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文檔簡介

1、第十章 鐵礦石化學(xué)分析鐵礦石中常見元素有鐵、硅、鋁、硫、磷、鈣、鎂、錳、鈦、銅、鉛、鋅、鉀、鈉、砷等。對鐵礦石進行分析時,一般只測定全鐵、硅、硫、磷。有時為了了解礦石氧化的狀態(tài)以及確定是否可以磁選,則需要測定亞鐵。從冶煉的角度考慮,則要求測定可溶鐵(鹽酸可溶)和硅酸鐵。在鐵礦的組合分析中,還需要增加測定氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、氧化錳及砷、鉀和鈉。在全分析中,為了考慮對鐵礦的綜合評價和綜合利用,常常還要測定釩、鈦、鉻、鎳、鈷、灼燒減量、化合水、吸附水、稀有分散元素,甚至稀土元素等。鐵礦石分析方法包括重量法、滴定法、比色法、原子吸收法、等離子體發(fā)射光譜法、X射線熒光光譜法等。一般在做鐵礦石全分析之

2、前,應(yīng)對試樣進行光譜半定量檢查,然后根據(jù)具體情況確定分析項目和方法。對于例行的或常見類型的樣品,其所含成份已經(jīng)基本掌握,則這種工作可以不做。一般地說,如果待測組份的含量在常量范圍,宜采用重量法或滴定法;如在微量范圍,宜采用分光光度法或其它儀器分析法。此外,還應(yīng)根據(jù)其他共存組份的情況來選擇。由于現(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展,目前不少測定都可由儀器分析完成,但化學(xué)方法作為經(jīng)典的分析方法,在化學(xué)分析中仍然占有非常重要的地位。本章主要介紹鐵礦石常見元素及鐵物相的化學(xué)分析。10.1 化學(xué)分析樣品制備化學(xué)分析試樣主要用來確定所取物料中某些元素或成分的含量,多用于原礦、精礦、尾礦或生產(chǎn)過程中其它產(chǎn)品的分析,以便檢查數(shù)

3、、質(zhì)量指標并編制金屬平衡表,它是選礦試驗和生產(chǎn)檢查中經(jīng)常要取的試樣。在選礦廠取樣中,所取原礦為干的粗物料,將其加工制備成化學(xué)試樣,具體過程是:混勻縮分研磨過篩混勻縮分裝袋(分正樣和副樣)送化驗分析。選礦產(chǎn)品一般為濕漿狀,將其加工制備成化學(xué)試樣,具體過程是:壓濾烘干混勻縮分研磨過篩混勻縮分裝袋(分正樣和副樣)送化驗分析。供化學(xué)分析用的試樣,粒度要細。按規(guī)定精礦過180目以上篩子,原礦和尾礦過160目以上篩子。測定亞鐵的樣品,一般破碎至過100目篩。過篩后試料的混勻和縮分,一般多在膠布或油、漆布上用滾移法進行;或者在研磨板上用移錐法進行??s分多用薄圓盤四分法,取對角線的兩份作為正樣,其余兩份為副樣

4、;方格法可一批連續(xù)分出多份小份試樣,也常用于分析試樣的縮取操作。樣品裝袋前,在樣袋上把試樣名稱、編號、班次、日期、要求分析元素的內(nèi)容等一一寫明,樣品加工者在樣袋上簽名?;瘜W(xué)分析試樣的質(zhì)量一般為10200g,最多不過幾百克。通常分析原、精、尾礦樣品位時,單一元素要求的樣品質(zhì)量為1520g;兩種以上的元素為2540g;供物相分析用的樣品為50 g;供多元素分析的樣品,視分析元素數(shù)目的多少而定,一般要在100g以上?;瘜W(xué)分析試樣的粒度應(yīng)為-100m或-160m。最好的方法是由粒度-250m的縮分大樣中(最小質(zhì)量500g)制成-100m、不少于50g的化學(xué)分析試樣。如果使用一臺適當(dāng)?shù)难心C,可從粒度比

5、-250m粗的樣品中,直接制備成-100m或-160m的化學(xué)分析試樣。一般試樣粒度為-100m,對于含有質(zhì)量分數(shù)為2.5%以上化合水和易氧化物質(zhì)的礦石,過分研磨會影響結(jié)果,化學(xué)分析試樣粒度應(yīng)為-160m,質(zhì)量最少為100g。如果小于250m的樣品要研磨至小于100m或小于160m時,可用幾種類型的研磨機,例如頂磨機、盤式研磨機、罐磨機、錘磨機或振磨機。研磨分為干磨和濕磨。(1)干磨?;瘜W(xué)分析用的全部小于250m的樣品,用一臺合適的研磨機,應(yīng)一次研磨至小于100m或小于160m。如果樣品研磨不能一次進行時,則將樣品分成幾部分研磨。各部分都研磨至小于100m或小于160m后,它們應(yīng)在一個合適的混合

6、機中充分混勻。為了保證樣品的均勻,細磨樣品不應(yīng)篩分成篩上部分和篩下部分,對于礦石中含有可磨性與鐵礦石組成物差異很大的礦物,如石英粒、油頁巖碎片等,應(yīng)避免使用沖擊型研磨機,因為這種磨機具有選擇研磨傾向。(2)濕磨。當(dāng)化學(xué)分析樣品在振磨機中細磨要黏結(jié),以及為了避免樣品氧化,最好用較短的研磨時間時,允許在振磨機中用己烷為化學(xué)介質(zhì)進行濕磨。樣品通過加工制成的分析試樣,其化學(xué)成分必須保持與原始樣品完全一致,這是對樣品加工的基本要求。為了達到這一要求,應(yīng)盡可能地避免加工過程中的玷污。10.2 分析化學(xué)通則與樣品預(yù)處理為了使鐵礦石檢測分析方法標準的簡潔、規(guī)范,一些國家及地區(qū)在制修訂鐵礦石成分分析標準時,把每

7、一個標準內(nèi)容中普遍的、相同的條款提取出來匯編成通則或總則,或一般規(guī)定,這有利于標準制修訂的成套性、系列性、可操作性。另外,國際標準和國際上其他國家及地區(qū)為了避免有些標準樣品前處理的重復(fù),也把一些通用的樣品預(yù)處理方法單獨制訂相關(guān)標準,以便被相關(guān)標準作為規(guī)范性文件引入。下面簡單介紹一下鐵礦石標準的通則及樣品預(yù)處理標準情況。 分析化學(xué)通則我國國家標準關(guān)于鐵礦石分析方法的通則有GB/T 1361-2008鐵礦石分析方法總則及一般規(guī)定。該標準規(guī)定了天然鐵礦石、鐵精礦及其人造塊礦各成分的仲裁分析和標樣制作,以及驗證其他分析方法時必須采用的方法。鐵礦石現(xiàn)行有效標準GB/T 6730系列所載入的標準方法,作為

