董錫華 張麗梅 (云南鋁業(yè)股份有限公司 云南 昆明 650502)
鋁合金中高鐵的無汞測定
董錫華 張麗梅 (云南鋁業(yè)股份有限公司 云南 昆明 650502)
試樣用HClO4溶解,用TiCl3將Fe3+還原Fe2+,用K2Cr2O7滴定,測定試樣的含鐵量。
鋁鐵合金;無汞;測鐵;新方法
重鉻酸鉀—汞鹽法測定鐵具有準確度高、速度快、適用廣泛,用作高含鐵量中鐵的測定。但此法使用汞鹽,污染環(huán)境[1],危害健康。為沿用K2Cr2O7法測定鐵的優(yōu)點又避免用汞鹽,國內(nèi)外在研究無汞測鐵的方法上作了大量工作,還原Fe3+:用T i、SnCl2、Al、Zn、抗壞血酸、H2S等,雖然不用汞鹽,但存在缺點,故不普遍采用。文獻報道[2],采用H ClO4消除F e3+的過量還原劑T iCl3來測定鐵礦石中鐵的無汞測定法,但操作條件比較苛刻:冰冷處理等,不便推廣。本文在此法基礎(chǔ)上作了改進,使之在普通條件下就能測定鋁合金中高鐵,且具有汞鹽法的優(yōu)點。
1試劑:⑴T iCl3溶液;⑵NaOH 溶液;⑶H Cl;⑷H ClO4;⑸SnCl2溶液10%;⑹H gCl2溶液;⑺硫磷混合酸;⑻K2Cr2O7標準溶液(0.01N);⑼二苯胺磺酸鈉(0.5%)。
2試液的制備
稱取1.000g鋁鐵合金于250ml三角燒瓶中,加入5mlNaOH(20%)溶液,加熱溶解,冷卻,邊搖邊加H C(l1:1)100ml,再加熱至沸,冷至室溫,移入250ml容量瓶,成試樣A。同理制備試樣2(0.750g)、3(0.800g)、4(1.200g)號。
1.K2Cr2O7-TiCl3-HClO4法:
吸取試樣A50ml于250ml三角燒瓶中,加入H ClO 4(1:1),加熱至沸,取下迅速滴加T iCl3(1:5)溶液至無色并過量1-2滴,4-8s后立即加入50ml水,用流水冷至室溫,加硫磷混合酸20ml、二苯胺磺酸鈉5滴,用0.01N K2Cr2O7標準溶液滴定至深紫色。計算試樣的含鐵量見表1
2.K2Cr2O7-SnCl2-HgCl2法[2]:
吸取試樣A50ml于250ml三角燒瓶中,加熱至沸,取下滴加SnCl2溶液至無色并過量1-2滴,加水50ml,用流水冷至室溫,加5mlH gCl2,搖動放置2-3min,加硫磷混合酸20ml、二苯胺磺酸鈉0.5%水溶液5滴,用0.01N K2Cr2O7標準溶液滴定至深紫色。計算試樣的含鐵量見表1
1.根據(jù)以上結(jié)果,二者的重現(xiàn)性和準確性都一致。
2.迅速消除過量的T i3+,是本法的關(guān)鍵。本法利用了T i3+與Fe3+反應(yīng)是瞬間的,而T i3+與H ClO4-反應(yīng)雖快卻非瞬間反應(yīng)的特點,先加入H ClO4,一起加熱至沸,T i3+還原Fe3+同時,迅速完成消除過量的T i3+。
3.F e2+的穩(wěn)定性:還原F e2+的穩(wěn)定性是本法重點,當(dāng)用T iCl3還原Fe3+為Fe2+之后,既要消除多余T i3+,又要考慮溶液穩(wěn)定,所以消除多余T i3+,時間一定不能拖長,否則:①在熱酸溶液中F e2+也部分氧化,致測定結(jié)果偏低;②縮短時間時,未消除完T i3+會致測定結(jié)果偏高。本法用的是盡快冷卻溶液至室溫,時間20min內(nèi)。
4.K2Cr2O7消除過量F e3+的問題:Cr2O72-同F(xiàn) e3+作用時溫度的影響,文獻報道較粗略且不確切:長時間共煮、任一溫度、熱無機酸等。本法知,Cr2O72-同F(xiàn)e3+反應(yīng)隨溫度升高而加快:75℃以上,ClO4-同F(xiàn) e2+迅速反應(yīng),但不是瞬間反應(yīng);70℃以上,4-8s內(nèi)ClO4-能把過量的T i3+消除掉。
5.H ClO4:H ClO4與F e2+的反應(yīng)是高溫、高濃H2SO4下才反應(yīng)[2]的,本法用的是H ClO4,故無影響。
6.T iCl3:由于有效消除,iCl3的濃度對本法沒有影響。但本法用濃T iCl3溶液是要求在短時間內(nèi)將F e3+還原為F e2+,又滿足H ClO4迅速將過量的T iCl3消除。
[1].OM.P.Bhargn etal25(6)1985.
[2].G.Arvamudan,Talanta 13(3)1966.