重铬酸甲容量法测定铁矿石中的亚铁.doc

重铬酸甲容量法测定铁矿石中的亚铁 铁矿中的亚铁是指磁铁矿、菱铁矿及一些硅酸盐中的亚铁，不包括硫化物矿物中的亚铁。所以当分析含有硫铁矿试样中的亚铁时，试样的分解比较复杂，最好能控制一定酸量和时间，以免部分硫铁矿分解而引起误差。 试样置于锥瓶中，在有二氧化碳气体保护下，以盐酸和氟化钠在高温电热板上溶解。瓶口塞以封闭漏斗（见图），使与空气隔绝。溶解完全后，加硼酸除去氟的干扰。加入硫磷混合酸和指示剂，用重络酸钾标准溶液滴定。1 一、易溶矿亚铁的测定 称取0.5克试样（100筛目，不烘样），置于250毫升锥瓶中，加入2克碳酸氢钠，1克氟化钠，加21盐酸30毫升，立即盖上盛有碳酸氢钠饱和溶液的封闭漏斗（或特别的变管玻璃），摇动瓶中的试样，勿使粘结瓶底。在高温电热板上保持微沸1520分钟，并摇动23次，取下，在水槽中冷却。用水洗瓶壁，用新煮沸并已冷却的蒸馏水稀释体积至150毫升，迅速加入5%硼酸溶液10毫升，加硫磷混合酸15毫升及二笨胺磺酸钠指示剂2滴，以重络酸钾标准溶液滴定至溶液呈稳定蓝紫色，即为终点。 换算因数：1毫克铁相当于1.2865毫克氧化亚铁（FeO）。二、 实验原理 铜合金种类较多，主要有黄铜和各种青铜。铜合金中铜的含量一般采用碘量法测定。在弱酸性溶液中（pH=34），Cu2+与过量的KI作用，生成CuI沉淀和I5，析出的I2可以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定。有关反应如下： 2Cu2+4I-=2CuI+I2 或2Cu2+5I-=2CuI+I3- I2+2S2O32-=2I-+S4O62- Cu2+与I-之间的反应是可逆的，任何引起Cu2+浓度减小（如形成络合物等）或引起CuI溶解度增大的因素均使反应不完全，加入过量KI，可使Cu2+的还原趋于完全。但是，CuI沉淀强烈吸附I3-，又会使结果偏低。通常的办法是在近终点时加入硫氰酸盐，将CuI（Ksp=1.110-12）转化为溶解度更小的CuSCN沉淀（Ksp=4.810-15）。在沉淀的转化过程中，吸附的碘被释放出来，从而被Na2S2O3溶液滴定，使分析结果的准确度得到提高。 硫氰酸盐应在接近终点时加入，否则SCN-会还原大量存在的I2，致使测定结果偏低。溶液的pH值应控制在3.04.0之间。酸度过低，Cu2+易水解，使反应不完全，结果偏低，而且反应速率慢，终点拖长；酸度过高，则I-被空气中的氧氧化为I2（Cu2+催化此反应），使结果偏高。 Fe3+能氧化I-，对测定有干扰，可加入NH4HF2掩蔽。NH4HF2（即NH4FHF）是一种很好的缓冲溶液，因HF的Ka=6.610-4，故能使溶液的pH值保持在3.04.0之间。 三、 主要试剂 1. KI溶液（2 molL-1） 2. Na2S2O3溶液（0.1 molL-1）：称取 25g Na2S2O35H2O于烧杯中，加入300500mL新煮沸经冷却的蒸馏水，溶解后，加入约 0.1g Na2CO3，用新煮沸且冷却的蒸馏水稀释至1L，贮存于棕色试剂瓶中，在暗处放置35天后标定。 3. 淀粉溶液（5gL-1）：称取0.5g可溶性淀粉，加少量的水，搅匀，再加入100mL沸水，搅匀。若需放置，可加入少量HgI2或H3BO3作防腐剂。 铜合金的分解 铜合金的种类较多，主要有黄铜和各种青铜等。试样可以用HNO3分解，但低价氮的氧化物能氧化I-而干扰测定，故需用浓H2SO4蒸发将它们除去。也可用H2O2和HCl分解试样：Cu + 2HCl + H2O2 = CuCl2 + 2H2O 煮沸以除尽过量的H2O22 含量的测定Cu2+与过量碘化钾的反应；在弱酸性溶液中，Cu2+与过量 KI作用，生成CuI沉淀，同时析出定量的 I2:2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 或 2Cu2+ + 5I-= 2CuI + I3- 通常用HAc-NH4Ac或NH4HF2等缓冲溶液将溶液的酸度控制为pH=3.54.0，酸度过低，Cu2+易水解，使反应不完全，结果偏低，而且反应速率慢，终点拖长；酸度过高，则I-被空气中的氧氧化为I2（Cu2+催化此反应），使结果偏高。Cu2+与I-之间的反应是可逆的，任何引起 Cu2+浓度减小或引起CuI溶解度增加的因素均使反应不完全。加入过量的KI可使反应趋于完全。这里KI是Cu2+的还原剂，又是生成的Cu+的沉淀剂，还是生成的I2的络合剂，使生成I3-, 增加I2的溶解度，减少I2的挥发。由于CuI 沉淀强烈吸咐I3-会使测定结果偏低。故加入SCN-使CuI(Ksp = l.l x l0-12)转化为溶解度更小的CuSCN (Ksp= 4.8 x 10-15) ，释放出被吸附的I3-。铜的测定。生成的I2用Na2S2O3标准溶液滴定，以淀粉为指示剂。由于CuI沉淀表面吸附I2，使分析结果偏低，终点变色不敏锐。为了减少CuI对I2的吸附，可在大部分I2被Na2S2O3溶液滴定后，加入NH4SCN，使CuI转化为溶解度更小的CuSCN ：CuI + SCN- = CuSCN + I-它基本上不吸附I2，使终点变色敏锐。试样中有Fe存在时，Fe3+也能氧化I-为I2，