8、仲裁分析、驗證其它分析方法以及標準物質(zhì)定值分析時使用,也可作為鐵礦石的例行分析方法以確保被測成分的分析質(zhì)量。同一元素含有一個以上方法標準者,可根據(jù)試樣的組成和含量情況選擇使用。仲裁分析時應(yīng)選擇對待測元素干擾小,精密度高的分析方法。通則規(guī)定分析結(jié)果:(1)試樣必須進行兩次以上獨立分析,每次須帶標準試樣。標準試樣的分析結(jié)果與標準值在允許差范圍內(nèi)時,試樣的分析結(jié)果保留,否則應(yīng)重新分析。(2)兩次以上分析結(jié)果的極差,如在允許差絕對值兩倍范圍內(nèi)時,則取算術(shù)平均值。若有個別數(shù)據(jù)超出允許差絕對值兩倍,可視其分布情況,認為所得數(shù)據(jù)已足夠時,可權(quán)宜棄去,否則應(yīng)補做若干數(shù)據(jù)。(3)規(guī)定的允許差僅為判斷分析結(jié)果的準

9、確性。判斷分析結(jié)果準確與否,將原分析結(jié)果與仲裁結(jié)果相比較,如不超出允許差的絕對值時,則認為原分析結(jié)果無誤,而以仲裁結(jié)果為準。分析結(jié)果小數(shù)點后的位數(shù)與允許差取齊。通則規(guī)定試樣:(1)除特殊規(guī)定外,分析試樣一般采取預(yù)干燥試樣。分析試樣應(yīng)在105±2溫度下烘干2h,于干燥器中貯存。(2)吸濕性強的試樣,應(yīng)采用減量法稱樣。(3)含有機物、碳化物及硫化物較高的試樣,一般應(yīng)在試料分解前將所稱取的試樣于800灼燒1h。通則規(guī)定試劑:(1)所用試劑不得低于分析純,作為基準物質(zhì)應(yīng)采用基準試劑。配制標準溶液時,所用試劑一般要求純度應(yīng)在99.99%以上。(2)除特殊注明外,溶劑溶液均指水溶液。分析方法中所

10、使用的酸等,如未注明濃度則均為濃溶液。(3)由固體試劑配制的非標準溶液的濃度用質(zhì)量濃度表示,單位為g/L或mg/mL。由液體試劑配制的非標準溶液的濃度以(V1+V2)表示,即將體積為V1的特定溶液加入到體積為V2的溶劑中。(4)標準系列溶液,應(yīng)取標準貯存溶液逐級稀釋配制而成,一般應(yīng)用時配置。溶液標定應(yīng)取三份同時標定,若其滴定體積極差不超過0.03mL,可取其平均值,否則應(yīng)重取三份再標定。用基準試劑直接配制的標準溶液,配制和使用時的溫度應(yīng)基本一致。分析時必須做全部操作的試劑空白,對測定結(jié)果進行校正。所有分析操作過程用水,均為蒸餾水或去離子水。標準溫度是20,溫水是指4060,熱水或熱溶液的溫度是

11、指7080。分光光度計、天平、砝碼、容器量具等,應(yīng)經(jīng)常進行校正。灼燒物恒重時均應(yīng)在干燥器中冷至室溫,前后兩次冷卻時間應(yīng)一致,兩次稱量之差應(yīng)小于或等于0.3 mg。干過濾是指溶液用干濾紙和干漏斗過濾于干燥容器中,并棄去最初部分濾液。分析步驟中熔融及盛溶液的燒杯加熱時,除特殊說明外,均應(yīng)加蓋或表皿。 分析化學(xué)試樣預(yù)處理試樣分解的主要任務(wù),在于將試樣中的待測組份全部轉(zhuǎn)變?yōu)檫m于測定的狀態(tài)。通常是在試樣分解后,使待測組份以可溶鹽的形式進入溶液,或者使其保留于沉淀之中,從而與某些其它組份分離,有時也以氣體形式將待測組份導(dǎo)出,再以適當(dāng)?shù)脑噭┪栈蛉纹鋼]發(fā)。在分析工作中,對試樣分解的一般要求是:試樣應(yīng)分解完全

12、;待測組分不應(yīng)有損失;不能引入含有待測組分的物質(zhì);不能引入干擾待測組分的物質(zhì)。在實際應(yīng)用中,根據(jù)礦石的特性、分析項目的要求以及干擾元素的分離等情況,通常選用酸分解及堿熔融的方法分解鐵礦石。常用的酸分解法有:(1)鹽酸分解:鐵礦石一般能被鹽酸加熱分解,含鐵的硅酸鹽難以溶于鹽酸,可加少許氫氟酸或氟化銨使試樣分解完全。磁鐵礦溶解的速度很慢,可加幾滴氯化亞錫溶液,使分解速度加快。(2)硫酸-氫氟酸分解:試樣在鉑坩堝或聚四氟乙烯坩堝中,加硫酸(1+1)10滴、氫氟酸45ml,低溫加熱,待冒出三氧化硫白煙后,用鹽酸提取。(3)磷酸或硫磷混合酸分解:溶礦時需加熱至水分完全蒸發(fā),并出現(xiàn)三氧化硫白煙后,再加熱數(shù)

13、分鐘。但應(yīng)注意加熱時間不能過長,以防止生成焦磷酸鹽。目前采用堿熔法分解試樣更為普遍。常用的溶劑有碳酸鈉、過氧化鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀和過氧化鈉-碳酸鈉混合溶劑等。熔融可在銀坩堝、鎳坩堝、高鋁坩堝或石墨坩堝中進行。也有用過氧化鈉在鎳坩堝中半熔的。由于鐵礦石中含有大量鐵,用碳酸鈉直接在鉑坩堝中熔融會損害坩堝,且鉑也影響鐵的測定,故很少采用。對于含有硫化物和有機物的鐵礦石,應(yīng)將試樣預(yù)先在500600灼燒以除去硫及有機物,然后用鹽酸分解,并加入少量硝酸,使試樣分解完全。硝酸的存在影響鐵的測定,可加鹽酸蒸發(fā)除去。常規(guī)試樣分解方法步驟繁瑣,耗時長。因此有必要提出一個先進的、通用的、快速的試驗溶解方法。目前

14、,微波消解方法可以作為鐵礦石消解的一個新手段。微波消解具有明顯的優(yōu)點:能大大縮短樣品制備時間,提高分析速度;可以消除或減少樣品消解過程中易揮發(fā)成分的損失及樣品被沾污的可能性;利用密閉容器微波消解所用試劑少,空白值顯著降低,提高了分析痕量元素的準確度;由于微波穿透力強,加熱均勻,有利于樣品分解,對難溶樣品的分解更具優(yōu)越性;微波消解制備的溶液很適合于原子吸收和等離子光譜的測定。在微波消解條件方面,現(xiàn)在在研究利用抗壞血酸和鹽酸并添加硝酸的方法溶解鐵礦。我國寶鋼提供了一個用鹽酸、氫氟酸、雙氧水溶解的方法,巴西建議該方法應(yīng)添加堿熔處理殘渣的步驟。10.3 全鐵的測定鐵是鐵礦石中主量元素,采用重鉻酸鉀滴定

