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硫酸亚铁钱滴定法测定镒矿石中镒量探讨作者孙波杨明春钟静来源《新教育时代》2015年第20期摘要镒矿试样经盐酸、氢氟酸、磷酸溶解后滴加硝酸破坏其中的碳及有机物,在磷酸介质中,加入硝酸钱将镒氧化成三价,以稀硫酸溶解盐类,用硫酸亚铁钱标准滴定液滴定,测定的镒量与标准值吻合,相对标准偏差小于
0.1%该方法用于不同含量标准样品的测定,准确度和精密度较高关键词硫酸亚铁铉滴定法镐矿石中镒量—、刖舌在高炉冶炼中,原料中加入适量的镐矿,会增加渣铁流动性,一般情况下是做洗炉料来用它用来做洗炉料用较萤石相对温和,对高炉炉衬的影响相对较小,因此攀钢钮开展用镒矿进行洗炉试验镒矿石中镒量不仅是质量验收的关键指标,而且对高炉生产有指导作用,因此,准确测定其含量十分必要箱矿中镒的测定方法一般采用滴定法,其氧化方式有过硫酸铉法[1】[2][3][4]、硝酸绞法、高氯酸法[5]等过硫酸锻法需消除铭干扰,流程长;高氯酸氧化稳定性较好,但其属易燃易爆危险化学药品;硝酸铉法速度相对较快、使用相对安全因此,本报告选择硝酸铉法硝酸铉法氧化的介质、氧化剂量、氧化温度是本法关键和难点,其操作不易掌握,难以获得准确一致的结果,本报告通过大量的试验,选择了最佳氧化介质、氧化温度控制方法等关键条件,建立了硝酸铉氧化滴定法测定镐矿的方法,该法快速准确,满足镐矿的验收检验
二、实验部分
1.试剂和材料硝酸(P约1-42g/niL);盐酸(p约L19g/mL);磷酸(p约
1.69g/mL);氢氟酸(p约i.13g/mL);5;硫酸:硫酸(1+4)(5+95);硝酸铉,AR;N-苯基代邻氨基苯甲酸指示剂(2g/L):重铭酸钾标准溶液(
0.05000niol/L);硫酸亚铁铉标准溶液(约
0.04mol/L)标定如下:移取三份
25.00mL重铭酸钾标准溶液,分别置于250mL三角瓶中,加入40mL硫酸(1+4)5mL磷酸,混匀以硫酸亚铁铉标准溶液滴定至浅黄色时,加入2滴N-苯基代邻氨基苯甲酸指示剂,继续滴定至溶液由紫红色刚呈亮绿色为终点当三份标定所消耗硫酸亚铁铉标准溶液的体积的极差值未超过
0.10mL时,取其平均值,否则应重新标定按1式计算硫酸亚铁铉标准溶液的浓度1式中c——酸亚铁铉标准溶液的浓度[NH42FcSO426H2O]}mol/L;cl——重铭酸钾标准溶液的浓度[1/6K2G2O7]mol/L;VI——移取重铭酸钾标准溶液的体积,mL;■——滴定所消耗硫酸亚铁铉标准溶液体积的VI平均值,mL实验方法称取试样.2500g置于50mL锥形瓶中,用少量水润湿试样,加入5mL硝酸,lmL盐酸,在电热板上加热溶解,加入5滴氢氟酸,待体积较小后取下,加入20mL磷酸,加热至液面平静,继续加热至刚冒磷酸烟,取下稍冷10s立即加入
2.5g硝酸段加入硝酸铉的温度应在200°C~240°C充分摇动锥形瓶,使二价镐氧化完全,同时用洗耳球不断吹除黄烟直至驱尽黄色氧化氮气体稍冷加入60mL硫酸5+95充分摇动溶解盐类,流水冷却至室温以硫酸亚铁锻标准溶液滴定至粉红色,加入2~3滴N-苯基代邻氨基苯甲酸指示剂,继续滴定至溶液刚呈亮绿色为终点,记下消耗标准溶液的毫升数V2分析结果计算按硫酸亚铁镂标准滴定溶液浓度2式计算试料中镐含量,以质量百分数表示......2式中c一硫酸亚铁铉标准溶液的浓度{[NH42FeSO42-6H2O1}mol/L;V2——滴定试料溶液所消耗硫酸亚铁锻标准溶液的体积,niL;V3——滴定空白试验溶液所消耗硫酸亚铁铉标准溶液的体积,mL;m—试料量,g;
54.95镒的摩尔质量,g/mol
