硫酸亚铁中铁含量的测定

先配高锰酸钾标准溶液，取适量硫酸亚铁待测溶液于锥形瓶，加少量硫酸酸化，用酸式滴定管装高锰酸钾标准溶液进行滴定，待锥形瓶中溶液恰好出现淡紫色，切半分钟不变时，记录所用高锰酸钾标准溶液的体积，按离子方程进行计算

1、原理

在酸性介质中，用高锰酸钾标准滴定溶液滴定，使二价铁离子氧化成三价铁，以滴定液自身指示终点。

2、试剂和仪器

2.1硫酸溶液：1+1

2.2磷酸溶液：1+1

2.3 高锰酸钾标准滴定溶液：c（1/5KMnO4）约0.1mol/L

3、测定步骤

称量约1g试样，精确到0.0002g。置于250ml锥形瓶中。用50ml水溶解。加10mL硫酸溶液和4mL磷酸溶液。以高锰酸钾标准滴定溶液滴定至溶液呈粉红色（30s不褪）即为终点。同时作空白试验。

4、计算

硫酸亚铁（FeSO4?7H2O）含量以质量分数W1计，数值以%表示，按下式计算：

式中：

V——滴定时消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升（mL）；

V_0——空白试验消耗高锰酸钾标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升（mL）；

c——高锰酸钾标准滴定溶液浓度的准确数值，单位为摩尔每升（mol/L）；

M——硫酸亚铁（FeSO4?7H2O）的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/mol）；【M（FeSO4?7H2O=277.9】；

m——试料的质量的数值，单位为克（g）。

铁矿石中的亚铁指磁铁矿、菱铁矿及一些硅酸盐中的亚铁，不包括硫化物矿物中的亚铁。所以当分析含有硫铁矿试样中的亚铁时，试样的分解比较复杂，需要控制好一定的酸量和时间，以免部分硫铁矿分解而引起误差。

亚铁的测定国家标准有:GB/T 6730.8—1986《铁矿石化学分析方法 重铬酸钾容量法测定亚铁量》，国际标准有:ISO 9035—1989《铁矿石 酸溶铁含量的测定——滴定分析法》。

1.原理

试样以氯化铁浸取后，再加入盐酸使亚铁和金属铁均转入溶液中，以重铬酸钾容量法测得其合量，减去金属铁后，即得亚铁量。其他还原态物质及高价锰等氧化态物质对本法存在干扰。本方法适用于铁矿石、铁精矿、烧结矿和球团矿中亚铁量的测定。

2.试剂及配制

(1)氟化钠。

(2)碳酸氢钠。

(3)盐酸。

(4)饱和碳酸氢钠溶液。

(5)硫酸(5+95):5mL硫酸缓缓加入到95mL水中，边加边搅拌。

(6)硫-磷混合酸:于800mL水中，加入100mL盐酸(1+1)，然后再加入100mL磷酸。

(7)三氯化钛溶液(3%):称取30g三氯化铁(FeCl3·6H2O)，溶于1000mL水中，混匀(如溶液浑浊，应过滤后使用)。

(8)二苯胺磺酸钠指示剂(0.2%)。

重铬酸钾标准溶液(0.005mol/L):称取1.4709g预先在150℃烘干lh的重铬酸钾(基准试剂)溶于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此标准溶液对铁的滴定度为0.001676g/mL。

(9)硫酸亚铁铵溶液(约0.03mol/L):称取11.82g硫酸亚铁铵[(NH3)2Fe(SO4)2·6H2O)]溶于硫酸(5+95)中，移入1000mL容量瓶中，以硫酸(5+95)稀至刻度，混匀。

3.分析步骤

称取0.5000g试样于干燥的250mL锥形瓶中，加入30mL三氯化铁溶液，电磁搅拌20min，加入0.5g氟化钠、30mL盐酸、0.5～1g碳酸氢钠，迅速用带有导管的橡皮塞盖上瓶口，加热至沸，并保持微沸20～40min，使溶液体积蒸发至20～30mL，取下，将导管的一端迅速插入饱和碳酸氢钠溶液中，然后将锥形瓶冷却至室温，加入100mL硫-磷混合酸、5滴二苯胺磺酸钠指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至呈稳定的紫色。

向随同试样空白溶液中加入6mL硫酸亚铁铵溶液、100mL硫-磷混合酸，加5滴二苯胺磺酸钠指示剂，用重铬酸钾标准液滴定至呈稳定紫色，记下消耗重铬酸钾标准溶液的体积(A)，再向溶液中加入6mL硫酸亚铁铵溶液，再以重铬酸钾标准溶液滴定至呈稳定紫色。记下滴定的体积(B)，则V0=A-B即为空白值。

4.计算结果

按下式计算酸溶铁(Ⅱ)含量:

矿物加工工程专业实验教程

式中:w[Fe(Ⅱ)]——亚铁的质量分数，%

V0——滴定空白所需重铬酸钾标准溶液的体积，mL

V——滴定试液所需重铬酸钾标准溶液的体积，mL

m——称取试样的质量，g。

K——由公式 所得的换算系数(如使用预干燥试样，则K=1)，A是按照GB6730.3—86《铁矿石化学分析方法 重量法测定分析试样中吸湿水量》测定得到的吸湿水质量百分数

MFe——金属铁的含量，%。

5.思考题

(1)溶样时，为何要加入碳酸氢钠?

(2)实验过程中用带导管的橡皮塞盖瓶口起什么作用?

三价铁含量低，单独用滴定法检测误差会很大，可以考虑用重铬酸钾测全铁，减去二价铁即三价铁。若要精度高，还得靠分光光度法。

提供一个碘量法检测三价铁：

试样用磷酸调节酸度，加碘化钾溶液少许，三价铁能定量析出碘，加淀粉指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色刚好褪去为终点。

邻二氮菲吸光光度法：取一定量溶液，加入盐酸羟胺（将三价铁还原为二价铁），然后加入邻二氮菲。邻二氮菲与二价铁结合生成稳定的橙色配合物，用分光光度计测定其吸光度，计算其浓度。

硫氰化钾比色法：取一定量溶液，加入硝酸或过氧化氢（将二价铁氧化为三价铁），然后加入硫氰化钾，生成红色溶液，比色确定其浓度。

以上两种方法都需要配制标准溶液，比较啰嗦。同时溶液中铁含量必须较低（必要时可适当稀释），否则误差较大。

如果溶液中铁含量较高，则可用滴定法，常用方法包括EDTA配位滴定法、次亚磷酸钠-亚硫酸钠-硫酸铈氧化还原滴定法等，可根据你的具体情况选用。