15、法。樣品處理方法分酸溶解和堿熔融法。鐵的還原方式有氯化亞錫氯化汞還原和三氯化鈦還原,目前使用比較多的是三氯化鈦還原重鉻酸鉀滴定法。我國國家標準有:GB/T 6730.52007鐵礦石 全鐵含量的測定 三氯化鈦還原法,GB/T 6730.41986鐵礦石化學(xué)分析方法 氯化亞錫氯化汞重鉻酸鉀容量法測定全鐵量。國際標準有:ISO 95071990鐵礦石 總鐵含量的測定三氯化鈦還原法,ISO 259711994鐵礦石 總鐵含量的測定氯化亞錫還原后用滴定法。 三氯化鈦還原滴定法1.原理試樣用酸分解或堿熔融分解,氯化亞錫將大量鐵還原后,加三氯化鈦還原少量剩余鐵。用稀重鉻酸鉀溶液氧化(方法1、方法2)或用高

16、氯酸氧化(方法3)過量的還原劑。以二苯胺磺酸鈉作指示劑,重鉻酸鉀標準溶液滴定。2.試劑配制鹽酸,1+9、1+50。 硫酸,1+1。 高氯酸,1+1。過氧化氫,30%(V/V) 、3%(V/V) 。高錳酸鉀溶液,40g/L 。重鉻酸鉀溶液,0.5g/L 。氫氧化鈉溶液,20g/L。 氯化亞錫,60g/L,稱取6g氯化亞錫(SnCl2)溶于20mL熱鹽酸中,加水稀釋至100mL,混勻,加一粒錫粒,貯于棕色瓶中。 三氯化鈦溶液,1+14,取2mL市售三氯化鈦溶液15%(m/V)20%(m/V),用鹽酸(1+5)稀釋至30mL。在冰箱中保存。 硫磷混酸,15+15+70,邊攪拌邊將150mL濃硫酸慢慢

17、注入700mL水中,加150mL磷酸,混勻。 硫酸亞鐵銨溶液,c (NH4)2Fe(SO4)26H2O = 0.05mol/L,稱取 19.7g 硫酸亞鐵銨溶解于硫酸(5+95)中,稀釋至1000mL,混勻。 重鉻酸鉀標準溶液,c(1/6K2Cr2O7)= 0.05000mol/L,稱取2.4518g預(yù)先在150 烘干2h,并在干燥器中冷卻至室溫的重鉻酸鉀,溶解在適量水中,移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。 鎢酸鈉溶液,250g/L,稱取25g鎢酸鈉(Na2WO4)溶于適量水中,加5mL磷酸,用水稀釋至100mL,混勻。靛藍溶液,1g/L,稱取0.1g靛藍(C16H8O8N2S2

18、Na2)溶解于100mL硫酸(1+1)中,混勻。 二苯胺磺酸鈉(C6H5NHC6H4SO3Na)溶液,2g/L。3.分析步驟(1)試樣的分解1)酸分解 釩含量小于0.05%(m/m),鉬和銅含量均小于0.1%(m/m)的試樣稱取0.2000g試樣置于300mL燒杯中,加30mL鹽酸,蓋上表面皿,緩慢加熱分解試樣,不能沸騰,以免三氯化鐵揮發(fā)。用射水沖洗表面皿及燒杯壁,至體積約50mL。用中速濾紙過濾不溶殘渣,用熱鹽酸(1+50)洗殘渣,直至看不見黃色的三氯化鐵為止,然后再用熱水洗68次。將濾液和洗液收集在600 mL燒杯中,此即主液。將濾紙和殘渣放入鉑坩堝中,灰化,在800灼燒20min,冷卻。

19、用硫酸(1+1)潤濕殘渣,加5mL氫氟酸,低溫加熱至三氧化硫白煙冒盡,以除去二氧化硅和硫酸。取下,加2g焦硫酸鉀于冷卻后的坩堝中,緩慢加熱升至650左右熔融約5min,冷卻。將坩堝放入原燒杯中,加約25mL水和5mL鹽酸,溫?zé)崛芙馊廴谖?。洗出坩堝,將該溶液并入主液。不沸騰狀況下蒸發(fā)至約100mL。 注:鹽酸分解試樣后,如有少量白渣,可以不用回渣,對結(jié)果無顯著影響。 2)熔融-酸化 釩含量小于 0.05%(m/m),鉬和銅含量均小于0.1%(m/m)的試樣稱取0.2000g試樣置于剛玉坩堝中,加3g混合熔劑(過氧化鈉+碳酸鈉 = 2+1),充分混勻,上蓋1 g混合熔劑,在800熔融約15min。

20、冷卻熔融物,將坩堝放入600mL燒杯中,加100mL溫水,加熱煮沸幾分鐘,浸出熔融物。加20mL鹽酸,加熱至碳酸鈉和過氧化鈉分解不再起泡為止。洗出坩堝,并將洗液加入溶液中。不沸騰狀況下蒸發(fā)至約100mL。3)熔融-過濾 釩含量大于0.05%(m/m),鉬含量大于0.1%(m/m),銅含量小于0.1%(m/m)的試樣稱取0.2000g試樣置于剛玉坩堝中,加3g混合熔劑(過氧化鈉+碳酸鈉 = 2+1),充分混勻,上蓋1 g混合熔劑。在800熔融約15min。冷卻熔融物,將坩堝放入600mL燒杯中,加100mL溫水,加熱煮沸幾分鐘,浸出熔融物。用熱水洗出坩堝,并將洗液加入溶液中。保留坩堝。冷卻溶液,

21、用中速濾紙過濾,用氫氧化鈉溶液(20g/L)洗滌2次,棄去濾液。將濾紙上的沉淀用射水洗入原燒杯中,加10mL鹽酸,加熱溶解沉淀。溶液用原濾紙過濾,用熱鹽酸(1+1)洗濾紙3次,用鹽酸(1+50)洗數(shù)次,最后用溫水洗至洗液無酸性為止。將濾液和洗液收集在600 mL燒杯中,此即主液。用熱鹽酸(1+1)將坩堝中殘余熔融物溶解并洗入主液中。不沸騰狀況下蒸發(fā)至約100mL。(2)還原任選下列方法之一氧化過量的三氯化鈦。 方法1:以鎢酸鈉為指示劑,用稀重鉻酸鉀氧化過量的三氯化鈦。在溶液中加3滴高錳酸鉀溶液(40g/L),加熱保持近沸5min,氧化溶液中的砷或有機物。用少量熱鹽酸(1+9)洗表面皿和燒杯內(nèi)壁

