盐酸溶样-硫酸亚铁铵容量法测定软锰矿中锰含量

韦文业，黄李斌，覃扬成

（广西现代职业技术学院资源工程系，广西 河池 547000）

实验室与分析

盐酸溶样-硫酸亚铁铵容量法测定软锰矿中锰含量

韦文业，黄李斌，覃扬成

（广西现代职业技术学院资源工程系，广西 河池 547000）

软锰矿的主要成分是MnO2，用浓盐酸溶解矿样，加入硫酸加热除去过量盐酸，加入磷酸，以硝酸银为催化剂，用过硫酸铵将Mn（Ⅱ）氧化成Mn（Ⅶ），用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。本法溶样完全，不生成焦磷酸盐，操作简便，易控制，准确度高。

盐酸；硫酸亚铁铵；过硫酸铵；测定；锰

软锰矿的主要成分是MnO2，测定其中锰含量常用硫酸亚铁铵滴定法［1］，方法的原理是在磷酸介质中，以硝酸银为催化剂，用过硫酸铵将锰由低价氧化至Mn（Ⅶ），用邻苯氨基苯甲酸作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。该法的缺点在于溶样要求太高，不好控制，温度过高易生成焦磷酸盐粘结杯底，温度过低则试样分解不完全，溶样时间过长也会有焦磷酸盐生成；称样量也要严格控制，锰量太高，对溶样、氧化等操作都不利。对此，有人提出了硝酸铵氧化滴定法［2］。本文提出一种新的溶样方法，试样先与盐酸反应，过量的盐酸在硫酸存在下加热至冒浓厚的白烟除去，加适量的水，加入磷酸，以硝酸银为催化剂，用过硫酸铵将Mn（Ⅱ）氧化成Mn（Ⅶ），邻苯氨基苯甲酸作指示剂，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定。方法容易掌握，具有较好的准确性和重现性，用于样品的测定，结果满意。

1 实验部分

1.1 主要试剂

硫酸亚铁铵标准溶液0.1 mol·L-1：称取40 g硫酸亚铁铵［（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O］于烧杯中，加入适量水，加 100 mL（1＋1）的硫酸溶液，用水稀释至1000 mL，混匀，用重铬酸钾基准试剂标定。

1%硝酸银：称取1 g硝酸银溶于100 mL水中，混匀。

20%过硫酸铵溶液：称取20 g过硫酸铵溶液溶于100 mL水中，混匀（用时现配）。

0.2%邻苯氨基苯甲酸指示剂：称取0.2 g邻苯氨基苯甲酸溶于100 mL0.2%的碳酸钠溶液中。

盐酸；硫酸；磷酸。以上所用试剂除注明外均为分析纯，水为蒸馏水。

1.2 试验方法

准确称取0.1 g软锰矿试样于烧杯中，用少量水润湿矿样，加入盐酸5 mL，低温加热，使矿样溶解完全，加入硫酸5 mL，继续加热至冒浓厚白烟，取下冷却。加入水100 mL，加磷酸10 mL，加1%硝酸银溶液3 mL，加20%过硫酸铵溶液15 mL，摇匀，加热至小气泡完全消失后再继续加热7 min，取下冷却至室温，用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至浅红色，加入3滴邻苯氨基苯甲酸指示剂，继续滴定至亮黄色为终点。

2 结果与讨论

2.1 酸度的影响

溶样时的酸度越高，越有利于溶样，酸度太低，所用时间越长，甚至溶解不完全。实验结果表明，使用盐酸控制浓度在3mol·L-1以上溶样完全。综合考虑，本法使用12 mol·L-1的浓盐酸溶样。

用过硫酸铵将 Mn（Ⅱ）氧化成Mn（Ⅶ）时，控制磷酸的浓度为0.35～2.5 mol·L-1范围内都能获得满意的效果，本法使用磷酸的浓度约为1.2mol·L-1，即在浓硫酸冒浓白烟后，加磷酸10 mL，控制溶液体积约为130 mL。

