重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量（无汞法）

一．原理：

经典的重铬酸钾法测定铁时，每一份试液需加入饱和氯化汞溶液10mL，这样约有480mg的汞排入下水道，而国家环境部门规定汞的允许排放量是0.05mg·L-1，因此，实验中的排放量是大大超过允许排放量的。实际上，汞盐沉积在底泥和水质中，造成严重的环境污染，有害于人的健康。近年来研究了无汞测铁的许多新方法，如新重铬酸钾法，硫酸铈法和EDTA法等。本法是新重铬酸钾法。

新重铬酸钾法是在经典的有汞重铬酸钾法的基础上，去掉氯化汞试剂，采用钨酸钠作为3＋2＋指示剂指示Fe还原Fe的方法。试样用硫－磷混酸溶剂后，先用氯化亚锡还原大部分Fe

3

＋＋＋＋，继而用三氯化钛定量还原剩余部分的Fe3，当Fe3定量还原成Fe2之后，过量一滴三氯化钛溶液，即可使溶液中作为指示剂的六价钨（无色的磷钨酸）

还原为蓝色的五价钨化合物，俗称“钨蓝”，故使溶液呈现蓝色。滴入重铬酸钾溶液，使钨蓝刚好褪色，以消除少量还原剂的影响。

“钨蓝”的结构式较为复杂。磷钨酸还原为钨蓝的反应可表示如下：

PW12O40

3＋-PW12O404 --钨 蓝PW12O405 - 定量还原Fe时，不能单用氯化亚锡，因为在此酸度下，氯化亚锡不能很好的还原W(Ⅵ)

＋＋为W(V)，故溶液无明显颜色变化。采用SnCl2-TiCl3联合还原Fe3为Fe2，过量一滴TiCl3

与Na2WO4作用即显示“钨蓝”而指示。如果单用TiCl3为还原剂也不好，尤其是试样中铁含量高时，则使溶液中引入较多的钛盐，当加水稀释试液时，易出现大量的四价钛沉淀，影响测定。在无汞测定铁实验中常用SnCl2-TiCl3联合还原，反应式如下： 12-磷钨酸根离子

2Fe3++SnCl42-+2Cl-=2Fe2++SnCl62-

Fe3??Ti3??H2O?Fe2??TiO2??2H?

试液中Fe3已经被还原为Fe2，加入二苯胺磺酸钠指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定溶液呈现稳定的紫色即为终点。

二．试剂：

(1) K2Cr2O7标准溶液c(1/6 K2Cr2O7)=0.1000mol·L-1

(2) 硫磷混酸：将200mL浓硫酸缓慢加入到500mL去离子水中，再加入300mL浓磷酸中，充分搅拌均匀，冷却后使用。

(3) 浓HNO3

(4) HCl（1＋1）

(5) Na2WO4 25％水溶液：称取25g Na2WO4溶于适量水中（若浑浊则应过滤），加入2～5mL浓H3PO4，加水稀释至100mL。

(6) SnCl2溶液10％：称取10g SnCl2·2H2O溶于40mL浓的热HCl，加水稀释至100mL。

(7) TiCl3 1.5％：量取10mL原瓶装TiCl3溶液，用（1＋4）的HCl稀释至100mL。加入少量石油醚，使之浮在TiCl3溶液的表面上，用以隔绝空气，避免TiCl3氧化。

(8) 二苯胺磺酸钠指示剂0.2％：

＋＋

三．实验步骤：

(1) K2Cr2O7标准溶液c(1/6 K2Cr2O7)=0.1000mol·L-1的配制：采用固定称量法。准确称取

1.2258g K2Cr2O7于一只干净的小烧杯中，加水溶解，定量转入250mL容量瓶中，加水稀释至刻度，充分摇匀。

(2) 准确称取0.15～0.2g试样置于250mL的锥形瓶中，滴加几滴水润湿样品，摇匀后，加入10mL硫磷混酸（如试样含硫化物高时则同时加入浓硝酸1mL）置于电炉上加热分解试

①样。先用小火或低温加热，然后提高温度，加热至冒SO3白烟。加入10mL（1＋1）HCl，

②此时，试液应该清亮，残渣为白色或浅色时示试样分解完全。取下锥形瓶稍冷，趁热滴加

＋＋③SnCl2溶液，使大部分的Fe3还原为Fe2，此时试液变为浅黄色，加入10滴Na2WO4溶液，

再用TiCl3溶液滴至呈稳定的蓝色（“钨蓝”30秒内不褪色），再加入80mL去离子水，用K2Cr2O7标准溶液滴至“钨蓝”刚好褪尽（此时不计读数），然后加入5滴二苯胺磺酸钠指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定至溶液呈现稳定的紫色为终点。计算铁含量。

四．计算：

铁含量的计算：

Fe(%)?

c——K2Cr2O7的浓度

V——K2Cr2O7的体积

MFe——铁的摩尔质量

WS——试样的质量 (c?V)K2Cr2O7?MFe?6WS?1000?100%

五．思考题：

1． 分解试样时，为什么要加入硫－磷混酸？

2． 先用SnCl2 和TiCl3作还原剂的目的是什么？若不慎加入过量的SnCl2 或TiCl3怎么办？

3． 怎样才能合理的配制SnCl2溶液？如要久置，则应如何配制?