22、。立刻滴加氯化亞錫溶液(60g/L)還原鐵(),并不時轉(zhuǎn)動燒杯中的溶液,直至溶液保持淡黃色。如果溶液因加入過量氯化亞錫而變?yōu)闊o色,則滴加過氧化氫溶液 3%(V/V) 至溶液呈淡黃色。用少量水清洗燒杯內(nèi)壁,流水冷卻至室溫,調(diào)整溶液體積150200mL,邊攪拌邊滴加15滴鎢酸鈉溶液(250g/L),滴加三氯化鈦溶液(1+14)至藍色出現(xiàn),并過量12滴。滴加稀重鉻酸鉀溶液(0.5g/L)至藍色消失(不計讀數(shù))。方法2:以靛藍為指示劑,用稀重鉻酸鉀溶液氧化過量的三氯化鈦。前一步驟與方法1相同。用少量熱水清洗燒杯內(nèi)壁,加6滴靛藍溶液作指示劑,然后滴加三氯化鈦溶液(1+14),并不時轉(zhuǎn)動溶液,直至溶液由藍

23、色變無色,再過量23滴。滴加稀重鉻酸鉀溶液(0.5g/L)至溶液呈穩(wěn)定藍色(保持5s)。放在冷水浴中數(shù)分鐘,然后用冷水將溶液稀釋至約 200mL。方法3:用高氯酸氧化過量的三氯化鈦前一步驟與方法1相同。逐滴加入三氯化鈦溶液(1+14),直至黃色消失并過量35滴。用少量水吹洗杯壁,并迅速加熱至開始沸騰。取下燒杯,立即將5mL高氯酸(1+1)一次加入,搖動約5s,將溶液混勻。立即加冷水(<10 )稀釋至200mL,迅速冷卻至15以下。(3)滴定在冷卻的溶液中,加20mL硫磷混酸,加5滴二苯胺磺酸鈉指示劑,用重鉻酸鉀標準溶液滴定,當(dāng)溶液由綠色變?yōu)樗{綠色到最后一滴變紫色時為終點。記下消耗的重鉻酸

24、鉀標準溶液的體積。注:滴定與配制重鉻酸鉀標準溶液的溫度應(yīng)保持一致,否則應(yīng)對其體積進行校正。滴定比配制溫度每升高1,滴定度降低 0.02%。(4)空白試驗用相同的試劑,按與試樣相同的操作,測量空白值。但在加硫磷混酸前加入5.00mL硫酸亞鐵銨溶液,用重鉻酸鉀標準溶液滴定至終點后,再加入5.00mL硫酸亞鐵銨溶液,繼續(xù)用重鉻酸鉀標準溶液滴定至終點。前后滴定所需重鉻酸鉀標準溶液的體積之差即為空白值。4.計算結(jié)果按下式計算全鐵含量,以質(zhì)量百分數(shù)表示:式中,c 重鉻酸鉀標準溶液的濃度c(1/6K2Cr2O7) ,mol/L;V0 滴定空白所需重鉻酸鉀標準溶液的體積,mL;V 滴定試液所需重鉻酸鉀標準溶液

25、的體積,mL;m 稱取試樣的質(zhì)量,g;55.85 鐵的摩爾質(zhì)量,g/mol。 氯化亞錫還原滴定法1.原理試樣用酸分解或堿熔融分解,用氯化亞錫將三價鐵還原為二價鐵,加入氯化高汞以除去過量的氯化亞錫,以二苯胺磺酸鈉為指示劑,用重鉻酸鉀標準溶液滴定至紫色。反應(yīng)方程式:2Fe3+ + Sn 2+ + 6Cl 2Fe2+ + SnCl62Sn2+ + 4Cl + 2HgCl2 SnCl62 + Hg2Cl26Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 2Cr3+ + 7H2O此法的優(yōu)點是:過量的氯化亞錫容易除去,重鉻酸鉀溶液比較穩(wěn)定,滴定終點的變化明顯,受溫度的影響(30

26、以下)較小,測定的結(jié)果比較準確。2.試劑配制重鉻酸鉀標準溶液,稱取1.7559g預(yù)先在150烘干1h的重鉻酸鉀(基準試劑)于250 mL燒杯中,以少量水溶解后,移入1L容量瓶中,用水定容。1.00 mL此溶液相當(dāng)于0.0020g鐵。硫磷混合酸,15+15+70,將150mL濃硫酸緩緩倒入700mL水中,冷卻后加入150mL磷酸,攪勻。氯化亞錫溶液,100g/L,稱取10g氯化亞錫(SnCl2)溶于10 mL鹽酸中,用水稀釋至100 mL。氯化高汞(HgCl2)飽和溶液。硫磷混合酸,硫酸+磷酸 = 2+3。二苯胺磺酸鈉(C6H5NHC6H4SO3Na)溶液,5g/L。3.分析步驟硫磷混酸分解試樣

27、:稱取0.2000g試樣于250mL錐形瓶中,加0.5g氟化鈉,用少許水潤濕后,加入10mL硫磷混合酸(2+3),搖勻。在高溫電爐上溶解完全,直至冒出三氧化硫白煙,取下冷卻,加入20mL鹽酸,低溫加熱至近沸,取下趁熱滴加氯化亞錫溶液至鐵()離子的黃色消失,并過量2滴,用水沖洗杯壁。流水冷卻至室溫后,加入10mL氯化高汞飽和溶液,搖動后放置23 min,加水至120mL左右,加5滴5g/L二苯胺磺酸鈉指示劑,用重鉻酸鉀標準溶液滴定至紫色。與試樣分析的同時進行空白試驗。過氧化鈉分解試樣:稱取0.2000 g試樣置于剛玉坩堝中,加23g過氧化鈉,混勻,再覆蓋1g過氧化鈉。置于馬弗爐中于650700熔

28、融5 min,取出,冷卻。將坩堝放入250mL燒杯中,蓋上表皿,加水20mL、鹽酸20mL,浸取熔塊。待熔塊溶解后,用5%鹽酸洗凈坩堝,在電爐上加熱溶解至近沸,并維持數(shù)分鐘。取下趁熱滴加氯化亞錫溶液至鐵()離子的黃色消失,并過量2滴。用水沖洗杯壁。流水冷卻至室溫后,加入10mL氯化高汞飽和溶液,搖動后放置23min,加15mL硫磷混合酸(15+15+70),加水至120mL左右,加5滴5g/L二苯胺磺酸鈉指示劑,用重鉻酸鉀標準溶液滴定至紫色。與試樣分析同時進行空白試驗。當(dāng)分析鉻鐵礦中的鐵以及含釩、鉬和鎢的礦石中的鐵時,必須在堿熔浸取后過濾,將鉻、釩、鉬和鎢除去,再進行鐵的測定。4.計算結(jié)果按下

