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土壤中全铁含量测定方法分

铁矿石中全铁含量的测定
土样待测液制备(Na2CO3熔融法)
原理:使矿质元素成为可溶性盐类,盐酸溶解脱硅。

用HCL浸提形成的各种碳酸盐、氧化物成为氯化物盐类提取到溶液中作为系统分析用待测液
步骤:准确称取1g烘干土放入铂坩埚,另外用粗天平取无水Na
2CO

(烘干磨
细)8g,坩埚放在黑色有光纸上,将Na
2CO

的7/8分数次加入坩埚,每次加入后
用短小的圆头玻璃小心充分搅合充分混合Na
2CO

和烘干土,然后将坩埚在台面上
轻弹几下使坩埚混合物密实。

再将留下的1/8Na
2CO

擦洗玻棒匀撒在坩埚内混合
物表面作为覆盖,若油光纸上有洒落粉末一起倒入坩埚。

将坩埚放在高温炉中在500-600 0C加热约10分钟,然后升温到900-950 0C,熔融30分钟取出趁热观察,若混合物成凹形且表面均一一致,无气泡和未熔颗粒则熔融
完全。

若有白色Na
2CO

粉末或其他颗粒存在或混合物凹凸不平或出现小孔或泡沫
状或熔块皱缩说明为完全熔融,应继续熔融15-20分钟直到完全熔融。

完全熔融好后趁热用坩埚夹夹住坩埚转动,使熔融物凝固在坩埚周围壁上,尽量减少熔融物在坩埚底,但熔融物不要超过坩埚壁1/2以便于熔融物取出。

将坩埚中熔融物倒入250ml玻璃烧杯中,再用水处理坩埚中熔融物全部移入烧杯。

过滤得待测液A
待测液A用少量蒸馏水冲洗表面皿及烧杯内壁,将烧杯的1/2-1/3浸入预先加热的沸水浴锅中在通风柜中进行蒸干处理,一直蒸至湿盐糊状,加浓HCL20ml搅拌后放置过夜,或者在水浴上80-90 0C保温20分钟,加1%新鲜动物胶(事先保温到700C)10ml并搅拌数次,700C下维持10分钟将烧杯取出趁热用倾清法以快速无灰滤纸过滤,再用热水或稀HCL洗无高铁离子反应为止(溶液中有大量气泡产生,铁块逐渐减小,如果铁块过量,则最终溶液中还有剩余铁块,溶液有无色渐渐浅绿色即+2价铁离子的颜色,如果久置 2价铁离子不稳定会被空气中的氧气渐渐氧化.溶液渐变红褐色),用20%硫氰化钾溶液进行检查(,若溶液变为血红色,则为铁离子),滤液承接于250ml 容量瓶中,冷却后用水定容(溶液B)。

重铬酸钾容量法
基本原理:在酸性溶液中,用氯化亚锡将三价铁还原为二价铁,加入氯化高汞以除去过量的氯化亚锡,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。

反应方程式:
2Fe3+ + Sn 2+ + 6Cl―—→ 2Fe2+ + SnCl
6
2―
Sn2+ + 4Cl― + 2HgCl
2—→ SnCl
6
2― + Hg
2
Cl
2

6Fe2+ + Cr
2O
7
2- + 14H+—→ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 2Cr3+ + 7H
2
O
药品及试剂
①硫磷混合酸:量取50ml浓硫酸缓慢倒入500ml水中冷却后加入50ml浓磷酸,加水稀释到1L。

② 0.0125N重铬酸钾标准溶液:称取0.6135g预先在130℃烘干1h的重铬酸钾(基准试剂)粉末于250 mL烧杯中,以少量水溶解后移入1L容量瓶中,用水定容。

③ 2%氯化亚锡溶液:称取1g SnCl
2。

2HO
2
溶于3mL浓盐酸(1:1)中,用水稀释至50mL。

④氯化高汞饱和溶液:10g氯化汞溶于100mL水中震荡澄清用澄清液。

⑤ 0.5%二苯胺磺酸钠指示剂:0.5g二苯胺磺酸钠溶于100mL水中
⑥ 氟化钠:助溶剂
步骤分析
取溶液B20mL 于250mL 烧杯中,在通气柜电热板上蒸发溶液体积到10mL ,取下趁热滴加氯化亚锡溶液至铁(Ⅲ)离子的黄色消失并过量2滴在水槽中冷却,加入5mL 氯化高汞饱和溶液摇动后加硫磷混合酸100mL 左右,冷却后加入5滴0.5%二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。

准确称取0.2g 试样于250mL 锥形瓶中,用少许水润湿,摇匀。

加入10mL (2+3)硫磷混合酸及0.5g 氟化钠,摇匀。

在高温电炉上加热溶解完全,取下冷却,加入15mL 盐酸,低温加热至近沸并维持3~5min ,溶液变澄清,取下趁热滴加氯化亚锡溶液至铁(Ⅲ)离子的黄色消失,并过量2滴,用水冲洗杯壁。

