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总铁含量的测定

2022.8.10

三氧化二铁含量的测定方法较多,如重铬酸钾滴定法、高锰酸钾滴定法、EDTA络合滴定法、紫外-可见分光光度法(磺基水杨酸或邻菲罗啉分光光度法)、原子吸收分光光度法等。

3.4.4.1 重铬酸钾容量法

试样用酸分解或碱熔融分解,试液用氯化亚锡将铁还原成Fe2+离子,加氯化汞氧化过量的氯化亚锡,在硫酸、磷酸混合酸存在情况下,以二苯胺磺酸钠作指示剂,重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。反应方程式为


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该法适用于总铁量大于5%的样品总铁含量的测定。

用SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7法测铁,方法成熟,准确度高。但由于使用了HgCl2,将有害元素Hg引入了环境,造成环境污染,这是该法测铁的最大缺点。

3.4.4.2 高锰酸钾滴定法

高锰酸钾滴定法原理基本与重铬酸钾滴定法相同。前处理均采用氯化亚锡将铁还原成Fe2+离子,滴定剂则采用酸性高锰酸钾溶液。在酸性溶液内,高锰酸钾与亚铁离子作用,高锰酸根离子被还原,铁离子被氧化,终点时稍过量的高锰酸钾使溶液呈现微红色。其反应方程式为



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3.4.4.3 EDTA络合滴定法

基于Fe3+在酸性溶液中与EDTA能形成稳定的配合物,在pH=1.8~2.0的酸性溶液中,以磺基水杨酸(SS)为指示剂,在60~70℃下,用EDTA直接滴定溶液中的Fe3+,终点由紫红色变为亮黄色。反应如下:

Fe3++H2Y2-=FeY-+2H+

Fe3++SSal2-=Fe(SSal)+

Fe(SSal)++H2Y2-=FeY-+SSal2-+2H+

以SS为指示剂、以EDTA直接测定铁的方法简单,易于观察颜色。但最大的缺点是回收率达不到要求,一般为99%,对于铁含量不高的硅酸盐样品,造成的误差不大,但对于铁含量高的样品(如铁矿石),则会产生较大的误差。为了提高准确度,可以采用二甲酚橙作指示剂,用铋盐标准溶液进行反滴定。

3.4.4.4 紫外-可见分光光度法

当铁含量较低时可用光度比色法进行测定。磺基水杨酸光度法适用于测定0.05%~15%的总铁量,邻菲罗啉分光光度法适用于测定0.01%~15%的总铁量。

(1)磺基水杨酸法

在pH=8~11的氨性溶液中,Fe3+与磺基水杨酸生成稳定的黄色配合物,最大吸收波长为420nm,吸光度与铁含量成正比,故可用于铁的光度测定。

(2)邻菲罗啉分光光度法

用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe3+还原为Fe2+,在pH=2~9时,Fe2+能与邻菲罗啉生成稳定的橙红色的配合物,其最大吸收波长为508nm,吸光度与Fe2+浓度成正比,故可用于铁的光度测定。

3.4.4.5 原子吸收分光光度法

利用原子吸收分光光度计可以对总铁含量极低的硅酸盐进行分析。铁为多谱线元素,在波长208.41nm和511.04nm之间,主要吸收谱线有30多条,其中强吸收线248.3nm线为分析中通常采用的谱线。原子分光光度法测定铁,方法简便快捷,灵敏度高,是测定铁含量的好方法。

试样经氢氟酸和高氯酸分解后,分取一定量的溶液,以锶盐消除硅、铝、钛等对铁的干扰。在空气—乙炔火焰中,于波长248.3nm处测吸光度。


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