29、式計算全鐵含量,以質(zhì)量百分數(shù)表示:式中,V0 滴定空白所需重鉻酸鉀標準溶液的體積,mL;V 滴定試液所需重鉻酸鉀標準溶液的體積,mL;m 稱取試樣的質(zhì)量,g;0.002000 與1.00 mL重鉻酸鉀標準溶液相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜蔫F的質(zhì)量。5.注意事項(1)若樣品中含有機物,酸溶時需加幾滴硝酸。(2)硫磷混酸溶樣時需要用高溫電爐,并不斷地搖動錐形瓶以加速分解,否則在瓶底將析出焦磷酸鹽或偏磷酸鹽,使結(jié)果不穩(wěn)定。(3)硫磷混酸溶礦溫度要嚴格控制。溫度過低,樣品不易分解;溫度過高,時間太長,磷酸會轉(zhuǎn)化為難溶的焦磷酸鹽,影響滴定終點辨別,并使分析結(jié)果偏低。通常鐵礦在250300加熱5min即可分解。(4)過

30、氧化鈉熔融物用鹽酸提取后,要煮沸510 min,以趕凈過氧化氫,否則測定結(jié)果不正常。(5)控制好二氯化錫還原鐵()的滴加量。過量二氯化錫被二氯化汞氧化,應(yīng)生成白色絲狀沉淀。如果還原時二氯化錫過量太多,則產(chǎn)生灰色或黑色沉淀金屬汞。金屬汞容易被重鉻酸鉀氧化,使鐵的結(jié)果偏高。(6)氯化高汞溶液應(yīng)在小體積時加入,有白色絲絹光澤沉淀生成。這種甘汞沉淀的產(chǎn)生比較緩慢。因此加入加入二氯化汞后應(yīng)搖勻并放置23 min,時間過短則結(jié)果偏高。(7)指示劑必須用新配制的,每周應(yīng)更換一次。10.4 亞鐵的測定鐵礦中的亞鐵是指磁鐵礦、菱鐵礦及一些硅酸鹽中的亞鐵,不包括硫化物礦物中的亞鐵。所以當(dāng)分析含有硫鐵礦試樣中的亞鐵

31、時,試樣的分解比較復(fù)雜,需要控制好一定的酸量和時間,以免部分硫鐵礦分解而引起誤差。我國國家標準有:GB/T 6730.81986鐵礦石化學(xué)分析方法 重鉻酸鉀容量法測定亞鐵量。國際標準有:ISO 90351989鐵礦石 酸溶鐵含量的測定滴定分析法。 易溶礦亞鐵的測定1.原理在惰性氣氛中,用鹽酸和氟化鈉分解試樣。加硫磷混酸,用水稀釋。以二苯胺磺酸鈉作指示劑,用重鉻酸鉀標準溶液滴定,測定酸溶鐵()含量。硫化物等其他還原態(tài)物質(zhì)及高價錳等氧化態(tài)物質(zhì)對測定有干擾。2.試劑配制硫磷混合酸,15+15+70,邊攪拌邊小心將150mL濃硫酸緩緩倒入700mL水中,冷卻后加入150mL磷酸,攪勻。重鉻酸鉀標準溶液

32、,c(1/6K2Cr2O7)= 0.05000mol/L,稱取2.4518g預(yù)先在150 烘干2h,并在干燥器中冷卻至室溫的重鉻酸鉀,溶解在適量水中,移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。二苯胺磺酸鈉指示劑,5 g/L。碳酸氫鈉飽和溶液。3.分析步驟稱取0.5000 g試樣于干燥的300mL錐形瓶中,加入0.2 0.5g碳酸氫鈉、0.2g氟化鈉以及30mL鹽酸,立即蓋上盛有碳酸氫鈉飽和溶液的蓋氏漏斗并塞緊,置于電爐上加熱至微沸,維持2030min。試樣完全分解后,取下冷卻至室溫(此時注意補加碳酸氫鈉飽和溶液),取下蓋氏漏斗。加入20mL硫-磷混酸,加水稀釋至約150200mL,加5滴

33、二苯胺磺酸鈉指示劑,迅速用重鉻酸鉀標準溶液滴定至穩(wěn)定的紫色為終點。試樣分析的同時,用相同的試劑,按與試樣相同的操作測量空白值。4.計算結(jié)果按下式計算酸溶鐵()含量,以質(zhì)量百分數(shù)表示: 式中, c 重鉻酸鉀標準溶液的濃度c(1/6K2Cr2O7),mol/L;V0 滴定空白所需重鉻酸鉀標準溶液的體積,mL;V 滴定試液所需重鉻酸鉀標準溶液的體積,mL;m 稱取試樣的質(zhì)量,g;55.85 鐵的摩爾質(zhì)量,g/mol。5.注意事項如試樣中含有金屬鐵,需要同時測定金屬鐵的含量,并按下式計算亞鐵的含量:式中,WMFe 金屬鐵含量 %(m/m)。 難溶礦亞鐵的測定稱取0.5000 g試樣于鉑坩堝中,以少量水

34、潤濕,加入5mL硫酸(1+1)、5mL氫氟酸, 置于電熱板上,用已通入二氧化碳氣的玻璃罩罩上,加熱至微沸并保持810min。待試樣分解后,將坩堝迅速移入預(yù)先盛有200mL硼酸溶液(含25mL飽和硼酸)的燒杯中,加15mL硫-磷混酸,5滴5g/L的二苯胺磺酸鈉,用重鉻酸鉀標準溶液滴定至穩(wěn)定的紫色。 含硫化物鐵礦中亞鐵的測定試樣用溴-甲醇處理,使其中的硫化物氧化為硫酸鹽,然后用石棉過濾。本方法適用于含少量硫化物(<5%)的試樣。稱取0.2000g粒度小于0.085mm的試樣于50mL燒杯中,加20mL甲醇、l mL溴,蓋上表皿,置于電磁攪拌器上攪拌1 h。然后用鋪有精制石棉的玻璃坩堝抽氣過濾

35、。先以甲醇洗去溴,再用水洗滌至無醇味。將試樣連同石棉用水沖入300mL錐形瓶中,以下分析步驟見易溶礦亞鐵的測定。注意:溴劇毒,應(yīng)在通風(fēng)良好的地方使用。精制石棉的方法:將普通石棉用水浸軟,取出泡在鹽酸中,在蒸氣浴上加熱數(shù)小時。加入少量水,過濾,用熱水洗去酸后,將石棉纖維移入燒杯中,再用硝酸(1+6)煮沸,以傾瀉法用熱水洗去酸,再用250g/L氫氧化鈉溶液煮沸后用熱水洗去堿。最后用酒石酸鉀鈉-氫氧化鉀溶液浸泡數(shù)小時,然后用水洗去浸取液,加大量水劇烈震蕩,待粗纖維沉降后,將細纖維濾出備用。 含錳鐵礦中亞鐵的測定 若鐵礦石中含錳大于1%時,由于高價錳的存在,在溶礦過程中將亞鐵氧化,使結(jié)果偏低。因此需加