2.2 溶样温度的影响

在室温下使用浓盐酸溶样，不能使矿样溶解完全，主要原因是由于二氧化锰与盐酸反应是吸热反应［3］，加热能促进反应进行。实验表明，使用浓盐酸，温度60℃以上的条件下，矿样溶解完全。本法采用浓盐酸，加热至沸腾的条件下进行溶样。

2.3 盐酸用量的影响

盐酸用量与矿样的量有关，称0.1 g锰矿试样，加入3 mL盐酸，加热，即可把锰矿溶解完全。盐酸量少于3 mL，加热时有部分挥发，酸量过少，溶样不完全。为确保矿样溶解完全，本法用5 mL盐酸溶解矿样。复杂矿样可考虑适当增加盐酸的量。

2.4 溶样时间的影响

实验结果表明，称0.1 g软锰矿试样，加入5mL盐酸，加热至沸腾3 min，即可把软锰矿溶解完全。

2.5 共存物质的影响

大量Fe（Ⅲ）（黄色）对滴定有干扰，加入磷酸后使其形成无色配合物即可消除其干扰［4］。Cl-的存在会与催化剂硝酸银反应生成AgCl沉淀，使硝酸银的催化作用减弱甚至消失，本法在硫酸存在下加热至冒浓白烟，有效地除去了Cl-。与Fe（Ⅱ）反应的其他干扰物质可考虑进行相应的掩蔽或分离方法。

2.6 准确度和精密度

利用本法测定云南锡业公司研究所锰矿标准样品（YT9101）中Mn的含量，结果见表1。测定结果与真实结果没有显著差别，在允许误差范围内，说明本法准确可靠。

表1 标样中Mn的测定结果（n＝3）Table1 Determination results of manganese in standard samples （n＝3）

3 实际样品的测定

按试验方法测定某软锰矿中Mn的含量，结果见表2。

表2 软锰矿中Mn的测定结果（n＝3）Table2 Determination results of manganese in pyrolusite （n＝3）

4 结语

用本法测定软锰矿中锰含量，溶解软锰矿速度快，溶解完全，干扰物质容易排除，费用低，操作简便、快捷、易控制，准确度高，精密度高，测定结果令人满意。

［1］ 北京矿冶研究总院分析室.矿石及有色金属分析手册［M］.北京：冶金工业出版社，1990.

［2］ 李青霞.硝酸铵氧化滴定法测定锰矿中锰含量［J］.化学分析计量，2007，16（3）：50-52.

［3］ 彭元新.二氧化锰与盐酸反应制氯气的问题研究［J］.贵州师范大学学报（自然科学版），1996，14（2）：94-97.

［4］ 高职高专化学教材编写组.分析化学（2版）［M］.北京：高等教育出版社，2003.

Determination of Manganese in Pyrolusite by Hydrochloric Acid-solvent and Ammonium Ferrous Sulfate-titration

WEI Wen-ye， HUANG Li-bin， QIN Yang-cheng
（Department of Resources Engineering，Guangxi Modern Polytechnic College，Hechi 547000，China）

The main component of pyrolusite was MnO2， the core sample was firstly dissolved in concentrated hydrochloric acid，and then the solution was heated to remove the excess hydrochloric acid after adding sulphuric acid.With silver nitrate as catalyst， Mn （Ⅱ） was oxidized into Mn （Ⅶ） by ammonium persulfate after adding phosphoric acid， and finally titrated by ammonium ferrous sulfate standard solution.This method was simple，easy to control and had high accuracy.Besides，the core was completely dissolved and pyrophosphate could be avoided.

hydrochloric acid；ammonium ferrous sulfate；ammonium persulfate；determination；manganese

O 655.23

A

1671-9905（2011）03-0036-02

韦文业（1971-），男，壮族，广西河池市人，讲师，主要从事化学教学和矿石分析研究工作。E-mail：weiwenye888＠163.com

2010-11-08