硼镁矿石中全铁含量的分析方法

王 晓 东

硼镁矿石中全铁含量的分析方法

王 晓 东

（辽宁核地地质调查院第一实验室， 辽宁 凤城 118100）

试样用盐酸加热溶解，在热溶液中，用氯化亚锡还原大部分三价铁，然后以钨酸钠为指示剂，用三氯化钛溶液定量还原剩余部分三价铁，当三价铁全部还原二价铁后，溶液中的二价铁，在硫、磷混酸介质中，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至蓝紫色为终点。

三价铁；钨酸钠；三氯化钛；重铬酸钾

铁在自然界中分布极为广泛，约占地壳质量的5.1%，居元素分布序列中的第四位，仅次于氧、硅和铝。但人类发现和利用铁却比黄金和铜要迟。首先是由于天然的单质状态的铁在地球上非常稀少，而且它容易氧化生锈，加上它的熔点（1 812 K）又比铜（1 356 K）高得多，就使得它比铜难于熔炼。人类最早发现的铁是从天空落下来的陨石，陨石中含铁的百分比很高，是铁和镍、钴等金属的混合物，在融化铁矿石的方法尚未问世，人类不可能大量获得生铁的时候，铁一直被视为一种带有神秘性的最珍贵的金属。

游离态的铁只能从陨石中找到，分布在地壳中的铁都以化合物的状态存在。铁的主要矿石有：赤铁矿Fe2O3，含铁量在50%~60%之间；磁铁矿Fe3O4，含铁量60%以上，有亚铁磁性，此外还有褐铁矿Fe2O3·H2O、菱铁矿FeCO3和黄铁矿FeS2，它们的含铁量低一些，但比较容易冶炼。

铁的发现和大规模使用，是人类发展史上的一个光辉里程碑，它把人类从石器时代、铜器时代带到了铁器时代，推动了人类文明的发展。至今铁仍然是现代化学工业的基础，人类进步所必不可少的金属材料。

1 实验原理

试样用盐酸加热溶解，在热溶液中，用氯化亚锡还原大部分三价铁，然后以钨酸钠为指示剂，用三氯化钛溶液定量还原剩余部分三价铁，当三价铁全部还原二价铁后，溶液中的二价铁，在硫、磷混酸介质中，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至蓝紫色为终点。

2 试剂

（1）盐酸（1+1及1+4）

（2）10%（即100 g/L）的SnCl2溶液（取10 g SnCl2·2H2O溶于100 mL 1+1盐酸中。临用前配置）

（3）三氯化钛溶液（取3 mL的三氯化钛溶液，用1+1盐酸稀释至50 mL，存放于棕色瓶试剂中，临用前配置）

（4）25%的钨酸钠溶液（称取100g钨酸钠固体置于1000 mL大烧杯中，加5%的磷酸20 mL，用蒸馏水稀释至400 mL，搅拌使之溶解，备用）

（5）硫、磷混酸（再搅拌下将300 mL浓硫酸缓缓加入到1400 mL蒸馏水中，冷却后加入300 mL磷酸，摇匀）

（6）2 g/L的二苯胺磺酸钠指示剂（称取0.5 g二苯胺磺酸钠，溶于100 mL蒸馏水中，加入2滴浓硫酸，摇匀，存放于棕色试剂瓶中）

（7）（K2Cr2O7）=2.000 mg/mL（将重铬酸钾于烘箱150 ℃烘2 h。准确称取3.511 9 g样品于250 mL烧杯中溶解，定容到2 000 mL容量瓶中，备用）

（8）甲基橙0.1%（称1.000 g甲基橙容于1 000 mL毫升脱盐水中，摇均即可。）

（9）氯化亚锡（取少量氯化亚锡，用1 mL HCL（1+1）和100 mL蒸馏水加热使之溶解，清凉即可）

3 分析步骤

准确称取0.1~0.5 g分析试样（称准至0.000 2 g）置于250 mL烧杯中，加几滴蒸馏水，摇动使试样润湿，加30 mL HCL（1+1）缓缓加热使试样溶解（残渣为白色或近于白色的SiO2），此时溶液为橙黄色，加热近沸。

趁热滴加氯化亚锡溶液至溶液成浅黄色（氯化亚锡不宜过量，否则结果偏高）冲洗烧杯内壁，用蒸馏水稀释至60 mL，加10滴25%钨酸钠，加2滴0.1%的甲基橙，加3滴2 g/L的二苯胺磺酸钠，用三氯化钛盐酸溶液调至溶液红色恰好消失，用蒸馏水稀释至溶液保持100 mL，加入15 mL硫、磷混酸溶液，立即用重铬酸钾标准溶液滴定至溶液呈稳定的蓝紫色即为终点。记录消耗重铬酸钾标准溶液体积。

平行测定两次。平行试样可以同时溶解，但溶解完全后，应每还原一份试样，立即滴定，以免Fe（Ⅱ）被空气中的氧氧化[1，2]。

4 注意事项

（1）用三氯化钛还原时，溶液温度低于20 ℃变色缓慢，可用热蒸馏水稀释溶液

（2）三氯化钛溶液夏天易变质，变质后呈无色或浑浊状

［1］岩石矿物及产品（部分）分析方法测试方法 国家标准选编第三分册，GB3447.4-82[S]. 1399-1399.

［2］张连祥. 重铬酸钾容量法测定铁矿石中全铁含量[J].科技创新与应用,2014(6)：33-33.

Analysis Methods of Total Iron Content in the Boromagnesite

（Liaoning Nuclear Geology Investigation Institute, Liaoning Fengcheng 118100，China）

Boromagnesite sample was heated and dissolved in hydrochloric acid solution, then most trivalent iron was reduced by stannous chloride, and residual trivalent iron was quantitatively reduced by titanium trichloride with sodium tungstate asindicator. At last,ferrous iron was determined by potassium dichromate standardvolumetric solution with sodium diphenylamine sulfonate as indicator.

Trivalent iron; Sodium tungstate; Titanium trichloride; Potassium dichromate

O 657

A

1671-0460（2014）06-1132-02

2014-05-23

王晓东（1980-），男，辽宁凤城人，化验员，毕业于中国石油大学化学工程与工艺专业。