36、入亞硫酸以消除高價錳的干擾。準確稱取0.3g試樣于300mL錐形瓶中,加碳酸氫鈉23g,氟化鈉1g及100g/L亞硫酸鈉5mL,加入濃鹽酸2530 mL,加蓋,置電爐上加熱煮沸1030min,取下迅速加入含有10 mL飽和硼酸的150 mL新鮮蒸餾水,加蓋橡皮塞。冷卻后加15mL硫磷混酸,5滴5g/L的二苯胺磺酸鈉,用重鉻酸鉀標準溶液滴定至穩(wěn)定的紫色,即為終點。10.5 可溶鐵的測定可溶鐵系指能溶解于鹽酸的鐵礦物,除磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦等外,還包括可溶性硅酸鐵,如綠泥石、黑云母、角閃石、綠簾石等。所以溶礦時,不得同時加入其他酸或預(yù)先將試樣灼燒再溶解。參考全鐵的測定,溶于鹽酸的鐵還原方式有氯化

37、亞錫氯化汞還原和三氯化鈦還原,用重鉻酸鉀標準溶液滴定。本節(jié)僅介紹氯化亞錫氯化汞還原重鉻酸鉀滴定法測定可溶鐵。1.原理試樣用鹽酸在控制一定溫度和時間的條件下溶解,隨后按照氯化亞錫氯化汞還原重鉻酸鉀滴定法測定。2.試劑配制重鉻酸鉀標準溶液,稱取1.7559g預(yù)先在150烘干1h的重鉻酸鉀(基準試劑)于250 mL燒杯中,以少量水溶解后,移入1L容量瓶中,用水定容。1.00 mL此溶液相當(dāng)于0.0020g鐵。硫磷混合酸,15+15+70,將150mL濃硫酸緩緩倒入700mL水中,冷卻后加入150mL磷酸,攪勻。氯化亞錫溶液,100g/L,稱取10g氯化亞錫(SnCl2)溶于10 mL鹽酸中,用水稀釋

38、至100 mL。氯化高汞(HgCl2)飽和溶液。二苯胺磺酸鈉(C6H5NHC6H4SO3Na)溶液,5g/L。3.分析步驟稱取0.2000g試樣于250mL錐形瓶中,用少許水潤濕,加入30mL鹽酸(1+1)、搖勻。蓋上瓷坩堝蓋。置于低溫電熱板上,在近沸溫度下,加熱溶解約40min,此時溶液體積濃縮為1015mL左右。取下,用水沖洗瓶壁,趁熱滴加氯化亞錫溶液到黃色消失,并過量2滴。流水冷卻至室溫后,加入10mL氯化高汞飽和溶液,搖動后放置23 min,加15mL硫磷混合酸,加水至120mL左右,加5滴5g/L二苯胺磺酸鈉指示劑,用重鉻酸鉀標準溶液滴定至紫色。與試樣分析的同時進行空白試驗。4.計算

39、結(jié)果按下式計算可溶鐵含量,以質(zhì)量百分數(shù)表示:式中,V0 滴定空白所需重鉻酸鉀標準溶液的體積,mL;V 滴定試液所需重鉻酸鉀標準溶液的體積,mL;m 稱取試樣的質(zhì)量,g;0.002000 與1.00 mL重鉻酸鉀標準溶液相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜蔫F的質(zhì)量。5.注意事項(1)必須注意控制溶礦時的溫度、時間及鹽酸用量,使其保持一致條件,才能測得準確結(jié)果。(2)如果不使用水浴加熱,亦可將電熱板調(diào)節(jié)到最低溫度,只要溶液微沸即可。試驗證明,采用這種方式溶礦和水浴上溶解所得結(jié)果一致。(3)銅、釩等元素對測定有影響,滴定溶液中五氧化二釩大于1mg或銅大于2mg時,應(yīng)預(yù)先分離。10.6 二氧化硅的測定二氧化硅的測定主要有

40、重量法和比色法。重量法有動物膠凝聚法、高氯酸硫酸脫水法、鹽酸蒸干脫水法等,比色法主要是硅鉬藍光度法。我國國家標準有:GB/T 6730.92006鐵礦石 硅含量的測定 硫酸亞鐵銨還原-硅鉬藍分光光度法,GB/T 6730.10-1986鐵礦石化學(xué)分析方法 重量法測定硅量。國際標準有:ISO 259811992鐵礦石 硅含量測定第1部分:重量分析法,ISO 259821992鐵礦石 硅含量測定第2部分:還原鉬酸硅分光光度法。 動物膠凝聚法1.原理試樣經(jīng)堿熔分解后,用鹽酸酸化,并蒸發(fā)至濕鹽狀,在濃鹽酸溶液中,加動物膠使硅膠凝聚,過濾,沉淀灼燒稱量。此時為不純之二氧化硅,然后用氫氟酸、硫酸處理,使硅

41、呈四氟化硅逸去,灼燒稱量,求其減量即為二氧化硅的含量。2.試劑配制動物膠,10g/L,稱取1 g動物膠于100mL沸水中攪拌至溶解。3.分析步驟 稱取0.5000g試樣置于預(yù)先熔有46g氫氧化鈉的鎳坩堝中,加入12g過氧化鈉,于電爐上逐漸升高溫度至500600熔融,注意搖動坩堝至熔融物紅色透明并保持1min,取下冷卻,將坩堝放入250mL塑料燒杯中,加入50mL沸水,浸取熔融物,并用少量鹽酸和熱水洗凈坩堝。在不斷攪拌下緩慢加入鹽酸至全部氫氧化物溶解,并過量10mL,轉(zhuǎn)入400mL燒杯中。將燒杯置于低溫電爐上加熱至鹽類析出。然后移至水浴上蒸發(fā)至濕鹽狀,取下加入1520 mL鹽酸,攪拌均勻,并加熱

42、至6070,加入10mL動物膠溶液,攪拌35min,于6070保溫10 min。用水吹洗杯壁后,用密濾紙過濾,用5(V/V)熱鹽酸溶液洗滌燒杯及沉淀至無鐵()黃色,再用熱水洗滌至無氯離子(用10g/L硝酸銀溶液檢查),濾液收集于250mL容量瓶中。將沉淀連同濾紙放入鉑坩堝中,于低溫處灰化后,在9501000的馬弗爐內(nèi)灼燒lh。取出置于干燥器中冷卻1520min,稱至恒量。用水潤濕二氧化硅沉淀,加入10滴硫酸(1+1)及氫氟酸510mL,于電爐上加熱至冒三氧化硫白煙(如硅含量高,則應(yīng)在蒸至冒三氧化硫白煙時,取下冷卻,再加510mL氫氟酸處理一次)。將鉑坩堝置于9501000馬弗爐內(nèi)灼燒30min

