黄世明 刘晓玲

摘 要：采用碳酸钠-过氧化钠熔融，以盐酸分解试样，以氯化亚锡还原大部分铁，加三氯化钛还原剩余的铁，以重铬酸钾氧化过剩的还原剂，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定。

关键词：膨润土；铁含量；重铬酸钾滴定法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.005

0 前言

膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，国外已在工农业生产24个领域100多个部门中应用，有300多个产品，因而人们称之为“万能土”。其主要化学成分是三氧化二铝、二氧化硅、水及铁、镁、钙等元素。目前国内测矿石中铁量的方法主要有比色法、光谱法和滴定法。检测铁含量现行的方法有：铁矿中铁量的测定国家标准采用重铬酸钾氧化还原滴定法，重晶石、高岭土、黏土铁量的测定国家标准采用比色法、EDTA络合滴定法。比色法测定铁，主要测定低含量的铁。EDTA络合滴定法测铁，过程繁杂，不易控制。重铬酸钾氧化还原滴定法，是经典而广泛采用测定铁的方法，其准确度高、精密度好，其运用范围广，是目前理化分析普遍使用的方法。本文根据膨润土的特点，采用碳酸钠-过氧化钠熔融，以盐酸分解试样，以氯化亚锡还原大部分铁，三氯化钛还原剩余的铁，以稀重铬酸钾氧化过剩的三氯化钛，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定，计算全铁的质量。通过精密度、加标回收率等试验，建立了重铬酸钾氧化还原滴定法测定膨润土中铁的分析方法。

试验证明，用本法测定铁量，方法精密度高，准确度好，结果稳定可靠，方法精密度（RSD值为）为0.267%～0.963%，回收率在97.12%～102.89%之间，完全满足膨润土中铁量的测定要求。

1 实验部分

1.1 主要仪器

SX2-5-12 高温炉（上海实焰电炉厂）；MS204S 电子天平（Switzerland（瑞士））；10mL数字瓶口滴定器（BRAND）。

1.2 试剂

除非另有说明，在分析中使用分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。

（1）无水碳酸钠。

（2）过氧化钠。

（3）盐酸（ρ约1.19g/mL）。

（4）磷硫混酸（3+3+4）。

（5）氯化亚锡溶液（60g/L：每100 mL溶液加入20mL盐酸）。

（6）二苯胺磺酸钠指示剂（2g / L）。

（7）重铬酸钾标准滴定液（c（1/6K2Cr2O7）=0.05000mol/L）。

注：称取2.4515g预先140-150℃烘2h的重铬酸钾基准试剂，溶于适量水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

（8）稀重铬酸钾溶液（标准滴定液（7）稀释10倍）

（9）钨酸钠溶液（25g钨酸钠溶于少量水中，加入5mL磷酸，加水至100mL）。

（10）三氯化钛溶液（2mLTiCl3+5mLHCl，加水至30mL）。

（11）稀盐酸（1+1）。

（12）三氧化二铁（高纯试剂）。

1.3 试验方法

在30mL剛玉坩埚中加入0.5g无水碳酸钠（1）垫底，称取0.20g膨润土（精确至0.0001g）试样，加入刚玉坩埚中，再加入3g过氧化钠（2）。将刚玉坩埚放入高温炉内，从室温开始升温，于750℃±10℃熔融10min，取出冷却。将刚玉坩埚移入盛有60 mL热水的250mL烧杯中，以热水浸取。将烧杯置于电热板上，用玻棒不断搅拌，加热至微沸并保持3min，取下，稍冷，缓慢加入20mL盐酸（3）至烧杯中，待反应结束，迅速用热水洗出刚玉坩埚。一边搅拌一边滴加氯化亚锡（5）至溶液颜色变浅，保持试液呈微黄色，冷却至室温，加入1mL钨酸钠（9）指示剂，滴加三氯化钛（10）还原剩余的Fe3+至试液变成蓝色，滴加稀释10倍的重铬酸钾溶液（8）至蓝色刚好消失，加入6滴二苯胺磺酸钠指示剂（6），立即用重铬酸钾标准溶液（7）滴定，至溶液转变为紫红色为终点，记下滴定体积V 。随同试料作空白试验。

1.4 分析结果的计算

2 结果与讨论

2.1 助熔剂的选择

经查阅滴定法测铁的资料及高岭土、黏土、膨润土等国家标准，经过试验，本文最终采用先加入0.5g无水碳酸钠垫底，再使用无水碳酸钠-过氧化钠熔融试样，从试验数据及结果反馈，该试剂能满足试验要求。

2.2 熔融温度

分别对三个膨润土分别进行了750℃熔融10min，800℃、825℃及850℃熔融10min。进行熔融温度试验，结果（见表1）标明：熔融温度在750℃熔融10min，800～850℃熔融10min，所得检验结果一致，但熔融温度在800～850℃时，熔块不易浸取，因此本方法使用熔融温度为750℃，熔融时间为10 min。

2.3 加标回收试验

分别称取0.2g5个不同的膨润土试验样，加入同量的三氧化二铁（12）0.01g，按照1.3试验方法进行试验，结果见表2。另外，分别称取0.2g膨润土试验样1#，加入不同的三氧化二铁（12），按照1.3试验方法进行试验，其结果见表3。在拟定的试验条下，铁加标回收率在97.12%～102.89%之间，结果令人满意。

2.4 精密度试验

将5个膨润土试样分别称取11份，按上述分析方法测定铁量，试验结果见表4。

以表4结果可以看出，对膨润土试样平行测定11次，相对标准偏差为 0.267%～0.963%，满足分析要求。

3 结论

通过条件试验，建立的本分析方法—重铬酸钾氧化还原滴定法测定铁量，选择的条件合理，精密度高、准确度好，方法简便可靠，适用范围广，完全满足膨润土中铁量的测定要求。

参考文献：

[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T6730.65-2009铁矿石 全铁含量的测定 三氯化钛还原重铬酸钾滴定法[M].中国标准出版社，2010.

[2]中国建筑材料工业协会.GB/T 14563-2008 高岭土及其试验方法[M].中国标准出版社，2008.

[3]国家技术监督局.GB/T 16399-1996 粘土化学分析方法 第9部分：三氧化二铁的测定[M].中国标准出版社，1996.

[4]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.GB/T 20973-2007 膨润土[M].中国标准出版社，2008.