫加入過量，使結果偏高。

1.3.2還原時溶液的溫度對檢測結果的影響

除改變加熱時間外，保持其他分析步驟及分析條件不變，以改變還原時溶液的溫度。測得TFe(%)的結果見表2

表2 TFe(%)與加熱時間的關系

測定值-推薦值0.17 0.12 0.01 0.11

試驗中還原時加入的水為燒沸的熱水，故溶液從開始加熱至沸騰時間較短。從表2可以看出，在加入熱水的情況下，還原時溶液加熱時間的長短對結果影響不大。但加熱時間太短溶液溫度低，氯化亞錫與三價鐵反應遲緩，且還原時溶液顏色較淺，不利于觀察；加熱時間太長溶液沸騰劇烈，溶液易飛濺損失，導致結果偏低。考慮到還原過程中溫度的降低，以“第一次冒泡后，取搖1-3圈后再加熱至第二次冒泡”時還原較好。

1.3.3還原時氯化亞錫的加入量對檢測結果的影響

稱取質量相同的7份樣品，除改變氯化亞錫加入量外，保持其他分析步驟及分析條件不變。測得TFe(%)的結果見表3

表3 TFe(%)與氯化亞錫加入量的關系

從表3可以看出，氯化亞錫加入量不足時，三價鐵還原不充分，導致檢測結果偏低。氯化亞錫加入過量時，在滴定時過量的Sn2+會消耗部分重鉻酸鉀溶液，Sn2+過量的越多重鉻酸鉀消耗量也隨著增大，導致結果偏高。還原程度以少2-3 滴（溶液淺黃色）為宜，若還原過量時，可用低濃度高錳酸鉀溶液將溶液調至微黃色，且近沸溫度下微黃色不再改變。

2 結語

三氯化鈦-重鉻酸鉀容量法測定全鐵含量，雖原理簡單，但操作步驟繁瑣，每個階段都應掌握化學反應原理，并注意各因素對結果產生的影響，否則誤差疊加將嚴重影響分析結果的準確性。還原時應保證足夠的酸度；還原時應使用提前燒好的熱水，熱水不僅能加快溶樣過程中產生的焦磷酸轉化為磷酸的速度，還能提高氯化亞錫與三價鐵的反應速度；還原時滴加氯化亞錫的速度要迅速連貫，當溶液的深黃色變淡時應緩慢、少量多次滴加，以防止氯化亞錫加入過量。