滴定法測定鐵時的注意事項與問題的分析

王 超，陳佩鋒

1.黑龍江省有色金屬地質勘查702隊，黑龍江牡丹江 157021

2.黑龍江省有色金屬地質勘查局，黑龍江哈爾濱 150000

0 引言

酸溶重鉻酸鉀滴定法測定全鐵，雖然是一種成熟的分析方法，但在實際工作中，由于種種原因，沒有控制好反應條件，也會給結果帶來誤差，甚至使測試工作失敗。

1 實驗部分

1.1 試劑配置

1）二氯化錫溶液（10%）：稱取10g二氯化錫溶于10mL鹽酸中，用水稀釋至100mL；

2）二氯化汞飽和溶液：稱取5g二氯化汞溶于100mL熱水中；

3）二苯胺磺酸鈉指示劑（0.5%）：稱取0.25g二苯胺磺酸鈉溶于50mL水中，加入2～3滴濃硫酸，溶液澄清后使用；

4）硫酸—磷酸混合酸：于700mL水中分別加入150mL濃硫酸及150mL濃磷酸，搖勻，冷卻后備用；

5）鹽酸（分析純即可）；

6）重鉻酸鉀標準溶液。

（1）配置：稱取2.4518g已在150℃～160℃烘過兩小時的重鉻酸鉀（分析純）于燒杯中，加水溶解后，移入1 000mL容量瓶中用水稀至刻度，搖勻。

（2）標定：分別準確稱取0.06g純鐵絲或0.09g基準三氧化二鐵3份于燒杯中，加入濃鹽酸20mL，并蓋以表面皿，低溫加熱至完全溶解，趁熱滴加10%二氯化錫溶液至溶液黃色退去后，在過量1～2滴，迅速冷卻后，加入10mL二氯化汞飽和溶液，攪拌，放置2min，至白色絲狀沉淀出現，用水稀釋至100mL左右，加入10mL硫磷混酸，0.5%的二苯胺磺酸鈉指示劑5滴，用重鉻酸鉀標準溶液滴定至出現穩定的蘭紫色即為終點。

1.2 計算方法

滴定度：T=G/V；

結果計算：ω(Fe)/10-2=T·V·100%/Ms；

式中：T為重鉻酸鉀標準溶液對鐵的滴定度（g/mL）；

G為純鐵絲或基準三氧化二鐵稱重（g）；

V為重鉻酸鉀標準溶液消耗量（ mL）；

1.3 分析手續（鹽酸-氟化鈉溶樣）

稱取0.2000g～0.5000g試樣于250mL錐形瓶中，用水濕潤，加入濃鹽酸20mL～30mL蓋上小瓷坩堝蓋，低溫加熱溶解，不溶物加入約0.2g氟化鈉及5mL鹽酸，繼續加熱至礦樣全部溶解取下，用熱水吹洗瓶壁及蓋，趁熱滴加10%二氯化錫溶液至溶液黃色退去后，在過量1～2滴，迅速冷卻后，加入10mL二氯化汞飽和溶液，攪拌，放置2min，至白色絲狀沉淀出現，用水稀釋至100mL左右，加入10mL硫磷混酸，0.5%的二苯胺磺酸鈉指示劑5滴，用重鉻酸鉀標準溶液滴定至出現穩定的蘭紫色即為終點。

2 注意事項與問題分析

2.1 試劑的影響

首先要保證試劑在保質期內使用，使用前要觀察藥品的狀態是否與標簽上的說明相符，發生變質等異常不得使用，特別是二苯胺磺酸鈉，正常時為白色粉末，遇空氣氧化后變藍，會對結果造成影響，二苯胺磺酸鈉指示劑放置時間過久，容易失效，宜新鮮配置。同時每次使用新藥品都要做空白實驗，這樣才能保證結果的準確度。

2.2 溶樣溫度

溶樣的好壞對結果有重要的影響，既要保證樣品完全溶解，溶樣溫度又不宜過高，否則三氧化二鐵將揮發，結果偏低。礦樣全部溶解后，要用熱水吹洗瓶壁及蓋，并趁熱滴加二氯化錫溶液至溶液黃色退去，否則也會使結果偏低。

2.3 不溶物的處理

如鐵礦石中含有少量硫化鐵等不溶于鹽酸的黑色殘渣，可滴加硝酸使之分解完全，再用硫酸冒煙趕硝酸，硝酸的加入量不可過多，并且要用硫酸完全趕盡，否則由于硝酸的強氧化性， Fe3+無法被二氯化錫溶液還原，將使測試失敗。如礦石中含大量鐵質硅酸鹽及銅、鈷、鎢、鉬、銻、砷等干擾元素較多使，則需用堿熔分解法分解礦樣。

2.4 二氯化錫對反應的影響

二氯化錫溶液放置時間過久，容易與空氣中的氧發生反應而失效，所以宜新鮮配置。經二氯化錫還原后的溶液，在加入二氯化汞時，溶液中應有白色絲狀沉淀生成，此沉淀為Hg2Cl2，如無沉淀產生，說明加入二氯化錫的量不夠，如沉淀太多并呈灰色時，說明二氯化錫量太多，遇到以上兩種情況均應棄去重做。另外二氯化錫與二氯化汞的作用較慢，當加入二氯化汞后，須攪拌和放置2min，但不能過長，以免溶液中的亞鐵被空氣氧化。

2.5 酸度對結果的影響

加入硫磷混酸的目的是為了保持溶液的酸度，酸度不僅決定著溶液的穩定存在，同時磷酸與鐵產生無色絡合物，使指示劑變色明顯。此處常遇到的問題是硫磷混酸加入量不足，使反應終點沒有出現蘭紫色，而是呈灰色并且逐漸加深，無法正確判斷滴定終點，操作時應特別注意。

2.6 其他注意事項

此方法測定全鐵時應快速滴定，尤其是在加入二氯化錫溶液后，Fe3+被還原為Fe2+，如果暴露在空氣中時間過長，將影響測定結果。另外本方法使用的二氯化汞俗稱升汞，易揮發有劇毒，使用時要特別小心，加入前溶液溫度不宜過高，以免有毒物質蒸發。

3 結論

從本實驗的操作規程可以看出，酸溶重鉻酸鉀滴定法測定鐵礦石中的全鐵，此法操作簡單，步驟較少，本文分析了不同條件對結果的影響，并提出注意事項，能夠顯著提高滴定分析數據的準確度和精密度。不同測試人員在相同條件下對同一樣品進行測定，所得結果令人滿意。

[1]中國有色金屬工業總公司地質局.有色地質分析規程(下冊)，1992，6.