摘要：随着经济和科技水平的快速发展，铁矿石中全铁含量的测定，传统的分析方法主要是氯化汞的重铬酸钾法．该方法以其适用性强、准确度高等优点，一直被作为一种标准的经典方法广泛应用于合金、矿石、金属盐类及硅酸盐等材料中全铁含量的测定．但是该方法在测定过程中引入了大量的汞，会造成严重的环境污染．而且该化学方法在分析铁矿石中的全铁时，过程纷繁复杂、工艺流程较长，以致往往无法及时提供分析结果，很难满足高速发展的现代化生产对快速分析的要求．基于上述多方面原因。
关键词：全铁化验；FeO含量；重铬酸钾；问题；分析
引言
对铁矿石的全铁含量进行分析检测时，也需要对其FeO含量进行相应的测定。然而铁矿石分解具有一定的难度，并且分解的速度相对缓慢。本文主要对重铬酸钾滴定法对FeO测定的过程中，其称重量对测定结果产生的影响、溶样注意事项以及滴定管调零时重铬酸钾标液在排放方面出现的问题来进行分析。
1重铬酸钾滴定法方式与特性
1.1重铬酸钾滴定法方式
在隔绝空气的前提下，以二苯胺磺酸钠为指示剂，利用盐酸和氟化钠分饵试样，并通过重铬酸钾标准溶液进行滴定是铁矿山化验室测定原矿中氧化亚铁（FeO）含量的主要方式（属于一种利用重铬酸钾作滴定剂的氧化还原滴定法）。根据我国铁矿石化学分析法的相关规定，由化验人员采集试样标本（0.20g左右）后将其置入干燥的锥形瓶（容量为500ml）中；分别0.50g氟化钠和1g碳酸氢钠以及30ml盐酸（P=1.19g／mL）；迅速盖好瓷坩埚盖后将其置于低温电炉（已经过事先预热）上进行溶解；待化验标本完全溶解后，将其取下并迅速沿锥形瓶瓶壁分别加入0.50g碳酸氢钠以及100mL水和20ml硫磷混酸、4滴二苯胺磺酸钠指示剂；以重铬酸钾标准溶液进行滴定，直至溶液变为稳定的紫红色。当式样标本重量标准不同时，最终测定的亚铁含量存在很大的差异性；着手滴定时，在将滴定管充满后（以重铬酸钾标液充满）进行凋零，需大量排放重铬酸钾标液。除此之外，由于矿山化验室的化验工作量和任务量繁重，因此便会在实际化验操作过程中延误滴定时间，并导致出现各种误差性的问题（如Fe2+“很容易被氧化为Fe3+”等）。
1.2重铬酸钾滴定法的特性
因重铬酸钾滴定法以重铬酸钾为滴定剂，是以其属于一种氧化还原滴定法。较之高锰酸钾法，在室温相同和盐酸相同（1mol/L）的条件下，重铬酸钾并不会与Cl-产生反应，因此该方法多与盐酸介质联用来测定铁矿石的含铁量。在测定过程确定终点时，氧化还原指示剂必不可少，而二苯胺磺酸钠是最常用的指示剂之一。
2溶样过程中的缺陷与不足
因需要同时化验原矿标本中的TFe、FeO两个数据时，化验工作人员通常都会采集两份标本并进行同时熔炼，随后才会进行滴定。倘若化验人员因疏忽对锥形瓶的干燥处理，则往往会导致所得的化验FeO指标低于实际值。因此，在此化验过程中，务必要将仪器的干燥和清理工作落实到位。另外，在潮湿或磷酸环境下不仅要确保仪器的干燥性，同时还要进行单独溶样，以进一步降低化验过程中的误差性。
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3注意事项
１）酸度的选择：选择重铬酸钾作为Ｆｅ（Ⅱ）滴定剂的主要原因和优点之一，就是它允许一定量的盐酸存在．溶液中盐酸浓度可为１～2moi/L，甚至3.5moi/L，也不会影响测定结果的准确度．还原时，盐酸浓度在1-1.5moi/L，对测定结果亦无明显影响．2）温度与浓缩体积的选择：为了使Ｆｅ（Ⅲ）能较为迅速地还原完全，常将溶液浓缩到小体积，趁热滴加SnCI2溶液至黄色褪去．趁热加入SnCI2溶液，是因为Ｓｎ2＋还原FE3＋的反应在室温下进行得很慢，提高温度到近沸，可加快反应速度；浓缩至小体积，既提高了酸度，防止SnCI2水解，又提高了反应物浓度，有利于Ｆｅ（Ⅲ）的还原和还原完全时颜色变化的观察．