重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量

重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量(无汞法)
一. 原理:
经典的重铬酸钾法测定铁时,每一份试液需加入饱和溶液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(无的磷钨酸)还原为蓝的五价钨化合物,俗称“钨蓝”,故使溶液呈现蓝。滴入重铬酸钾溶液,使钨蓝刚好褪,以消除少量还原剂的影响。
“钨蓝”的结构式较为复杂。磷钨酸还原为钨蓝的反应可表示如下:
定量还原Fe3时,不能单用氯化亚锡,因为在此酸度下,氯化亚锡不能很好的还原W(Ⅵ)W(V),故溶液无明显颜变化。采用SnCl2-TiCl3联合还原Fe3Fe2,过量一滴TiCl3Na2WO4声音设备作用即显示“钨蓝”而指示。如果单用TiCl3为还原剂也不好,尤其是试样中铁含量高时,则使溶液中引入较多的钛盐,当加水稀释试液时,易出现大量的四价钛沉淀,影响测定。在无汞测定铁实验中常用SnCl2-TiCl3联合还原,反应式如下:
试液中Fe3已经被还原为Fe2,加入二苯胺磺酸钠指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定溶液呈现稳定的紫即为终点。
二. 试剂:
(1) K2Cr2O7标准溶液c(1/6 K2Cr2O7)=0.1000mol·L-1
(2) 硫磷混酸:将200mL浓硫酸缓慢加入到500mL去离子水中,再加入300mL浓磷酸中,充分搅拌均匀,冷却后使用。
(3) 浓HNO3
(4) HCl(1+1)
(5) Na2WO4 25%水溶液:称取25g Na2WO4溶于适量水中(若浑浊则应过滤),加入2~5mL浓H3PO4,加水稀释至100mL。
(6) SnCl2溶液10%:称取10g SnCl2·2H2O溶于40mL浓的热HCl,加水稀释至100mL。
(7) TiCl3 1.5%:量取10mL原瓶装TiCl3溶液,用(14)的HCl稀释至100mL。加入少量石油醚,使之浮在TiCl3溶液的表面上,用以隔绝空气,避免TiCl3氧化。
(8) 二苯胺磺酸钠指示剂0.2%:
三. 实验步骤:
(1) K2Cr2O7标准溶液c(1/6 K2Cr2O7)=0.1000mol·L-1的配制:采用固定称量法。准确称取1.2258g K2Cr2O7于一只干净的小烧杯中,加水溶解,定量转入250mL容量瓶中,加水稀释至刻度,充分摇匀。
(2) 准确称取0.150.2g试样置于250mL的锥形瓶中,滴加几滴水润湿样品,摇匀后,加入10mL硫磷混酸(如试样含硫化物高时则同时加入浓硝酸1mL)置于电炉上加热分解试样。先用小火或低温加热,然后提高温度,加热至冒SO3白烟加入10mL(1+1)HCl,此时,试液应该清亮,残渣为白或浅时示试样分解完全。取下锥形瓶稍冷,趁热滴加SnCl2溶液,使大部分的Fe3还原为Fe2,此时试液变为浅黄,加入10滴Na2WO4溶液,再用TiCl3溶液滴至呈稳定的蓝(“钨蓝”30秒内不褪),再加入80mL去离子水,用K2Cr浆浆在线2O7标准溶液滴至“钨蓝”刚好褪尽(此时不计读数),然后加入5滴二苯胺磺酸钠指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定至溶液呈现稳定的紫为终点。计算铁含量。
四. 计算:
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铁含量的计算:
化学镀镍磷合金
c——K2Cr2O7的浓度
V——K2Cr2O7的体积
MFe——铁的摩尔质量
WS——试样的质量
五. 思考题:
1. 分解试样时,为什么要加入硫-磷混酸?
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2. 先用SnCl2 和TiCl3作还原剂的目的是什么?若不慎加入过量的SnCl2 或TiCl3怎么办?
3. 怎样才能合理的配制SnCl2溶液?如要久置,则应如何配制?
注: 一定要冒白烟,因为硫酸的分解温度338,比硝酸的分解温度125高的多。只
要开始冒白烟,则说明硝酸已赶尽了。但冒白烟不宜过长,否则磷酸易形成焦磷酸盐粘底,包夹试样,影响分析结果。
若试样采用硫酸高铁铵,则不必加入硝酸,也不必高温加热至冒白烟,亦可能没有残渣出现。
SnCl2溶液应小心滴加至黄明显变浅,若过量则结果偏高。如不慎过量,可滴加2酒精壁炉%高锰酸钾溶液至浅黄。

本文发布于:2024-09-22 15:26:47,感谢您对本站的认可!

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