碘氟法铜矿石中铜的测定

碘氟法测定铜矿石中铜的含量

实验目的：

1、 掌握Na 2S 2O 3溶液的配制及标定原理

2、 学习铜矿石的溶解方法

3、 了解碘氟法测定铜矿石的原理及其方法

实验原理：

在PH 值为3~4的微酸性溶液中，加入氟化氢铵隐蔽铁，用碘化钾与试液中Cu +反应，生成难溶于稀酸的CuI ，析出相应的2I 。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，其反应式为

2242Cu I CuI I +-+=+

222234622I S O I S O ---+=+

223S O -与2I 的反应最适宜的酸度范围是PH 值等于3.5~4。

在碱性溶液中，223S O -与2I 会发生如下副反应

2223242410285S O I OH SO I H O ----++=++

而且2I 还会发生歧化反应。

在酸性溶液早中，223S O -

会分解，其反应式为 223222S O H SO S H O -++=++

2I 易被空气氧化

2224422I H O I H O -+++=+

而且，在酸性溶液中干扰也会增加。

I -与2Cu +的反应是可逆的，为使I -与2Cu +反应完全，I -必须过量。实际分析中一般加入2g 左右的KI 即可使2Cu +与I -定量地反应。过量的I -存在，还可使2I 形成3I -

，减少2I 的挥发。 CuI 沉淀表面会吸附少量的2I 导致结果偏低，可在接近滴点终点前加入硫氰酸盐使CuI 转化为溶解度更小的CuSCN ，消除CuI 对 2I 的吸附。硫氰酸盐不宜加入过早，否则会产生

下述反应，是结果偏低。

222467468Cu SCN H O CuSCN SO CN H +---+++=↓+++

氟化物对3Fe +

的隐蔽作用与溶液的PH 值有较大的关系。当PH 值为2~3时，1g 氟化氢铵可隐蔽200mg 3Fe +；PH 值在3.5~4时，1g 氟化氢铵可隐蔽300mg 3Fe +。

当试样中存在大量锰时，用32.NH H O 调节PH 易使溶液局部PH 值太大，使2Mn +被空气氧化为二氧化锰，生成的二氧化锰能氧化I -，使结果偏高。若采用乙酸铵调节PH 值，不会发生上述现象，可避免锰的影响。

2NO -对测试有干扰，可在分解试样时，加热至硫酸冒烟将其驱除或用尿素使之分解。5价钒在测试条件下能氧化碘离子，严重干扰测定。对含钒的试样，本法不适用。

本法适用于()0.1%Cu ω=以上铜的测定。

实验试剂

1、乙酸-乙酸铵溶液（PH 值为5）。称取90g 乙酸铵置于400mL 水和100mL 冰乙酸，待溶解后，用水稀释至300mL 。

2、0.5%淀粉溶液。称取0.5g 可溶性淀粉置于200mL 烧杯中，用少量水调节至糊状，在不断搅拌下加到100mL 沸水中，煮沸，冷却备用。

3、硫代硫酸钠标准溶液（约0.05mL ）。称取12.41g 2232.5Na S O H O ，溶于1000mL 新煮沸放冷的水中，摇匀。用铜标准溶液进行标定，方法如下：

准确吸取铜标准溶液（1.000mg/mL ）25.00mL ，加入1mL10%三氯化铁溶液，滴加乙酸-乙酸铵溶液调节溶液PH 值。以下操作同分析步骤。

（4）40%硫氰酸钾溶液。称取40g 硫氰酸钾用100mL 水溶液，加入2gKI 溶液后，加入2mL0.5%淀粉溶液，滴加碘液至溶液呈蓝色，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失。 Na 2S 2O 3溶液的配制及标定

（1）、配制：Na 2S 2O 3不是基准物质，不能用直接称量的方法配制标准溶液，配好的Na 2S 2O 3溶液不稳定，容易分解，这是由于细菌的作用：Na 2S 2O 3→Na 2SO ＋S ；

溶解在水中的CO 2作用：S 2O 32－＋CO 2＋H 2O→HSO 3－＋HCO 3－

＋S

空气中的氧化作用： S 2O 32－＋1/2O 2→SO 42－＋S

此外，水中微量的Cu 2+、Fe 3+也能促进Na 2S 2O 3溶液的分解。

因此，要用新煮沸（除去CO 2和杀死细菌）并冷却的蒸馏水配制Na 2S 2O 3，加入少量Na 2CO 3使溶液呈碱性，抑制细菌生长，用时进行标定。

（2）、标定：Cr 2O 72-+6I -+14H +=2Cr 3++3I 2+7H 2O

IO 3-+5I -+6H +=3I 2+3H 2O

析出的I 2用Na 2S 2O 3溶液滴定：I 2+S 2O 32－＝2I －＋S 4O 62－

（3）、标定反应条件：

A 、酸度：酸度愈大，反应速度越快，但酸度太大，I 2易被空气中的O 2氧化，所以酸度0.2-0.4molL-1为宜。

B 、K 2Cr 2O 7充分反应，放于暗处5分钟。

C 、所用KI 不应含有KIO 3或I 2。 实验仪器:烧杯250mL ……..

实验步骤：

① 称取0.1000~0.5000g 试样于250mL 烧杯中，加入少量水润湿

② 加10~15mL 盐酸,低温加热3~5min （若试样中硅含量较高时，需加入0.5g

氟化氢铵）取下稍冷

③ 加5mL 硝酸继续溶解,待全部溶解后，取下加1：1硫酸5mL ，继续加热

至冒白烟（若试样中碳含量较高，需加入5mL 高氯酸，加热至无黑色残渣）

④ 冷却后，用水冲洗杯壁，保持体积在30mL 内，加热溶解盐类，取下冷至

室温。滴加乙酸-乙酸铵溶液（若铁含量较小，需补加1mL10%三氯化铁溶液）至红色不再加深并过量3~5mL ，然后滴加氟化氢铵饱和溶液滴定至红色消失并过量1mL 摇匀。

⑤ 加入2~3g 碘化钾，摇匀，迅速用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色

⑥ 加入20mL0.5%淀粉溶液（若铅、铋含量较高，需提前加淀粉溶液），继

续滴加至浅蓝色，加1mL40%硫氰酸钾溶液，剧烈摇振至蓝色加深，再滴定至蓝色恰好消失为终点，按下式计算铜含量

式中：T ——硫代硫酸钠标准溶液对铜的滴定度，g/mL

V ——滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL

M ——称取试样质量，g

.%T V Cu m .100%