重铬酸钾滴定法一.基本原理:矿样用酸分解,使铁完全形成Fe3+,于热盐酸溶液中滴加氯化亚锡(SnCl2),使Fe3+还原为Fe2+,过量的氯化亚锡(SnCl2)以氯化汞(HgCl2)除去,以磷硫混酸为保护剂,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至溶液呈稳定蓝紫色为终点。二.试剂1.盐酸2.硝硫混酸3.磷酸4.1:1硫酸5.SnCl2溶液:称取10gSnCl2·5H2O于20ml浓盐酸中,(加热)使之溶解,冷却,用水稀释至100ml,保存在暗色瓶中,加几粒锡粒。6.HgCl2溶液:称取5gHgCl2于100ml水中混匀(饱和溶液,保持瓶底有沉淀存在)。三.分析手续精确称取0.2~0.5g试样于400ml烧杯中,加少许水湿润试样,加10~15ml浓盐酸,盖表皿,置于低温炉上加热5~10min,加硝硫混酸15~20ml,继续加热,蒸干,取下冷却,吹热水30~40ml,盖上表皿,加热煮沸,使可溶性盐类溶解,取下,用氨水中和至沉淀出现,再过量10~15ml(一般不少于20ml),加热煮沸(生成氢氧化铁沉淀),取下用定性快速滤纸过滤,用热的2%氨水洗烧杯2~3次,洗沉淀5~6次,将沉淀洗入原烧杯中,用10ml浓盐酸溶解,使其体积约为30~40ml,加热至近沸,使可溶性盐溶解,缓缓滴加SnCl2溶液,还原至Fe3+的黄色消失,再过量1滴,立即冷却(流水冷却),加饱和HgCl2溶液5ml,摇匀,此时产生白色丝状沉淀,静置3~4min,再加浓磷酸5ml,1:1硫酸5ml,摇匀,用水稀释至150ml,加3~4滴二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴至溶液有绿色变为稳定的蓝紫色为终点。计算:Fe%=V∙TG×100式中:V—滴定消耗重铬酸钾标准溶液的体积(ml)T—重铬酸钾标准溶液对铁的滴定度(g/ml)G—称取试样的重量(g)四.讨论1.用盐酸溶样时,温度不宜过高,应置于低温,因为易挥发,温度太高分解不完全,也避免FeCl3部分挥发。2.H2SO4一定要蒸干,否则SnCl2还原时终点不易观察,因为Fe2(SO4)3的颜色比FeCl3的颜色浅。3.还原时体积为30~40ml为好,溶液浓度稀了不明显,太小部分的硅酸沉淀出来,终点不明显(SnCl2还原铁应保持小体积和较高酸度,否则SnCl2易水解)。4.还原温度不宜过低,温度过低作用缓慢,SnCl2易过量,近沸的温度较好。5.还原时SnCl2不能过量太多,否则有黑色沉淀以影响终点。6.加HgCl2注意:A.溶液应冷至室温B.要一次加入,如分次或滴加Hg2+浓度变稀可能会析出Hg,影响结果(Hg能被重铬酸钾氧化,使结果偏高)。C.加入后放置3~4min,使过量的SnCl2与HgCl2充分作用。(HgCl2的氧化作用较慢)7.Fe3+能氧化指示剂,故加入磷硫混酸使Fe3+与磷酸形成稳定络合物,降低Fe3+/Fe2+的氧化还原能力,避免Fe3+对指示剂的氧化,使终点清晰稳定,但有磷酸存在Fe2+易氧化成Fe3+,所以加入磷酸后,不能放过久,最好在滴前加入。8.还原必须有足量的盐酸存在,为了使Fe3+全部还原为Fe2+,以及阻止Fe2+再被氧化,SnCl2必须稍微过量,但也不能过量太多,否则SnCl2能将Hg2+还原为黑色金属Hg,析出的Hg在重铬酸钾滴定时能起还原作用,使测定结果偏高,并影响滴定终点的观察。9.当铁含量较高,其它干扰元素含量较低,而Cu在2mg以下时,不需用氨水分离,可用快速法测铁(无需过滤)。备注:(1)重铬酸钾滴定法测铁:由于SnCl2能将Cu2+还原为Cu+,Cu+能被重铬酸钾氧化,同时铜离子又能促使Fe2+被空气中的氧氧化,所以铜量高时干扰测定;钼也能被SnCl2还原并严重干扰测定,钨被还原为钨蓝。当钴、镍含量高时,由于离子本身具有颜色,使Fe3+还原时不易观察,但加入过量氨水,能使铁生成氢氧化物沉淀并与上述元素进行分离。砷、锑均能被SnCl2还原,尔后又被重铬酸钾滴定,使结果偏高。大量钒的存在能影响测定铁的准确性。大量的絮状硅酸存在会导致结果偏低,因为Fe3+被它们吸附和包裹,使其不易完全被SnCl2所还原,可用HF、H2SO4处理试样;HNO3的存在严重影响还原和滴定终点的观察,因此在分解试样后必须用硫酸将硝酸完全赶尽,本法适用于0.5%以上铁的测定。(2)在滴定前加磷硫混酸是为了消除Fe3+氧化指示剂的影响,也可避免Fe3+的黄色掩盖蓝紫色终点。(3)如遇难溶试样时,可补加氟化钠和盐酸,滴加SnCl2使Fe3+还原可促使溶解铬铁矿;钛铁矿和钒铁矿等宜用磷酸(或磷硫混酸)分解;对于不能被酸完全分解的试样,采用氢氧化钠或过氧化钠熔解,用水浸取后用盐酸酸化,以下操作同酸溶法。(4)几种特殊的铁矿石,应分解后再滴定,含钒和钼的铁矿石碱熔分解,水浸提过滤分离钼和钒后,沉淀用盐酸溶解,按上述方法还原滴定。含铜的铁矿:王水溶解,硫酸冒烟,加水溶解盐类,加氯化铵2~3g,以过量氨水沉淀铁,以热盐酸溶解,按上述方法还原滴定。含砷和锑的铁矿,试样酸分解并制成硫酸溶液加HBr赶砷和锑。(5)溶样时过多的氟化钠应当避免,大量的氟离子与Fe3+形成络合物,还原时不易滤全且腐蚀玻璃器皿,当氟化钠超过1g时,测得结果偏低,含氟的试样可以不加氟化钠。