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超基性岩中氧化亚铁的测定

2016-09-01王娜新疆维吾尔自治区有色地质勘查局测试中心乌鲁木齐830026

新疆有色金属 2016年6期
关键词:基性岩重铬酸钾磺酸钠

王娜(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局测试中心 乌鲁木齐 830026)

超基性岩中氧化亚铁的测定

王娜
(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局测试中心乌鲁木齐830026)

将试样在隔绝空气的状态下用氢氟酸-硫酸分解,用硼酸消除氟离子的影响,以二苯胺磺酸钠作指示剂,用重铬酸钾标准液滴定测定氧化亚铁。遗留的残渣再用过氧化钠碱熔、水浸取、酸化,以邻菲啰啉光度法测定,测得的铁量转换成亚铁。将上述两项测得的氧化亚铁相加,即为试样中氧化亚铁的量。

超基性岩氧化亚铁重铬酸钾邻菲啰啉

0 前言

超基性岩中因含有铬尖晶石等难分解矿物,因此超基性岩中氧化亚铁的准确测定相当困难,至今还没有一个十分完善的分析方法。本文是将试样用氢氟酸-硫酸分解,利用溶样使排出的蒸汽防止氧化亚铁被空气氧化,用硼酸消除氟离子的影响,以二苯胺磺酸钠作指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定测得氧化亚铁。但此法分解不完全,不被酸溶的残渣主要是铬尖晶石,而铬尖晶石中的铁主要以氧化亚铁形式存在。因此将残渣再用过氧化钠碱熔、水浸取、酸化,以邻菲啰啉光度法测定,测得的铁量转换成亚铁。将上述两项测得的氧化亚铁相加,即为试样中氧化亚铁的量。

1 仪器与试剂

(1)U-3010紫外可见分光光度计;

(2)硫酸(1+1)、氢氟酸(ρ=1.15g/mL)、碳酸氢钠、磷酸(1+1);

(3)饱和硼酸溶液:称取5g硼酸溶于100mL水中,煮沸放冷;

(4)重铬酸钾标准溶液:称取0.68250g预先在150℃干燥2h的重铬酸钾(优级纯)溶于水中,移入1 000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀;此溶液对氧化亚铁的滴定度T=0.001000g/mL;

(5)二苯胺磺酸钠指示剂(0.5%):称取0.5g二苯胺磺酸钠溶于100mL水中,贮存于棕色瓶中;

(6)过氧化钠、盐酸(ρ=1.19g/mL)、盐酸φ(HCl)= 1%;

(7)抗坏血酸(2%):称取2g抗坏血酸溶于100mL水中,现用现配;

(8)邻菲啰啉(0.5%):称取0.5g邻菲啰啉溶于100mL水中;

(9)乙酸钠溶液(25%):称取25g乙酸钠溶于1L水中,最后稀释到100mL;

(10)三氧化二铁标准溶液:称取0.11114 g光谱纯三氧化二铁基准试剂于250mL烧杯中,加入(1+1)盐酸40mL,慢慢加热溶解,至完全溶解后加纯水至1 000mL。此溶液1mL相当于100μg氧化亚铁。

2 实验方法

准确称取0.2000g试样(精确至0.0001g)于铂坩埚中,用少量水润湿,加入(1+1)硫酸10mL,盖上坩埚盖放在已升温至350℃电热板上加热至沸,取下稍冷,加入氢氟酸5mL,再放在电热板上,加热至沸10min。

在400mL烧杯中,加入1g碳酸氢钠及煮沸后冷却的蒸馏水150mL,加入(1+1)磷酸5mL,再加入25mL饱和硼酸。将铂坩埚中的试液迅速洗入上述溶液中,加入2滴二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准液滴定至稳定的紫色。

将滴定后的溶液用慢速滤纸过滤,用1%热的盐酸溶液洗涤滤纸及残渣至无铁离子(用硫氰酸钾检查),再用热水洗4~5次。

将滤纸及残渣放入刚玉坩埚中灰化,加入1g过氧化钠,混匀,将坩埚置于高温炉中于700℃熔融10min,取出冷却。将坩埚至于150mL烧杯中,用热水浸取,于电热板加热至沸赶尽过氧化氢,加入5mL盐酸使之酸化。加热至沸,冷却,移入100mL容量瓶中并稀释至刻度,摇匀。

分别吸取0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0mL三氧化二铁标准溶液于100mL容量瓶中,加入2%抗坏血酸溶液8mL,放置约30min,用水稀释至约60mL,加入5%邻菲啰啉溶液8mL,摇匀。加入50%乙酸钠溶液8mL,用水稀释至刻度,摇匀。15min后,用1cm比色皿与波长510nm处测量吸光度,绘制标准曲线。

吸取25mL试液于100mL容量瓶中,加入2%抗坏血酸溶液8mL,以下步骤同标准曲线的绘制。

3 分析结果的计算

式中:T为重铬酸钾标准溶液对氧化亚铁的滴定度,g/mL;V2为试样溶液消耗重铬酸钾标准溶液体积,mL;V0为空白试样溶液消耗重铬酸钾标准溶液体积,mL;m为试样质量,g;m0为从工作曲线上查得试样溶液中氧化亚铁的量,μg;m1为从工作曲线上查得空白试样溶液中氧化亚铁的量,μg;V为试样溶液总体积,mL;V1为分取试样溶液体积,mL。

4 结果与讨论

用上述方法对超基性岩国家标准物质GBW07101和GBW07102进行了测定分析,结果见表1。其中,RE表示相对误差,Y表示相对偏差允许限。

表1 超基性岩中氧化亚铁的分析值

由表1可知,这两个超基性岩国家标准物质,用本法测定氧化亚铁,三次分析的结果均满足|RE|<Y,达到DZ/T0130-2006《地质矿产实验室测试质量管理规范》的要求。

测定过程中发现,应注意从以下几方面来提高该分析方法的准确度。

(1)分解试样的电热板应预先升温,使溶液在短时间内沸腾。

(2)加入氢氟酸分解试样时应准确掌握控制保持微沸10min,温度过高时,溶液容易蒸干。但又要使试样分解至溶液清澈,否则其他形式的铁残留在残渣中,使结果偏高。

(3)试样分解后应迅速进行滴定,以免氧化亚铁被氧化。

(4)酸溶后残渣中氧化亚铁的回收,可以根据铬尖晶石含量多少而定,三氧化二铬含量补超过0.5%,也可以不回收。

5 结论

用重铬酸钾容量法和邻菲啰啉光度法的配合,可应用于测定超基性岩中的氧化亚铁,本文中对超基性岩国家标准物质GBW07101和GBW07102的测定结果,满足DZ/T0130-2006《地质矿产实验室测试质量管理规范》的要求。

收稿:2016-04-11

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.024

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