在水槽中冷却,加入10mL 氯化高汞饱和溶液,摇动后放置2~3 min ,加水至120mL 左右,冷却后加入5滴0.5%二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。

与试样分析的同时进行空白试验(石英砂替代样品)。

计算结果:
()m V m V Fe 2.01000020.0%=⨯⨯=
此法的优点是:过量的氯化亚锡容易除去,重铬酸钾溶液比较稳定,滴定终点的变化明显,受温度的影响(30℃以下)较小,测定的结果比较准确。

3、注意事项:
① 溶样时需要用高温电炉,并不断地摇动锥形瓶以加速分解,否则在瓶底将析出焦磷酸盐或偏磷酸盐,使结果不稳定。

② 熔矿温度要严格控制。

通常铁矿在250~300℃加热3~5min 即可分解。

温度过低,样品不易分解;温度过高,时间太长,磷酸会转化为难溶的焦磷酸盐,在350℃以上凝成硬块,影响滴定终点辨别,并使分析结果偏低。

③ 控制好二氯化锡还原铁(Ⅲ)的滴加量。

过量二氯化锡被二氯化汞氧化,应生成白色丝状沉淀。

如果还原时二氯化锡过量太多,则二氯化锡进一步被还原成金属汞,产生灰色或黑色沉淀。

金属汞容易被重铬酸钾氧化,使铁的结果偏高。

出现这种情况时,应称样重新测定。

④ 二氯化汞溶液应在小体积时加入,有白色丝绢光泽沉淀生成。

这种甘汞沉淀的产生比较缓慢。

因此加入加入二氯化汞后应摇匀并放置2~3 min ,时间过短则结果偏高。

⑤ 指示剂必须用新配制的,每周应更换一次。

二、过氧化钠分解试样
1、药品及试剂
① 硫磷混合酸:15%+15%+70%
将150mL 浓硫酸缓缓倒入700mL 水中,冷却后加入150mL 磷酸,搅匀。

② 重铬酸钾标准溶液:1.00 mL 此溶液相当于0.0020g 铁。

称取1.7559g 预先在150℃烘干1h 的重铬酸钾(基准试剂)于250 mL 烧杯中,以少量水溶解后移入1L 容量瓶中,用水定容。

③ 氯化亚锡溶液:10%
称取10g 氯化亚锡溶于20 mL 盐酸中,用水稀释至100 mL 。

④ 氯化高汞饱和溶液:5%
⑤ 二苯胺磺酸钠指示剂:0.5%
⑥ 过氧化钠
2、分析步骤:
准确称取0.2g试样,置于银坩埚中,加3g过氧化钠,混匀,再覆盖1g过氧化钠。

放入已经升温至650~700℃的马弗炉中,熔融5 min,取出冷却。

将坩埚放入300mL烧杯中,加水20mL,浸取。

待剧烈作用停止后,加盐酸20mL,同时搅拌,使溶块溶解,然后用5%盐酸洗净坩埚。

在电炉上加热溶解至近沸并维持约10min。

取下趁热滴加氯化亚锡溶液至铁(Ⅲ)离子的黄色消失,并过量2滴。

用水冲洗杯壁,在水槽中冷却,加入10mL氯化高汞饱和溶液,摇动后放置2~3min,加硫-磷混酸15mL,用水稀释至120mL,加5滴5g/L二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色为终点。

与试样分析同时进行空白试验。

3、注意事项:
①过氧化钠熔矿,能分解各类铁矿石且易于浸取,熔融应控制在刚全熔为佳。

②过氧化钠熔融物用盐酸提取后,要煮沸5~10 min,以赶净过氧化氢,否则测定结果不正常。

③用氯化亚锡还原铁时,必须在盐酸溶液中进行,同时溶液体积不能过大,温度不应低于60~70℃。

否则氯化亚锡容易水解。

④控制好氯化亚锡还原铁(Ⅲ)的滴加量。

过量氯化亚锡被氯化高汞氧化,应生成白色丝状沉淀。

如果还原时氯化亚锡过量太多,则氯化亚锡进一步被还原成金属汞,产生灰色或黑色沉淀。

金属汞容易被重铬酸钾氧化,使铁的结果偏高。

出现这种情况时,应称样重新测定。

⑤氯化高汞溶液应在小体积时加入,有白色丝绢光泽沉淀生成。

这种甘汞沉淀的产生比较缓慢。

因此加入加入氯化高汞后应摇匀并放置2~3 min,时间过短则结果偏高。

⑥指示剂必须用新配制的,每周应更换一次。

⑦每批测定,应作2个空白试验,以校正测定结果。

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