1、阮尚全铁矿石中全铁的测定 (无汞法 )设计方案 样品制备预处理采样项目分析的一般思路：接项目(尽量了解所需信息 )分析测试数据处理（统计分析结果）科研选题 设计方案 预分析优化分析方案 分析测试分析报告1、2、撰写论文研究报告结果分析铁矿石中全铁的测定 (无汞法 )ruanshangquan1、学习用酸分解矿石试样的方法。2、掌握以 K2Cr2O7法测定铁的原理、方法及实验条件。3、掌握无汞法测定铁的原理及方法。4、了解预氧化还原的目的和方法。5、了解氧化还原指示剂的变色原理。6、了解 K2Cr2O7法在实际分析中的应用K2Cr2O7法应用： 测定含铁合金、矿石、金属盐及硅酸盐中铁含量；水中化
2、学需氧量（ COD）； 茶多酚 ；土壤有机质等。测定铁的方法： 氧化还原滴定法（ 新方法：高氯酸 -重铬酸钾无汞法， SnCl2-TiCl3-KMnO4无汞无铬法，甲基橙指示剂还原终点铈量法 ） ；络合滴 (EDTA)定法；光谱分析法；特点： 有汞法准确度高，方法成熟，但污染严重。一、实验目的铁矿石中全铁的测定 (无汞法 )ruanshangquan铁矿石的种类有磁铁矿 (Fe3O4)、 赤铁矿 (Fe2O3)、 菱铁矿(FeCO3)等 ， 铁矿石中全铁含量的测定 ， 一般采用 K2Cr2O7法 ， 是一种经典的分析方法 。二、原理经典的重铬酸钾法测定铁矿石中的铁，简便、快速，但因HgCl2
3、剧毒，污染环境，为了减少实验废水对环境的污染，近年来国内外的化学工作者研究了多种不用汞盐测定常量铁的新方法。本实验采用了改进的重铬酸钾法，即保留 K2Cr2O7 作滴定剂，但不使用 HgCl2 。铁矿石中全铁的测定 (无汞法 )ruanshangquan矿样经盐酸分解（一般采用浓 HCl加热溶解），先用SnCl2 将大部分 Fe3+还原成 Fe2+ ，试液由棕红色变为浅黄色。再用 TiCl3将剩余的 Fe3+还原，过量的 TiCl3将 Na2WO4还原成“钨兰”，指示反应完全。然后用少量的 K2Cr2O7溶液将 TiCl3 氧化至“钨兰”刚好褪色。1、铁矿石预处理铁矿石中全铁的测定 (无汞法
4、)ruanshangquan 为了使 Fe3+/Fe2+变负，滴定突跃范围变宽，指示剂的变色点落入突跃范围内，提高滴定准确度 (选用二苯胺黄酸钠作指示剂，滴定终点为 0.85V，落在0.86-1.26之外 )。 消除 Fe3+对终点观察的干扰。E = 0.86 VH2SO4调节酸度，二苯胺磺酸钠作指示剂，在 H3PO4介质中进行。6 Fe2+ Cr2O72-+14H+=6 Fe3+2 Cr2+7H2OE = 0.85 VE = 0.62 V滴定曲线示意图2、 K2Cr2O7滴定 Fe2+加 H3PO4的目的：本方法干扰元素： Cu2+、 Mo() 、 As() 、 Sb() 对测定有干扰，能一
5、起被还原和被滴定。铁矿石中全铁的测定 (无汞法 )ruanshangquan(1) HCl溶液： 1:1水溶液，约 6 mol/L。(2) SnCl2溶液： 10%水溶液。(3) 硫 -磷混合酸(4) TiCl3溶液：(5) Na2WO4溶液： 25%水溶液。(6) 二苯胺磺酸钠： 0.2% 水溶液。(7) K2Cr2O7基准试剂。三、试剂K2Cr2O7 140 干燥 2h如有水解怎么办？铁矿石中全铁的测定 (无汞法 )ruanshangquan铁矿石 Fe3+Fe2+ Fe2+热，浓 HCl SnCl2Fe3+ K2Cr2O712 mol/L H2SO4-H3PO4二苯胺磺酸钠四、实验步骤改
