生料中Fe2O3的測定及注意事項
生產控制組測定生料中Fe2O3含量時,一般都用金屬鋁—重鉻酸鉀滴定法。
1 測定原理
(1)加入適量KMnO4氧化除去有機物及大部分含碳物質,以便觀察滴定終點。
(2)加入磷酸于250～300℃時分解試樣,使鐵全部轉變?yōu)閇Fe(HPO4)2]－。
(3)加入鹽酸使無色的[Fe(HPO4)2]－轉變?yōu)辄S色Fe3+。
(4)加入金屬鋁片使Fe3+還原成Fe2+:
3Fe3++Al—→3Fe2＋+Al3+
(5)加指示劑后,用重鉻酸鉀標準溶液滴定至溶液呈紫紅色,即滴定終點:
6Fe2＋+Cr2O72－+14H＋—→6Fe3++2Cr3++7H2O
2 測定方法
準確稱取0.3g生料,置于250ml錐形瓶中,用少量水潤濕,加入飽和KMnO4溶液10滴和5ml磷酸后,放在電爐上加熱至剛冒白煙時取下。加入20ml(1+1)鹽酸溶液,振蕩至粘稠液溶解,然后加入0.13g金屬鋁片,待其溶解后,立即加水冷卻并稀釋至150ml,再加入5滴二苯胺磺酸鈉指示劑,以0.025M K2Cr2O7標準溶液滴定至溶液呈紫紅色時,即為滴定終點。
3 注意事項
3.1 空白值的測定
空白值主要來源于指示劑的氧化以及金屬鋁和磷酸中含有的少量雜質鐵。在指示劑、金屬鋁和磷酸加入量固定不變的條件下,空白值基本上是一個恒定值。因此,要做空白試驗對Fe2O3測定結果進行校正。如果換鋁片、磷酸時,則要重新測定空白值。
我廠經多次測定,加入10滴KMnO4,5ml H3PO4,20ml(1+1)鹽酸,0.13g金屬鋁片,5滴二苯胺磺酸鈉指示劑帶入的空白值為0.4ml。表1為校正前、后Fe2O3測定結果對照?！?
由上表可見,空白值的測定對Fe2O3含量校正結果差別較大。
3.2 操作
生產控制組測定生料中CaO、Fe2O3含量時往往同時稱樣,同時溶樣,樣溶完后,因加入鋁片后錐形瓶內試樣溶液溫度較高,往往將測Fe2O3含量的試樣溶液放入石棉網上冷卻,先做生料中CaO含量的測定,待測定完生料中CaO含量后,再測定生料中Fe2O3含量。這樣操作往往會給測定結果帶來較大誤差。這是因為加入鋁片后溶樣,金屬鋁全部轉變?yōu)锳l3+離子,Al3+沒有還原作用。還原后的溶樣因沒有過量還原劑保護,易被空氣中的氧氧化,使Fe2＋又氧化成Fe3+而影響測定結果的準確性,故應馬上滴定,以免測定結果偏低。
測定生料中CaO含量后,再測定生料Fe2O3含量,一般溶樣置于操作臺上已達5min,為說明放置時間對測定結果的影響,特作以下對比(見表2)?！?
由上表可見,放置5min后測定Fe2O3含量偏低,而且時間越長,結果越低。正確操作應該是:待鋁片全部溶解后,取下,用水稍冷,再加水將溶液稀釋至約150ml,然后加指示劑滴定。測定完生料Fe2O3含量后,再測定生料CaO含量,這樣才能保證兩實驗結果準確、迅速。
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