注：① 一定要冒白烟，因为硫酸的分解温度338℃，比硝酸的分解温度125℃高的多。只要开始冒白烟，则说明硝酸已赶尽了。但冒白烟不宜过长，否则磷酸易形成焦磷酸盐粘底，包夹试样，影响分析结果。

② 若试样采用硫酸高铁铵，则不必加入硝酸，也不必高温加热至冒白烟，亦可能没有残渣出现。 ③ SnCl2溶液应小心滴加至黄色明显变浅，若过量则结果偏高。如不慎过量，可滴加2％高锰酸钾溶液至浅黄色。

第二篇：重铬酸钾法测铁矿中铁的含量

重铬酸钾法测定铁矿石中铁的含量

一、实验原理

将粉碎到一定粒度的铁矿石用热的浓盐酸溶解其中大部分的金属氧化物。待金属氧化物分解完全后，趁热加入SnCl₂将大部分Fe³⁺还原为Fe²⁺，溶液由红棕色变为浅黄色，然后再以Na₂WO₄为指示剂，用TiCl₃将剩余的Fe³⁺全部还原为Fe²⁺，当Fe³⁺完全还原为Fe²⁺之后，过量1-2滴TiCl₃将溶液中的Na₂WO₄还原为蓝色的五价钨化物，俗称“钨蓝”，故指示溶液呈蓝色。

采用SnCl₂—TiCl₃联合还原的反应方程式为：

2Fe³⁺+Sn²⁺→Sn⁴⁺+2Fe²⁺
3Fe³⁺+Ti³⁺+H₂O→3Fe²⁺+TiO²⁺+2H⁺

加入硫磷混酸后蓝色会褪去（不褪色的可以振荡，使其被空气中的O₂氧化褪色），然后加入二苯胺磺酸钠指示剂，用标准重铬酸钾溶液滴定至溶液呈稳定的紫色即为终点，在酸性溶液中，Cr₂O₇^2-滴定Fe²⁺的反应式如下：

Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺→6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O

在滴定过程中，产生的Fe³⁺（黄色）对终点的观察有干扰，所以通常加入磷酸，使Fe³⁺与磷酸形成无色的Fe(HPO₄)₂^-配合物，消除Fe³⁺的颜色干扰，以便以观察终点，同时由于生成了Fe(HPO₄)₂^-，使Fe³⁺的浓度大量下降，避免了二苯胺磺酸钠指示剂被Fe³⁺氧化而过早改变颜色，使滴定终点提前到达的现象，从而降低了滴定分析的误差。

二、仪器与药品

仪器：分析天平；酸式滴定管；聚四氟乙烯坩埚；锥形瓶；电热板；表面皿；量筒；滴管。

药品：1:1硫酸；氢氟酸；HCl溶液1+1；10% SnCl₂溶液；100g/L Na₂WO₄溶液；1:9 TiCl₃溶液；二苯胺磺酸钠溶液（2g/L）；硫磷混酸；K₂Cr₂O₇标准溶液。

三、实验步骤

称取约0.20g的样品置于聚四氟乙烯坩埚中，加水润湿后，加3mL入1+1硫酸、5ml氢氟酸，盖上盖，在电热板上加热分解，经常摇动坩埚，待试样分解完全后继续加热至冒三氧化硫白烟，取下，冷却，加少量水，温热可使可溶盐类溶解。将溶液转移至250mL锥形瓶中，用蒸馏水将盖上的酸冲入锥形瓶中。

加10mL1:1盐酸，加热至近沸，趁热滴加10%的SnCl₂溶液至溶液呈浅黄色，若SnCl₂过量，浅黄色完全消失呈无色，则用少量重铬酸钾滴定至溶液呈浅黄色。用水冲洗杯壁，在水槽中冷却。加入6滴Na₂WO₄，然后加入50mL蒸馏水，边滴加TiCl₃边摇动，直到溶液刚出现蓝色。加入50mL蒸馏水，再加入硫—磷混酸20mL至蓝色褪去。再加入6滴二苯胺磺酸钠指示剂，用重铬酸钾滴定至溶液呈稳定的紫色，即为终点。

全铁含量的计算公式为： Fe%=｛C(1/6K₂CrO₇)×V×55.85｝/1000×Ms

注：1、需趁热滴加SnCl₂，否则导致还原剂过量，影响滴定终点的判断，导致结果偏大。

2、滴加TiCl₃时，要一滴一滴的慢慢滴加，同时剧烈的振荡锥形瓶，可以较快的生成钨蓝。

四、数据处理