電位滴定法檢測鐵粉中的鐵含量
鐵礦石中全鐵含量的測定普遍采用的是三氯化鈦-重鉻酸鉀法。該方法具有簡單、快速、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),在原理上易理解,但是具體的操作條件不容易掌握,在操作過程中也易造成操作誤差。本文參照國標(biāo),采用電位滴定的方式進(jìn)行,以標(biāo)準(zhǔn)鐵的含量作參考,避免了顏色判定可能產(chǎn)生的誤差,節(jié)省了時間和試劑,為全鐵含量的測定提供了一定的方法依據(jù)。
2 實驗部分
2.1 儀器

T960全自動電位滴定儀、Hamilton 鉑復(fù)合電極、
10mL滴定管單元、電熱板
2.2 試劑
相關(guān)配制見附錄。
重鉻酸鉀溶液(約0.25mol/L),鹽酸溶液(1+1)、二氯化錫溶液(6%)、鎢酸鈉溶液(5%)、二苯胺磺酸鈉溶液(0.2%)、氟化鈉溶液(4%)、三氯化鈦溶液(40g/L)、硫磷混酸溶液(1.5:1.5:7)、重鉻酸鉀(0.05mol/L),高純鐵(99.98%)
3 實驗方法
3.1 實驗步驟
稱取約0.2g(精確至0.001g)標(biāo)準(zhǔn)鐵或樣品置于滴定杯中,加入鹽酸溶液50mL,于電熱板上加熱至盡沸(300℃)溶解。待試樣溶盡且溶液剩約15-20mL時,滴入二氯化錫溶液至淡黃色,冷卻。加入20滴鎢酸鈉溶液,繼續(xù)滴加三氯化鈦至溶液呈穩(wěn)定的鎢藍(lán)色。加入20mL硫磷混酸,搖勻,用0.05mol/L的重鉻酸鉀溶液滴至無色,用重鉻酸鉀溶液(0.25mol/L)進(jìn)行滴定至終點(diǎn)。
空白實驗不加二氯化錫溶液。
3.2 參數(shù)設(shè)定
4 結(jié)果與討論
4.1 實驗結(jié)果
空白體積:0.01 mL。
4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)鐵

式中:
C --重鉻酸鉀滴定溶液的濃度,單位為摩爾每升(mol/L);
V --滴定試樣所消耗的重鉻酸鉀滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);
V0 --滴定空白液所消耗的重鉻酸鉀滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);
m --試樣的稱樣量,單位為克(g);
0.9998 --高純鐵的含量;
55.85 --鐵的摩爾質(zhì)量,單位為(g/mol)。
4.1.2 鐵粉
空白體積:0.01mL。

式中:
X --鐵含量,單位為%;
V --滴定試樣所消耗的重鉻酸鉀滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);
V0 --滴定空白液所消耗的重鉻酸鉀滴定溶液的體積,單位為毫升(mL);
C --重鉻酸鉀滴定溶液的濃度,單位為摩爾每升(mol/L);
m --試樣的稱樣量,單位為克(g);
55.85 --鐵的摩爾質(zhì)量,單位為(g/mol)。
4.2 滴定圖譜
(1)標(biāo)準(zhǔn)鐵
(2)鐵粉
4.3 結(jié)論
本文采用電位滴定的方式改進(jìn)了鐵粉中全鐵含量的測定方法,為全鐵測定提供了一定的參考依據(jù)。實驗數(shù)據(jù)證明T960電位滴定儀測定結(jié)果精確度較高,穩(wěn)定性良好,小于儀器的誤差參數(shù)(0.2%),能夠滿足分析工作的需要。
參考文獻(xiàn)
[1] GB/T 223.7-2002 鐵粉 鐵含量的測定 重鉻酸鉀滴定法[S].
注意事項
樣品的測定間隔盡量縮短,以保證結(jié)果的重復(fù)性;試樣溶解完全后可能會出現(xiàn)白色片狀沉淀,是由溶液體積變少導(dǎo)致氟化鈉析出引起的,不影響實驗結(jié)果;滴加三氯化鈦后保證至少穩(wěn)定30s不褪色;若使用自動進(jìn)樣器,需搭配防擴(kuò)散頭,防止每次清洗后管路頭上出現(xiàn)氣泡影響結(jié)果。
附錄
①重鉻酸鉀溶液(0.25mol/L):配制與標(biāo)定按國標(biāo)GB/T 601-2016 化學(xué)試劑 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備。
②二氯化錫溶液(6%):將6g二氯化錫加熱溶于15mL濃鹽酸中,用水稀釋至100mL。
③鎢酸鈉溶液(5%):將5g鎢酸鈉溶于適量水中,加入10mL磷酸,用水稀釋至100mL。
④氟化鈉溶液(4%):將4g氟化鈉溶于適量水中,用水稀釋至100mL。
⑤三氯化鈦溶液(40g/L):吸取3.4mL濃三氯化鈦溶液(1.192g/mL),用鹽酸(1+1)稀釋至100mL。
⑥硫磷混酸溶液(1.5:1.5:7):將150mL濃硫酸注入400mL水中,然后邊攪拌邊緩慢加入150mL磷酸,冷卻后用水稀釋至1L。
