酸溶重铬酸钾容量法测定铁含量的分析与探讨

赵冬兰

（辽宁省有色地质一〇五队有限责任公司，辽宁 葫芦岛 125000）

1 原理

样品经过硫酸-磷酸加热溶解，在酸性溶液中，以中性红作为指示剂，三氯化钛为还原剂，将溶液中的Fe（III）还原为Fe（II），其反应式为：

过量的三氯化钛使溶液呈现为无色，用重铬酸钾消除过量的Ti（III）选择二苯胺磺酸钠为指标剂，用重铬酸钾标准溶液滴定Fe2+离子。其反应式为：

2 试剂选择

硫酸-磷酸（2:1）；氟化钾溶液（20%）；中性红指示剂（0.2%）；三氯化钛-盐酸（1:1）；重铬酸钾溶液（准确称0.2452gK2Cr2O7于一只干净的100mL烧杯中，加水溶解，定量移入500mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀）；重铬酸钾标准溶液c（K2Cr2O7）=0.008333mol·L-1（准确称4.9032gK2Cr2O7于一只干净的500mL烧杯中，加水溶解，定量移入2000mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀）；二苯胺磺酸钠指示剂（0.2%）。

3 实验手续

准确称取实验样品0.1g（精确到0.0001g），置于250mL锥形瓶中，加少量水润湿，加入5mL氟化钾溶液，10mL硫酸-磷酸，高温加热溶解至三氧化硫白烟腾空到瓶口，取下冷却，用水吹洗杯壁至试液总体积为50mL左右，加入2滴～3滴中性红指示剂，滴加三氯化钛溶液还原三价铁，试液由蓝色变为无色，再用重铬酸钾溶液氧化，试液由无色变为蓝色，加入3滴二苯胺磺酸钠指示剂用重铬酸钾标准溶液滴定至试液由浅绿色变为蓝紫色，即为终点。记录重铬酸钾标准溶液消耗毫升数。

Fe%=[(T×V)/m]×100

式中：V—滴定所消耗的重铬酸钾标准溶液的体积(ml)；

T—1mL重铬酸钾标准溶液相当于铁的(g)数

m—称取试样重量(g)

4 实验数据记录与处理

4.1 方法的精密度与准确度

为了检验改进后的实验方法的稳定性和重现性，选取国家标准物质GBW(E)070087分别按照传统的重铬酸钾容量法（简称方法1，实验结果为X1）和文中所述改进方法（简称方法2，实验结果为X2），12次平行实验，同时选取10个具有代表性的国家标准物质分别进行12次重复试验，测试结果见表1：

表2 综合数据部分统计表

4.2 实验注意与讨论

方法2在精密度上符合质量管理要求，但在准确度上存在特定性，该改进方法适用于铁矿石、铁锰矿石、铬矿、钒钛铁矿、稀土铁矿等分析，但不适用于钛铁矿分析。综上所述，本方法实验成本低，反应速度快，环境污染小，易于实际掌握操作，基本可以代替过氧化钠碱熔方法使用，且适用范围广。

但在实验过程中发现：①溶样过程中，磷酸对试样分解的能力很强，溶样快，溶样温度与时间是方法的关键，温度低加热时间长均易引起白色焦磷酸盐沉淀粘底，使测试结果偏低，分解试样时间最好在5min～7min内完成，整批样品不超过10min。②氧化还原反应过程中，磷酸与钛配位生成络合物，在混酸介质中还原时，指示剂颜色转变慢，最好利用加水稀释试液时与硫酸产生的热量（约60℃～70℃）进行还原，溶液颜色变化比较明显。试样中如果含有铜、铂、钒等变价离子，温度在20℃～90℃之间滴定时，还原与氧化终点，皆不受影响。③本方法适用Fe%≥1的测定。

5 实际应用

将方法2应用于某矿石中铁含量分析，部分数据见表2。

根据质量管理规范要求，该地区的铁含量测定结果符合要求，质量评价合格。综上所述，改进方法可应用于实际工作中，节约成本的同时，又提高了工作效率。