6、用： 6mol/L HCl分析程序如下：TiCl3铁矿石中全铁的测定 (无汞法 )ruanshangquan1、 K2Cr2O7标准溶液的配制l.21.3 g K2Cr2O7 100 mL烧杯250 mL容量瓶计算浓度加水溶解定量转移铁矿石中全铁的测定 (无汞法 )ruanshangquan2、铁矿石的预处理准确称取铁矿石 0.15-0.2g二份 ， 于锥形瓶中 ， 用 少量水湿润 ， 加 20ml1:1HCl， 盖上表皿 ， 低温加热消解试样 ， 待试样分解完全 ， 用 少量 水冲洗表皿及瓶壁 。怎么判断？ 平行试样可同时消解，但不可同时还原(1) 样品消解铁矿石中全铁的测定 (无汞法 )r
7、uanshangquan加热， 趁热滴加 SnCl2(10%)还原 Fe3+，至溶液由棕黄色变成浅黄色，再加 4滴 Na2WO4和 50ml水，加热，摇动下滴加TiCl3至浅蓝色，再过量 2滴。用水冲洗瓶壁，快速 冷却至室温。 小心滴加 K2Cr2O7至蓝色刚好消失 (注意，一般只需 25滴K2Cr2O7，不要过量，否则结果偏低，此消耗的 K2Cr2O7不计体积 ) 。体积不能太大？(2) 还原：铁矿石中全铁的测定 (无汞法 )ruanshangquan加水稀释至 150ml， 加 15ml H2SO4- H3PO4混合酸 ， 再加5-6滴 二苯胺磺酸钠指示剂 ， 立即用 K2Cr2O7标准溶
8、液滴定至溶液呈紫色 ， 即为终点 。计算铁矿石中全铁的含量。为什么？不能太多，能观察终点即可(3) 滴定：铁矿石中全铁的测定 (无汞法 )ruanshangquan五、数据处理 1、 K2Cr2O7标准溶液的配制 2、铁矿石中全铁含量的测定（ MFe:55.85g/mol)(1000 1722722722 Lm o lVMmCOCrKOCrKOCrK%10010006%722722 KK试样mMVCFeFeOCrOCr铁矿石中全铁的测定 (无汞法 )ruanshangquan六、注意事项1、 含硅酸盐试样：用 盐酸溶解 完全 ， 可加 HF、 NaF、 NH4F分解试样 。磁铁矿溶解速度很慢
9、， 可加 SnCl2助溶 。 含硫或有机物的矿样 ， 应先在 500-600 下灼烧以除去硫或有机硫化物 ， 再用盐酸溶解 ， 并加少量 HNO3使矿样分解完全 ， 加 HCl溶液蒸发至近干 ， 以除去 HNO3。 难溶矿样 ， 也可用碱熔： Na2O2-Na2CO3; Na2O2-NaOH在 520 10 ，铂坩埚中进行 。2、 分解完全的试样应只剩白色 SiO2残渣 ， 否则分解不完全 。3、 SnCl2还原 Fe3+时 ， 溶液体积不能太大 ， 以免 Fe3+的颜色不易观察 ，温度应不低于 60 ， 否则还原反应进行的很慢 ， 容易造成 SnCl2溶液过量太多 ， 下一步不易除去 。铁矿石中全铁的测定 (无汞法 )ruanshangquan4、 加 TiCl3还原时 ， 溶液温度不能太低 ， 否则因反应速度慢会导致 TiCl3加入过量 。5、 二苯胺磺酸钠指示剂与 K2Cr2O7标准溶液反应 ， 消耗一定的 K2Cr2O7标准溶液 ， 造成使结果偏高 ， 因此 二苯胺磺酸钠指示剂 不能加得太多 ，以 看清终点为宜 ， 一般 5-6滴 。6、 在 H2SO4- H3PO4混合酸中 ， Fe2+很容易被氧化 ， 因此应立即开始滴定， 以免结果偏低 。矿石采集铁矿石中全铁的测定 (无汞法 )ruanshangquan 2014/4/7
