趙志遠(yuǎn)
摘 要:文章探討了硫代硫酸鈉滴定銅精礦中的銅后,加入三氯化鋁溶液,使三價(jià)鐵從鐵氟絡(luò)合物中釋放出來(lái),繼續(xù)用硫代硫酸鈉滴定銅精礦中鐵的含量。
關(guān)鍵詞:銅精礦;銅;鐵;連續(xù)測(cè)定
銅精礦中鐵量的測(cè)定,文章研究了用硫代硫酸鈉滴定法測(cè)定銅精礦中的銅后,繼續(xù)加入三氯化鋁溶液,用硫代硫酸鈉滴定銅精礦中鐵的含量,對(duì)測(cè)定條件的選擇,加標(biāo)回收、精密度的考察進(jìn)行了討論。本方法操作簡(jiǎn)單,重現(xiàn)性好,回收率在98.08%~101.7%之間,能夠滿足生產(chǎn)快速分析的要求。
1 主要試劑
(1)三氯化鋁:500g/L水溶液。
(2)乙酸-乙酸銨緩沖溶液:稱取1500g乙酸銨,置于1000mL燒杯中,加水溶解后倒入5L瓶中,加冰乙酸(ρ=1.05g/mL)1670mL,用水稀釋5L,混勻,此溶液pH為4.58。
(3)銅標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取2.0000g金屬銅(含銅99.99%)加入20mL硝酸(1+1),加熱溶解,用少量水稀釋后滴加氫氧化銨(1+1)中和至氫氧化銅剛析出,加入300mL冰乙酸,移人2L容量瓶中,用水稀釋至近刻度,靜置過(guò)夜,稀釋至刻度,此溶液1mL含0.001g銅。
(4)鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取2.0000g純鐵絲(99.95%)于燒杯中,加入50mL鹽酸(1+1),蓋上表皿在低溫電爐上加熱溶解完全,取下冷卻,移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻,此溶液1mL含2mg鐵。
(5)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取84g硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)置于500mL燒杯中,加水溶解,加入2克無(wú)水碳酸鈉,溶解后移入20L瓶中,加水稀釋至10L。放置一周后標(biāo)定。
2 標(biāo)定
(1)硫代硫酸鈉對(duì)銅的標(biāo)定:移取30mg銅標(biāo)準(zhǔn)溶液于200mL燒杯中,加入2.5g碘化鉀,以硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淡黃色,加入淀粉5mL,繼續(xù)滴定至淺藍(lán)色,加入2~3mL硫氰酸鉀溶液,再滴定至藍(lán)色消失為終點(diǎn)。
(2)硫代硫酸鈉對(duì)鐵的標(biāo)定:移取30mg鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液于標(biāo)定銅標(biāo)準(zhǔn)溶液后的試液中,沿杯壁加入30mL三氯化鋁,震蕩使之溶解,放置5分鐘后,硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定至紅棕色消失為終點(diǎn)。隨同做試劑空白。
3 測(cè)定步驟
稱取試樣0.2g于200mL燒杯中,加氫溴酸5mL,搖均,低溫加熱至剛發(fā)煙,趁熱加入硝鹽混酸10mL,放置2~3分鐘后在中低溫電爐上加熱至剩1~2mL,加10mL鹽酸(若試樣中碳含量較高時(shí),需加入硫酸或高氯酸加熱至無(wú)黑色殘?jiān)?。含硅酸鹽不溶殘?jiān)^多的試樣加氟化氫銨0.1g)。加熱至剩下1~2mL,加水20mL煮沸使可溶性鹽類溶解,冷卻至室溫。銅的測(cè)定:向溶液中滴加乙酸-乙酸銨混合溶液至紅色不再加深過(guò)量3,然后加氟化氫銨1~2g,搖勻,向溶液中加入2~3g碘化鉀,搖勻,迅速用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淡黃色,加入2mL淀粉溶液(如鉛、鉍含量高時(shí)需提前加入淀粉溶液),繼續(xù)滴定至淺藍(lán)色,加入硫氰酸鉀溶液1mL,快搖震蕩至藍(lán)色加深,再滴定至藍(lán)色恰好消失為終點(diǎn)。鐵的測(cè)定:向測(cè)定銅后的溶液中沿杯壁加入30mL三氯化鋁,震蕩,放置5分鐘,加入淀粉溶液,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定至紅棕色消失為終點(diǎn)。隨同做試劑空白。
4 結(jié)果與討論
4.1 滴定條件實(shí)驗(yàn)
(1)乙酸-乙酸銨用量:試驗(yàn)結(jié)果表明:加入過(guò)量乙酸-乙酸銨大于3mL時(shí),結(jié)果穩(wěn)定,選用3mL乙酸-乙酸銨。(2)淀粉溶液用量的選擇。試驗(yàn)表明:淀粉用量1~5mL對(duì)測(cè)定結(jié)果無(wú)明顯影響,本法選用2mL淀粉。(3)三氯化鋁用量(表1)
試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)加入30mL~40mL時(shí)三氯化鋁可使[FeF6]3-中Fe3+釋放,形成穩(wěn)定的[AIF6]3-,使鐵的回收率大于99%,滿足需要,選用30mL三氯化鋁。
(4)加入三氧化鋁放置時(shí)間對(duì)測(cè)定的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明:放置時(shí)間小于5分鐘,使Fe3+釋放不完全,放置時(shí)間5分鐘以上Fe3+釋放完全,鐵回收率大于99%,故選擇放置時(shí)間為5分鐘以上。
(5)測(cè)定鐵的試劑空白試驗(yàn)
試驗(yàn)結(jié)果表明,三氯化鋁消耗硫代硫酸鈉溶液,所以應(yīng)隨同試樣做試劑空白。
(6)共存元素的干擾試驗(yàn)。
4.2 鉛離子鎳離子對(duì)測(cè)定鐵的干擾
結(jié)果表明50mg鐵和50mg鎳對(duì)測(cè)定無(wú)明顯影響。
4.3 分析結(jié)果
(1)回收率實(shí)驗(yàn)
分別在銅鐵、鐵試樣中加入不同量的鐵,按實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定含鐵量,測(cè)得結(jié)果表明:該方法測(cè)鐵時(shí)回收率在98.08%~101.7%之間,可以滿足測(cè)定要求。
(2)分析方法的精密度考察
按擬定的分析方法,對(duì)3個(gè)銅精礦試樣進(jìn)行精密度考察,本方法相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.46%~1.081%,精密度較好,滿足測(cè)定需要。
4.4 分析方法準(zhǔn)確度的考察
應(yīng)用本法與氨分離銅,重鉻酸鉀滴定法對(duì)同一樣品測(cè)試,結(jié)果見(jiàn)表2。
應(yīng)用本法與氨分離銅,重鉻酸鉀滴定法對(duì)同一樣品測(cè)試,硫代硫酸鈉滴定法連續(xù)測(cè)定銅、鐵,結(jié)果良好,能滿足生產(chǎn)要求,值得推廣運(yùn)用。
5 結(jié)束語(yǔ)
(1)本實(shí)驗(yàn)對(duì)銅精礦試樣用酸分解后,在測(cè)銅試液中加入過(guò)量的三氯化鋁溶液,使鐵釋放出來(lái),進(jìn)行鐵的測(cè)定,這樣就縮短了分析時(shí)間,簡(jiǎn)化了分析過(guò)程。(2)對(duì)銅精礦中,銅、鐵進(jìn)行連續(xù)快速分析,方法準(zhǔn)確可靠。(3)此方法除適用于銅精礦外,還適用于礦石中銅、鐵常量的測(cè)定。
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