氧化还原滴定法测定含铁钢渣中氧化亚铁含量

Determination of Ferrous Oxide in Steel Slag Containing Iron by Oxidimetry
Jia Xiang , Deng Huilan , Tian Xiaozhao
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(1. Research Institute No. 290 of CNNC, Shaoguan 512029, China ； 2. Shaoguan Entry–Exit Inspection and Quarantine Bureau, Shaoguan 512023, China)
(1. 核工业二九○研究所， 广东韶关 512029 ； 2. 韶关出入境检验检疫局， 广东韶关 512023)
摘要 建立测定含有金属铁的钢渣中氧化亚铁含量的氧化还原滴定法。考察了金属铁对氧化亚铁测定结果的影 响。分别以三氯化铁、 二氯化汞氧化金属铁， 运用化学反应方程式和数学公式换算， 说明氧化亚铁与金属铁、 三价铁、 总铁之间的关系， 换算出氧化亚铁的含量。该方法测定氧化亚铁的相对标准偏差为 0.24%(n=10)， 氧化亚铁的加标回 收率在 99.7%～102.1% 之间。对于含金属铁的钢渣样品中氧化亚铁的测定， 该方法比冶金部标准 (YB／T 140–2009) 有更好的适用性和较高的准确性。 氧化亚铁； 容量法； 重铬酸钾 关键词 含铁钢渣； 中图分类号： O655 文献标识码： A 文章编号： 1008–6145(2017)02–0089–03
第 26 卷， 第2期 2017 年 3 月
CHEMICAL ANALYSIS AND METERAGE
化学分析计量
Vol. 26， No. 2 Mar. 2017
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doi ： 10.3969／j.issn.1008–6145.2017.02.024
氧化还原滴定法测定含铁钢渣中氧化亚铁含量
贾香 1， 邓慧兰 2， 田晓照 1
Abstract An oxidimetry for determination of ferrous oxide in steel slag containing metal iron was estiblished. It was invested about the effects on the deterination results of ferrous oxide by iron. Iron was oxidized by iron tricholoride and mercuric choloride, respectively, by chemical equation and mathematical conversion, the relations between freeous oxide, metal iron, feeric ion and total iron was described, and ferrous oxide content was got by conversion. The RSDs of this method were 0.24%(n=10), and the recoveries of ferrous oxide were 99.7%–102.1%. For determination of ferrous oxide slag samples containing metal iron, this method has better applicability and higher accuracy than national standard method YB／T 140–2009. Keywords steel slag containing iron; ferrous oxide; volumetric method; potassium dichromate
钢渣中铁的存在价态与相态分析， 对钢铁冶炼 ［1–5］ 工艺的指导具有重要意义 。钢渣中金属铁与亚 铁的分离与测定， 大都沿用三氯化铁浸取法［6–8］ ， 即 将金属铁转化为二价铁进入溶液后过滤分离掉， 样 品中二价铁存在于不溶残留物中， 经酸溶解后， 采用 重铬酸钾滴定法测定其中氧化亚铁含量。冶金部标 准 《钢渣化学分析方法》 (YB／T 140–2009)［9］中， 氧 化亚铁的含量利用重铬酸钾溶液直接测定， 该方法 在样品溶解过程中加入硫磷混合酸， 与样品中的金 属铁、 氧化铁、 氧化亚铁及某些硫化物等发生反应， 生成亚铁离子， 导致氧化亚铁测定结果偏高； 硫化 亚铁在酸性条件下生成亚铁离子及具有还原性的负 二价硫离子， 负二价硫离子与滴定液重铬酸钾发生 反应， 同样会造成氧化亚铁测定结果偏高［10–12］ 。 采用 YB／T 140–2009 方法制样时， 磁铁吸取 样品金属铁的过程中往往会将样品中的磁性铁 –– 四氧化三铁一起去除， 因此这一因素会造成氧化亚
联系人： 贾香； E-mail:27ຫໍສະໝຸດ Baidu515606@qq.com 收稿日期： 2016–11–23
90 加入 345 mL 硫酸； 饱和碳酸氢钠溶液； 三氯化铁溶液： 8% ； 饱和二氯化汞溶液； 重铬酸钾标准溶液： 滴定度为 2 mg／mL ； 二苯胺磺酸钠指示剂： 5 g／L ； 实验所用试剂均为分析纯； 实验用水为新制蒸馏水。 1.2 样品特性
铁测定结果偏低。 笔者分别采用三氯化铁、 二氯化汞两种溶样试 ［13–15］ 剂 ， 使三价铁、 氧化亚铁、 金属铁在不同的溶液 介质中以不同的比例溶解， 利用化学反应方程式换 算出不同的溶液中氧化亚铁与三价铁、 金属铁之间 的数学关系， 进而得到氧化亚铁的含量。与 YB／T 140–2009 方法相比， 本方法可以有效克服还原性物 质如硫、 碳、 锰等元素对氧化亚铁测定结果的影响， 简化检测步骤。氧化亚铁含量测定结果的准确度和 精密度更高， 对于不同性质的钢渣检测应用范围更 广。 1 实验部分 1.1 主要仪器和试剂 电磁搅拌器： HJ–6A 型， 金坛市城西峥嵘实验 仪器厂；