锰铁合金、钢铁及合金中锰的测定方法(二)
钢铁中锰含量的分析通常采用滴定法和光度法。
前者用过硫酸铵将锰氧化成七价,以亚砷酸钠-亚硝酸钠标准溶液滴定。
后者常用高碘酸钾将锰氧化成七价后,进行光度测定
1、过硫酸氨氧化滴定法
(1)原理
试样经混合酸(硫酸、硝酸、磷酸)溶解后,以AgNO3为催化剂,用过硫酸氨将Mn+2氧化为MnO4-,用亚砷酸钠-亚硝酸钠标准溶液滴定至紫红色刚好褪去。
2Mn2+ + 5S2O82- + 8H2O = 2MnO4- + 10SO42-+ 10H+
2MnO4- + 5AsO33- + 6H+ = 2Mn2+ + 5AsO43- + 3H2O
2MnO4- + 5NO2- + 6H+ = 2Mn2+ + 5NO3- + 3H2O
(2) 测定步骤
亚砷酸钠-亚硝酸钠标准溶液的配制和标定:
称取 1.6g Na3AsO3和0.86g NaNO2于烧杯中,加20mL H2SO4 (2+3) ,用水稀释至1000mL。
称取基准物金属锰0.5000g于烧杯中,加入20mL HNO3 (1+3),加热溶解,冷却后,移入1000mL容量瓶中,定容至刻度。
移取25.00mL上述锰标液,加入20mL硫磷混合酸,加10mL AgNO3 溶液(5g/L)和10mL过硫酸氨溶液(200g/L),低温加热30s,冷却,加10mL硫酸-氯化钠溶液,立即用Na3AsO3- NaNO2标准溶液滴定至紫红色刚好褪去。
用下式计算Na3AsO3- NaNO2标准溶液
对锰的滴定度。
T ---- Na3AsO3- NaNO2标液对锰的滴定度,g/mL
V - --- 滴定锰标液消耗Na3AsO3- NaNO2标液的体积,mL 样品测定:
称取适量式样于锥形瓶中,加入30mL 硫磷混酸,加热溶解,加10mL AgNO3 溶液(5g/L)和10mL 过硫酸氨溶液(200g/L),低温加热30s ,冷却,加10mL 硫酸-氯化钠溶液,立即用 Na3AsO3- NaNO2标准溶液滴定至紫红色刚好褪去。
用下式计算试样中锰的质量分数。
T ---- Na3AsO3- NaNO2标液对锰的滴定度,g/mL
V ----滴定样品Na3AsO3- NaNO2标液的体积,mL
m ----试样的质量,g
(3) 讨论
◆ 硫磷混酸中的磷酸不仅可以提高HMnO4的稳定性,还可以 与Fe3+生成无色的配合物Fe(PO4)23-,有利于终点的判断。
◆ 滴定过程中,如单独使用NaNO2 ,反应速度较慢,如单独使用 Na3AsO3,可能有部分MnO4-被还原为Mn3+或Mn4+。
因而要两者同时使用。
◆ 滴定前须加入NaCl 除去Ag+ ,否则产物Mn2+会变成高价锰。
V T 10005000.000.25⨯=
%100)(⨯=m
TV Mn ω。