43、,取出置于干燥器中冷卻,稱至恒量。與試樣分析同時作空白試驗。 殘渣用12g焦硫酸鉀,在噴燈上熔融后以水浸取,與二氧化硅濾液合并,用水定容。取其部分溶液作硅的光度法測定,以供結(jié)果的校正。4.計算結(jié)果按下式計算SiO2含量,以質(zhì)量百分數(shù)表示: 式中,m1 未經(jīng)氫氟酸和硫酸處理前的稱量,g;m2 用氫氟酸和硫酸處理后的稱量,g;m3 校正值(濾液和殘渣中二氧化硅含量),g;m 稱取試樣量,g。5.注意事項(1)當(dāng)試樣含硫高時,應(yīng)先將試樣焙燒后用酸處理,過濾,再用堿熔殘渣,合并后進行測定。(2)用動物膠凝聚硅酸必須注意以下條件:溶液的鹽酸濃度應(yīng)在8mol/L以上;加動物膠時溶液溫度應(yīng)控制在6070,高

44、于80時動物膠被破壞而降低凝聚作用。(3)當(dāng)灰化溫度高或馬弗爐中空氣不足時,易生成難燒盡的黑色物質(zhì)。這可能是碳化硅被包裹在二氧化硅沉淀里所致,從而影響了結(jié)果的準確性。 酸溶脫水重量法1.原理試樣以酸分解,用高氯酸、硫酸脫水,過濾,灼燒稱量,然后用氫氟酸-硫酸處理,使硅呈四氟化硅逸出,用處理前后質(zhì)量之差計算二氧化硅的含量。2.分析步驟 稱取0.50001.0000g試樣于150mL燒杯中,加入15mL鹽酸、5mL硝酸,加熱至完全分解,取下稍冷,加入10mL硫酸(1+1),繼續(xù)加熱至冒三氧化硫白煙,取下冷卻,加入10mL高氯酸,加熱至冒高氯酸濃白煙1015 min,取下冷卻。加入20mL鹽酸,10

45、0mL熱水,加熱煮沸35min,取下趁熱用密定量濾紙過濾,用5%(V/V)熱鹽酸洗滌35次,再用熱水洗滌至無氯離子(用10g/L硝酸銀溶液檢查)。將沉淀連同濾紙放入鉑坩堝中,置于低溫灰化后于9501000馬弗爐中灼燒lh,并稱至恒量。殘渣用水潤濕,加入510滴硫酸、1015mL氫氟酸,于電爐上加熱蒸發(fā)至三氧化硫白煙冒盡。再放入9501000馬弗爐中灼燒20 min,并稱至恒量,用氫氟酸處理前后質(zhì)量之差計算二氧化硅的含量。3.計算結(jié)果按下式計算SiO2含量,以質(zhì)量百分數(shù)表示: 式中,m1 未經(jīng)氫氟酸和硫酸處理前的稱量,g;m2 用氫氟酸和硫酸處理后的稱量,g;m 稱取試樣量,g。4.注意事項(1

46、) 試樣中鈣、鎂含量高時,由于用氫氟酸-硫酸處理造成前后組成發(fā)生變化,能導(dǎo)致結(jié)果偏低。 (2)對鈮、鉭含量高的試樣,可用焦硫酸鉀熔融,用200g/L酒石酸浸取,過濾,以下操作同分析步驟。(3)若試樣含鈦,冒高氯酸煙后,加一定硫酸以防止鈦水解。(4)含鋇試樣可在脫水之后,加4050mL鹽酸(1+1),加熱溶解鹽類,沉淀用熱鹽酸(1+4)洗滌。 亞鐵還原鉬藍光度法1.原理及干擾試樣用混合熔劑熔融,稀鹽酸浸取,使硅成硅酸狀態(tài)。在弱酸性溶液中,硅酸與鉬酸銨生成可溶性黃色硅鉬雜多酸,此雜多酸能被硫酸亞鐵銨還原成硅鉬藍,借此進行光度測定。其主要反應(yīng)示如下:H4SiO4+ 12H2MoO4 H8Si(Mo2

47、O7)6 + 10H2OH8Si(Mo2O7)6 + 4FeSO4 + 2H2SO4 H8SiMo2O5(Mo2O7)5 + 2Fe2(SO4)3 + 2H2O磷、砷干擾測定,它們與鉬酸銨生成黃色鉻合物也能被還原成藍色,使測定結(jié)果偏高。加入草酸后磷、砷雜多酸迅速被分解,消除其干擾。鐵量多時會降低靈敏度,但同時可提高顏色穩(wěn)定性,故要有一定量鐵存在。硫酸根無影響,大量氯根使鉬藍顏色加深,大量硝酸根使鉬藍顏色變淺。鋁、銅、鈦、鎳、錳、鎂等元素存在對測定無顯著影響。2.試劑配制混合熔劑,取二份無水碳酸鈉與一份硼酸研細混勻。鹽酸,1+5。草酸硫酸混合酸,32 g草酸溶于1000 m L(1+9)硫酸中。

48、鉬酸銨溶液,60g/L。硫酸亞鐵銨溶液,60g/L,稱取6g硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)26H2O于100 mL燒杯中,加1mL硫酸(1+1)潤濕,加適量水?dāng)嚢枞芙猓盟♂屩?00mL,溶液過濾后使用,一周內(nèi)有效。二氧化硅貯備液,0.20mg/mL,稱取預(yù)先在1000灼燒1h的高純二氧化硅0.2000g,置于盛有2.5g混合熔劑的鉑坩堝中,混勻,再覆蓋1.0g混合熔劑,于950熔融約20min。冷卻至室溫,置于塑料杯中用沸水浸取,用水洗出坩堝,冷卻至室溫。移入1000mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻,立即移入塑料瓶中保存。此溶液1mL含0.20mg二氧化硅。 二氧化硅標準溶液,20

49、g/mL,移取25.00mL二氧化硅貯備液于250mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻,移入塑料瓶中保存。此溶液1 mL含二氧化硅20g。3.分析步驟(1)試樣分解稱取0.10000.5000g試樣(視硅含量高低而定),置于盛有2.5g混合熔劑的鉑坩堝中,混勻,再覆蓋1.0g混合熔劑。于950熔融1520min,取出轉(zhuǎn)動坩堝,冷卻。將坩堝置于預(yù)先盛有75 mL鹽酸(1+5)的燒杯中,在攪拌下加熱浸取熔融物至溶液清亮。用水洗出坩堝,冷卻至室溫。移入250mL 容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。(2)顯色分取20.00mL試液于100mL容量瓶中,用水稀釋至50mL,加5mL鉬酸銨溶液(60g/L),