三、结果与讨论冒烟酸的选择及用量GB/T15()6-2002硝酸铉氧化法中,选择用硫酸冒烟,试验表明,硫酸冒烟程度及取下放置的时间不同,测定结果有较大的差别磷酸对镒矿分解效果较好,且磷酸刚冒白烟时温度大约是215°C是硝酸锻氧化能力最强之时,磷酸是三价镐的稳定剂,同时又为镒的氧化提供了适宜的温度条件因此,选择磷酸作样品冒烟酸称取镒矿BH01I3-2A(含镒量
30.16%)标准样品
0.2500g按分析方法操作,分别加入不同量的磷酸,冷却后进行滴定,试验得出,磷酸用量在IO~25mL之间,测定结果稳定,本报告选20mL测定结果见表I表1磷酸用量试验氧化剂的选择及其加入量在高温的浓磷酸中,过硫酸铉、硝酸钱、硝酸、高氯酸、碘酸盐都能将镒氧化为三价,过硫酸锻法需消除铭干扰,流程长,高氯酸氧化稳定性较好,但其属易燃易爆危险化学药品;硝酸氧化不完全;碘酸盐氧化时,易析出游离碘而结胶,影响分析进行因此,本报告选择硝酸铉法称取信矿BH0113-2A(含锭量
30.16%)标准样品
0.2500g按分析方法操作,试验硝酸段加入量影响,试验得出,硝酸铉用量在2g以上,测定结果稳定,本报告选
2.5g测定结果见表2表2硝酸用量试验氧化剂加入时温度加入硝酸铉时温度不宜过高或过低,试验表明温度大约在200~240°C可定量将镒氧化完全,测定结果稳定,温度过高或过低都会使结果偏低.室内温度大约在15°C~25C时,加热至磷酸刚冒白烟,取下立即加入硝酸铉,如果室内温度在25C以上时,取下冷却大约10s后,再加入硝酸锻加入硝酸锻后充分摇动三角瓶,同时用洗耳球不断吹除黄色氧化氮气体,直至黄色气体吹尽否则会使测定结果偏低稀硫酸的加入加入稀硫酸(5+95)的目的一方面是溶解氧化后的试液,另一方面是提高滴定酸度,利于滴定反应试液氧化冷却至60~70°C时,沿瓶壁缓慢加入稀硫酸,使试液在一定温度下充分溶解干扰元素及消除如果样品中有机、铺,它们也被定量氧化和滴定,使分析结果偏高,在分析结果中予以扣除每1%钥相当于
1.08%氤每1%铺相当于
0.39%镒精密度试验用上述方法分别测定2个标准样品、2个生产样品,每个样品测定10次,计算其标准偏差和相对标准偏差,统计结果见表3试验表明该方法分析结果的精密度好,完全能满足检测而于C表3;精密度试验n=10co/%准确度试验
7.1标样对照用本法分析镒矿石标样,其结果与标准值比较,结果统计见表4表4标样对照试验试验得出本法测定结果与标准值一致
四、结论本课题通过大量的实验研究,建立了硝酸铉氧化滴定法测定镒矿的方法该法选择硝酸铉作氧化剂,使用安全,操作简便:采用磷酸作溶样酸,磷酸是三价镐的稳定剂,同时又为镐的氧化提供了适宜的温度条件,保证镐定量氧化为三价镐;该法精密度和准确度较好,能满足镒矿质量检验的要求参考文献IIJGB/T1506-2002硫酸亚铁镂滴定法测定镐矿中镒含量[S].GB/T2011-1987散装镒矿石取样、制样方法[S].GB/T
223.4-1988硝酸钱氧化容量法14]李青霞硝酸铉氧化滴定法测定镐矿中镐含量化学分析计>|M|2007年第16卷,第3期:50-52
[5]宋玉珍,房思玲等高氯酸氧化硫酸亚铁锻滴定法测定镒矿石中全镒莱钢科技[M].2010年8月表1磷酸用量试验磷酸用量(mL)
5.
08.
010.
015.
020.
025.0测得铉量(3/幻
28.
9330.
0030.
2030.
1630.
1830.20表2硝酸用量试验磷酸用最(mL)
5.
08.
010.
015.
020.
025.0测得链量(3/%)
28.
9330.
0030.
2030.
1630.
1830.20。