3）放置时间的控制：加HGCL2除去过量的SnCI2必须在冷溶液中进行，其氧化作用较慢，在加入HGCL2溶液后需放置2～3ｍｉｎ后才能滴定．因为在热溶液中，HGCL2可氧化Ｆｅ（Ⅱ），使测定结果偏低；加入HGCL2溶液后不放置或放置时间太短，反应不完全，Ｓｎ2＋未除尽，使测定结果偏高；若放置时间过长，已被还原的Ｆｅ（Ⅱ）可被空气中的氧气氧化，导致测定结果偏低．4）滴定前加入硫－磷混酸的作用：在滴定过程中生成的铁（Ⅲ）可能会氧化后期加入体系的指示剂，导致终点提前．加入磷酸，一是保证Ｋ2Cr207氧化能力所需的酸度，二是H3PO4与FE3＋形成无色配离子［Ｆｅ（HPO4）2］－，既可消除４FeCI4－黄色对终点颜色变化的影响，同时又可降低FE3＋／Ｆｅ2＋电对的电位，使滴定突跃下限降低，滴定突跃范围变宽，指示剂颜色变化明显，从而减小系统误差．但是，需要注意的是，在H3PO4介质中，Ｆｅ2＋的稳定性较差，易被氧化，因此，加入硫－磷混酸后，必须尽快进行滴定．5）指示剂用量：二苯胺磺酸钠与Ｋ2Cr207的反应速度很慢，但微量Ｆｅ2＋具有催化作用，可使之与Ｋ2Cr207的反应迅速进行，变色敏锐．因此，同时做空白试验时，要加入一定量的硫酸亚铁铵溶液．由于指示剂被氧化时也消耗Ｋ2Cr207，所以应严格控制指示剂用量．6）氯化亚锡的反应条件：用氯化亚锡预还原必须在较强的酸度条件下进行；还原温度不能低于60℃，否则还原反应进行缓慢；温度太高FeCI3要挥发．同时，溶液的体积不能太大，否则难以观察还原终点．另外，氯化亚锡易水解，生成碱式盐沉淀，配制时需先加入适量盐酸抑制水解，即：
SnCI2＋Ｈ2Ｏ＝Ｓｎ（ＯＨ）Ｃｌ（白）↓＋Ｈ＋＋Ｃｌ－
4滴定期间重铬酸钾溶液的使用方法
六价铬对于大自然会产生长时间的危害，超过10ppm的六价铬能够直接夺取水生物的生命。而人的皮肤在直接接触六价铬之后，会出现敏感反应，甚至是导致人出现遗传性基因缺陷，如果人长时间过量吸入会导致能够致癌。而工业中使用的铬流入河流中会导致人和动物中毒，并且具有较难的回收性。除六价铬之外，铬金属、三价铬以及四价铬均不具备毒性，因此必须对六价铬实施回收再利用。铁矿山对亚铁含量以及全铁的检测频率比较高，需要使用大量的重铬酸钾溶液。而重铬酸钾溶液在反应过程中会被还原，因此，在反应过程的废液中含有的为三价铬，其不会对环境产生不良影响。然而在化验滴定之前，首先需要将滴定管充满之后调零，需要将重铬酸钾溶液作为废液排放，每化验一种铁样均需要进行一次滴定管调零，每次排放的重铬酸钾溶液均为6ml，而每天需要做很多的化验，会导致大量的金属废液被排放。应用重铬酸钾来对铁矿石中的TFe进行检测时，在将样本溶解之后需要对其进行2次还原。首次还原使用SnCI还原剂，试液为微黄色；第二次使用Na：WO来作为指示剂，TiCI作为还原剂，让试液变为蓝色。在第二次还原的过程中可稍微过量使用TiCI，需要将无色的Na：WO还原为蓝色的钨蓝，可使用稀蓖铬酸钾溶液H-来消除钨蓝。
结语
因此在对铁矿进行化验的过程中，需要将滴定管调零排出的重铬酸钾溶液重新收集在无污染的容器中，将其稀释3倍之后，可用作测定TFe的钨蓝消除氧化剂，尽量让其实现自身的价值。该种做法能够防止含毒废液被排放至自然环境中，能够起到保护自然的生态平衡的作用。
参考文献：
［1］董亦斌，束嘉秀，王素萍．硫酸铈滴定法测定铁矿中铁［J］．冶金分析，2003，23（3）：57－58．
［2］尹晓芳．甲基橙指示还原终点铈量法测定铁矿石中全铁含量［J］．现代技术陶瓷，2002，23（3）：44－46．
论文作者:徐佳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/12
标签：重铬酸钾论文; 溶液论文; 指示剂论文; 滴定论文; 盐酸论文; 滴定管论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第24期论文;