50、混勻,放置20min(室溫低于20時放置2030min)。加20mL草酸硫酸混合酸,混勻,2030s后立即加5mL硫酸亞鐵銨溶液(60g/L),混勻。 用水稀釋至刻度,混勻,放置10min。 (3)吸光度測量分取部分試液于1 cm 吸收皿中,以隨同試樣的空白溶液為參比,在分光光度計上于波長 810nm處測量吸光度。從工作曲線上查出相應(yīng)的二氧化硅質(zhì)量。與試樣分析的同時作空白試驗。 4.工作曲線繪制分取 0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.00mL二氧化硅標準溶液于100mL容量瓶中,分別加入20mL隨同試樣的空白溶液,用水稀釋至50mL,以下按試樣顯色步驟顯色。以未

51、加二氧化硅標準溶液的為參比,用1cm吸收皿于810nm波長處測定吸光度。以二氧化硅的質(zhì)量為橫坐標,吸光度為縱坐標繪制工作曲線。5.計算結(jié)果按下式計算二氧化硅含量,以質(zhì)量百分數(shù)表示:式中,m1 由工作曲線查出的二氧化硅的質(zhì)量,g;V 試液的總體積,mL;V1 分取試液的體積,mL;m 稱取試樣的質(zhì)量,g。10.7 五氧化二磷的測定磷的測定方法有酸堿滴定法和光度法。光度法又可分為磷鉬釩酸光度法和鉍磷鉬藍光度法等。我國國家標準有:GB/T 6730.182006鐵礦石 磷含量的測定 鉬藍分光光度法,GB/T 6730.191986鐵礦石化學(xué)分析方法 鉍磷鉬藍光度法測定磷量,GB/T 6730.201

52、986鐵礦石化學(xué)分析方法 容量法測定磷量。國際標準有:ISO 25992003鐵礦石 磷含量的測定滴定法,ISO 468711992鐵礦石 磷含量的測定第1部分:鉬藍分光光度法。 酸堿滴定法1.原理及干擾在硝酸介質(zhì)中,磷與鉬酸銨生成磷鉬酸銨黃色沉淀,過濾后用氫氧化鈉標準溶液溶解,以酚酞作指示劑,用硝酸標準溶液回滴過量的氫氧化鈉。在酸溶解試樣時,鈦、鋯形成磷酸鹽沉淀,使結(jié)果偏低,堿熔后用水浸取可分離除去。釩能延遲磷鉬酸鹽沉淀,并會使沉淀不完全。礬()與鉬酸銨生成礬鉬酸鹽沉淀,但礬()的磷鉬酸鹽沉淀只有在熱溶液中才能產(chǎn)生。為消除釩的影響,應(yīng)將礬還原成礬(),并在室溫下進行磷的沉淀。當(dāng)沉淀溫度不高于

53、45時,少量的砷不產(chǎn)生沉淀,含砷量高時,可在酸處理試樣之際加入氫溴酸,使砷呈溴化砷揮發(fā)除去。硅酸能生成硅鉬酸銨沉淀而影響測定,可在鹽酸或硝酸中脫水過濾除去。氟存在時能減慢沉淀速度,少量氟可在沉淀前加入硼酸絡(luò)合或蒸干除去。大量鹽酸、硫酸及其鹽類的存在能延遲沉淀和增加沉淀的溶解度,當(dāng)量不高時,其作用不顯著。2.試劑配制硝酸鉀溶液,20 g /L,將20g硝酸鉀溶于1 L煮沸過經(jīng)冷卻的水中,搖勻。鉬酸銨溶液,將A液(70 g鉬酸銨溶于53mL氨水和267mL水中制成)慢慢地傾入B液(267mL硝酸與400 mL水混勻而成)中,冷卻,靜置過夜,過濾。氫氧化鈉標準溶液,c(NaOH)= 0.1mol/L

54、,稱取4g氫氧化鈉(優(yōu)級純)溶于煮沸并冷卻的水中,以水定容1L。硝酸標準溶液,c(HNO3)= 0.1mol/L,量取7mL硝酸(優(yōu)級純)于lL容量瓶中,用煮沸并冷卻的水定容。酚酞溶液,10g/L,溶解0.1 g酚酞于90mL乙醇中,用水稀釋至100mL,混勻。氫氧化鈉標準溶液的標定:稱取0.5000g預(yù)先在105110烘干1h的鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4),加100mL新煮沸冷卻后的水,加34滴酚酞溶液,用氫氧化鈉標準溶液滴定至淺紅色。濃度計算:c(NaOH) = m / 0.2042V(mol/L),m稱取鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量,g;V標定所消耗的氫氧化鈉標準溶液體積,mL。硝酸標準溶

55、液的標定:取20.00mL氫氧化鈉標準溶液,用新煮沸冷卻后的水稀釋成100mL,加34滴酚酞溶液,以硝酸標準溶液滴定至無色,計算硝酸標準溶液的濃度。3.分析步驟稱取0.20000.5000g試樣于150mL燒杯中,以少量水潤濕,加入1520mL鹽酸,蓋上表面皿,于電熱板上加熱至試樣完全分解。蒸發(fā)至近干,加入510mL硝酸,蒸發(fā)至34mL,然后用少許水稀釋,用中速濾紙過濾于500mL錐形瓶中。用熱水洗滌燒杯3 4次,洗滌沉淀810次,這時應(yīng)保持濾液體積在100mL左右。濾液用氨水中和至有氫氧化物沉淀出現(xiàn),再用硝酸中和至氫氧化物沉淀剛好消失,加入5mL過量的硝酸,一邊搖動錐形瓶一邊緩緩加入6010

56、0mL鉬酸銨溶液,振蕩23min,沉淀放置4h以上,使磷鉬酸銨沉淀完全。用密濾紙加入紙漿過濾,先用2%(V/V)硝酸洗液洗滌錐形瓶和沉淀23次,再用20g/L硝酸鉀洗液將錐形瓶和沉淀均洗至中性。將沉淀和濾紙一起移入原錐形瓶中,加入30mL煮沸并冷卻的水,小心搖蕩錐形瓶,使濾紙碎成漿狀,準確加入氫氧化鈉標準溶液,充分搖動,使黃色沉淀溶解,加入5滴10g/L酚酞溶液,再加入510mL過量氫氧化鈉標準溶液,稍停片刻,用0.1mol/L HNO3標準溶液回滴,至溶液無色為終點。與試祥分析同時進行空白試驗。4.計算結(jié)果按下式計算五氧化二磷含量,以質(zhì)量百分數(shù)表示:式中,C1 標定后氫氧化鈉標準溶液的濃度,mol/L;C2 標定后硝酸標準溶液的濃度,mol/L;V1 加入氫氧化鈉標準溶液體積,mL;V2 消耗硝酸標準溶液體積,mL;m 稱取試樣量,g;0.0012911 mL氫氧化鈉標準溶液 c(NaOH) = 1.000mol/L相當(dāng)?shù)牧椎牧?,g。5.注意事項(1)酸不溶試樣可用過氧化鈉、氫氧化鈉熔融,浸取,過濾,濾液以硝酸酸化蒸至近干,脫水,過濾除硅

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