重铬酸钾容量法测定钛合金中的铁
一、方法要点
在硫酸介质中,以硝酸银为催化剂,用高硫酸铵氧化铬,再以过氧化氢络合铁、钒等元素,用氨水沉淀铁,与其他元素分离。于盐酸溶液中用氯化亚锡将铁还原为二价,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定至溶液呈紫罗兰色为终点。根据重铬酸钾溶液的消耗量,换算出铁的含量。
二、试剂
(1)盐酸(密度为1.19g/mL)、硝酸(密度为1.42g/mL)、硫酸(密度为1.84g/mL)、氨水(密度为0.9g/mL)。
(2)硝酸银溶液(0.5%)、过氧化氢(30%)。
(3)过硫酸铵:25%溶液(现用现配)。
(4)氯化亚锡溶液(5%):称取氯化亚锡5g,加盐酸20mL,加热溶解后以水稀释至100mL(现用现配)。
(5)二氯化汞饱和溶液。
(6)二苯胺磺酸钠指示剂:0.5%溶液。
(7)硫磷混酸:于700mL水中,加硫酸150mL、磷酸150mL。
(8)铁标准溶液1mg/mL:称取光谱纯铁1.0000g,加硫酸(1+4)30mL,加热溶解后,移入1000mL容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀。
(9)重铬酸钾标准溶液(0.02mo1/L):取基准重铬酸钾0.9806g,以水溶解后,移入1000mL容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀。
重铬酸钾标准溶液对铁滴定度T的确定:分取与试样含量相近铁量的标准溶液,于400mL烧杯中,加盐酸(1+1)25mL,加热至沸并浓缩至20mL,左右,过摇边滴加氯化亚锡至溶液黄色刚消失,并过量2滴,以下按分析步骤进行。
重铬酸钾标准溶液对铁的滴定度(T),按下式计算:
T(g/mL)=G/V
式中G一—所取铁标准溶液的质量,g;
V——滴定所消耗重铬酸钾标准溶液的体积,mL。
三、分析步骤
称取试样0.2000~0.5000g(控制铁量为5~25mL),置于400mL烧杯中,加盐、硝酸溶解后,加硫酸(1+1)15mL,加热蒸发至冒白烟。取下稍冷,加水50mL,加热溶解盐类,用水稀释至250mL左右,加硝酸银溶液10mL、高硫酸铵溶液15mL,加热煮沸使锰、铬氧化,继续煮沸5min,取下冷却至40~50℃,在不断搅拌下用氨水中和至溶液pH=8~9,缓缓加入过氧化氢5mL,再加氨水30~40mL、过氧化氢5mL,加适量纸浆,搅拌均匀后,静置20min,用快速滤纸过滤,以1%的热氨水洗涤10次左右,再用热水洗涤4~5次。用近沸的盐酸(1+1)25mL分三次将沉淀溶解于原烧杯中,用热的1%盐酸充分洗涤滤纸8~10次,再用热水洗涤2~3次。将溶液蒸发至20mL左右,用少量水冲洗表面皿及杯壁,将溶液加热至沸,边摇边滴加氯化亚锡溶液至黄色刚消失,并过量2滴,立即以流水冷却,加二氯化汞饱和溶液10mL,搅拌至絮状物出现后,加水100mL、硫磷混酸20mL、二苯胺磺酸钠指示剂2滴,用重铬酸钾标准溶液滴定至溶液变为紫罗兰色为终点。
计算:
w(fe)=(VT/G)×100%
式中V——滴定时消耗重铬酸钾标准溶液的体积,mL;
T——重铬酸钾标准对铁的滴定度,g/mI。;
G——试样质量,g。
四、注意事项
(1)沉淀时温度应控制在40~50℃。温度太高,过氧化氢会剧烈分解,不能有效络合钛、钒;温度太低,过氧化氢分解不完全,过滤慢,还会继续产生气泡,使铁损失。
(2)浓缩体积应控制在20mL左右为宜。体积大,加二氯化汞饱和溶液后,将无明显絮状物生成;体积小,则出现絮状物较多,且有灰色金属汞生成,使终点不易辨别。
(3)当分离后,如氢氧化物沉淀中仍夹杂有少量其他离子(尚未达到干扰量)时,则在还原时,应滴加氯化亚锡至试液无三价铁颜色(在合成试样还原时由黄变绿再变蓝色现象)并过量2滴即可。
(4)氯化亚锡加入量应严格控制,一般过量2滴。加入量不够,则加二氯化汞饱和溶液后,将无白色絮状物生成;加入量过多,除生成大量的白色絮状物外,还生成灰色金属汞,上述两种情况都影响分析结果的准确性。
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技术原理