酸溶重鉻酸鉀容量法測定鐵含量的分析與探討

趙冬蘭

（遼寧省有色地質一〇五隊有限責任公司，遼寧 葫蘆島 125000）

1 原理

樣品經過硫酸-磷酸加熱溶解，在酸性溶液中，以中性紅作為指示劑，三氯化鈦為還原劑，將溶液中的Fe（III）還原為Fe（II），其反應式為：

過量的三氯化鈦使溶液呈現為無色，用重鉻酸鉀消除過量的Ti（III）選擇二苯胺磺酸鈉為指標劑，用重鉻酸鉀標準溶液滴定Fe2+離子。其反應式為：

2 試劑選擇

硫酸-磷酸（2:1）；氟化鉀溶液（20%）；中性紅指示劑（0.2%）；三氯化鈦-鹽酸（1:1）；重鉻酸鉀溶液（準確稱0.2452gK2Cr2O7于一只干凈的100mL燒杯中，加水溶解，定量移入500mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻）；重鉻酸鉀標準溶液c（K2Cr2O7）=0.008333mol·L-1（準確稱4.9032gK2Cr2O7于一只干凈的500mL燒杯中，加水溶解，定量移入2000mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻）；二苯胺磺酸鈉指示劑（0.2%）。

3 實驗手續

準確稱取實驗樣品0.1g（精確到0.0001g），置于250mL錐形瓶中，加少量水潤濕，加入5mL氟化鉀溶液，10mL硫酸-磷酸，高溫加熱溶解至三氧化硫白煙騰空到瓶口，取下冷卻，用水吹洗杯壁至試液總體積為50mL左右，加入2滴～3滴中性紅指示劑，滴加三氯化鈦溶液還原三價鐵，試液由藍色變為無色，再用重鉻酸鉀溶液氧化，試液由無色變為藍色，加入3滴二苯胺磺酸鈉指示劑用重鉻酸鉀標準溶液滴定至試液由淺綠色變為藍紫色，即為終點。記錄重鉻酸鉀標準溶液消耗毫升數。

Fe%=[(T×V)/m]×100

式中：V—滴定所消耗的重鉻酸鉀標準溶液的體積(ml)；

T—1mL重鉻酸鉀標準溶液相當于鐵的(g)數

m—稱取試樣重量(g)

4 實驗數據記錄與處理

4.1 方法的精密度與準確度

為了檢驗改進后的實驗方法的穩定性和重現性，選取國家標準物質GBW(E)070087分別按照傳統的重鉻酸鉀容量法（簡稱方法1，實驗結果為X1）和文中所述改進方法（簡稱方法2，實驗結果為X2），12次平行實驗，同時選取10個具有代表性的國家標準物質分別進行12次重復試驗，測試結果見表1：

表2 綜合數據部分統計表

4.2 實驗注意與討論

方法2在精密度上符合質量管理要求，但在準確度上存在特定性，該改進方法適用于鐵礦石、鐵錳礦石、鉻礦、釩鈦鐵礦、稀土鐵礦等分析，但不適用于鈦鐵礦分析。綜上所述，本方法實驗成本低，反應速度快，環境污染小，易于實際掌握操作，基本可以代替過氧化鈉堿熔方法使用，且適用范圍廣。

但在實驗過程中發現：①溶樣過程中，磷酸對試樣分解的能力很強，溶樣快，溶樣溫度與時間是方法的關鍵，溫度低加熱時間長均易引起白色焦磷酸鹽沉淀粘底，使測試結果偏低，分解試樣時間最好在5min～7min內完成，整批樣品不超過10min。②氧化還原反應過程中，磷酸與鈦配位生成絡合物，在混酸介質中還原時，指示劑顏色轉變慢，最好利用加水稀釋試液時與硫酸產生的熱量（約60℃～70℃）進行還原，溶液顏色變化比較明顯。試樣中如果含有銅、鉑、釩等變價離子，溫度在20℃～90℃之間滴定時，還原與氧化終點，皆不受影響。③本方法適用Fe%≥1的測定。

5 實際應用

將方法2應用于某礦石中鐵含量分析，部分數據見表2。

根據質量管理規范要求，該地區的鐵含量測定結果符合要求，質量評價合格。綜上所述，改進方法可應用于實際工作中，節約成本的同時，又提高了工作效率。