硅酸鹽中三氧化二鐵的測(cè)定

1、一、一、二氧化硅的測(cè)定二氧化硅的測(cè)定 比色法：硅鉬藍(lán)比色法容量法容量法：凝聚重量法重量法：測(cè)定6242SiFKClNHSiO氯化銨重量法氯化銨重量法硅酸鹽NaOH或Na2CO3Na2SiO3濃HClH2SiO3一部分水凝膠一部分水溶膠條件膠體沉淀重量法干涸（蒸發(fā)至干）容量法控制C、T、H+完全為溶膠膠體溶液溶液中過過 程程 簡簡 述述3 : 97 HCl溶可溶鹽3 : 97 HCl洗滌濾液Fe、Al、Ca、Mg（Ti、Mn）測(cè)定SiO212H2O沉淀（純凈） 950-1000 oCSiO2無定型稱重%樣品Na2CO3熔融濃HCl處理H2SiO3NH4Cl蒸發(fā)干涸凝聚沉凝膠溶膠SiO212H2O

2、吸水嚴(yán)重，迅速稱量，氟硅酸鉀容量法氟硅酸鉀容量法1、基本原理 樣 品KOH NaOH熔 融 熔 融 物Na2SiO3HClH2SiO3強(qiáng) H+（ 3 mol L-1濃 HNO3）過 量 K+、 F-K2SiO6過 濾 洗 滌中 和 殘 余 酸純K2SiO6熱 水 水 解定 量 釋 出HFNaOH滴 定酚 酞NaFSiO2 K2SiF64 HF4 NaOH硅酸鹽 工業(yè)分析課件 分分光光度法測(cè)光光度法測(cè)SiO2 重量法沉淀重量法沉淀SiO2后濾液中漏失的后濾液中漏失的SiO2，石灰石、普通水泥生，石灰石、普通水泥生料及熟料、耐火材料如鋯英石、鋯剛玉、莫來石等試樣中料及熟料、耐火材料如鋯英石、鋯剛玉

3、、莫來石等試樣中SiO2，采用硅鉬藍(lán)分光光度法測(cè)定。采用硅鉬藍(lán)分光光度法測(cè)定。 在在一定的酸度下，一定的酸度下，單單硅酸與硅酸與鉬酸銨鉬酸銨生成黃色的硅鉬雜多酸生成黃色的硅鉬雜多酸H8 8Si(Mo2O7 7)6 6，又稱為硅鉬黃。，又稱為硅鉬黃。但穩(wěn)定性、靈敏度較差。通常但穩(wěn)定性、靈敏度較差。通常用用還原劑還原劑（抗壞血酸、（抗壞血酸、SnClSnCl2 2、(NH(NH4 4)2Fe(SO)2Fe(SO4 4) )2 2等）將其還原成等）將其還原成藍(lán)藍(lán)色色的硅鉬雜多酸的硅鉬雜多酸( (也稱也稱硅鉬藍(lán)硅鉬藍(lán)) )再再用分光光度計(jì)，在用分光光度計(jì)，在max=810nm儀儀器的最大波長器的最大波

4、長(800下進(jìn)行測(cè)定下進(jìn)行測(cè)定,這這就是硅鉬藍(lán)光度法。就是硅鉬藍(lán)光度法。 硅酸鹽 工業(yè)分析課件在一定的酸度下，在一定的酸度下，單單硅酸與硅酸與鉬酸銨鉬酸銨生成黃色的硅鉬雜多酸生成黃色的硅鉬雜多酸H8Si(Mo2O7)6，又稱為硅鉬黃。，又稱為硅鉬黃。但穩(wěn)定性、靈敏度較差。通常但穩(wěn)定性、靈敏度較差。通常用用還原劑還原劑（抗壞血酸、（抗壞血酸、SnCl2SnCl2、(NH4)2Fe(SO4)2(NH4)2Fe(SO4)2等）將其還原成等）將其還原成藍(lán)色藍(lán)色的硅鉬雜多酸的硅鉬雜多酸( (也稱硅鉬藍(lán)也稱硅鉬藍(lán)) )再進(jìn)行比色測(cè)定，一般加還原再進(jìn)行比色測(cè)定，一般加還原劑后，放置劑后，放置5 5分鐘即可進(jìn)

5、行比色。這就是硅鉬藍(lán)光度法。分鐘即可進(jìn)行比色。這就是硅鉬藍(lán)光度法。 用分光光度計(jì)，在用分光光度計(jì)，在max=810nm儀器的最大波長儀器的最大波長(800下進(jìn)行測(cè)定。下進(jìn)行測(cè)定。 Fe3+鉬酸鐵沉淀：草酸。鉬酸鐵沉淀：草酸。PO43-和和AsO43-：增大還原酸度。：增大還原酸度。二、三氧化二鐵的測(cè)定二、三氧化二鐵的測(cè)定 三氧化二鐵的測(cè)定方法有多種，如三氧化二鐵的測(cè)定方法有多種，如K2CrO7法、法、KMnO4法、法、EDTA配位滴定法、磺基水楊酸鈉或鄰二氮菲分光光度法、配位滴定法、磺基水楊酸鈉或鄰二氮菲分光光度法、原子吸收分光光度法等。但水泥及其原料系統(tǒng)分析中應(yīng)用原子吸收分光光度法等。但水泥

6、及其原料系統(tǒng)分析中應(yīng)用最多的是最多的是EDTA配位滴定配位滴定及及磺基水楊酸鈉分光光度法磺基水楊酸鈉分光光度法。 化學(xué)分析法氧化還原滴定法絡(luò)合滴定法KMnO4法K2Cr2O7EDTA法直滴法 SS指示劑返滴法儀器分析法光度分析法 微量鐵測(cè)定鉍鹽返滴 XO指示劑鐵的測(cè)定 目前主要采用配位滴定法，目前主要采用配位滴定法，EDTA作標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液作標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（一）磺基水楊酸（鈉）（一）磺基水楊酸（鈉）SSSS為指示劑，用為指示劑，用EDTAEDTA直接滴定法直接滴定法理論上講，對(duì)混合離子測(cè)定有兩種方法：理論上講，對(duì)混合離子測(cè)定有兩種方法：掩蔽方法分布滴定控制酸度分步滴定方法 lg K 5 FeY l

7、g K 25.1 AlY lg K 16.5 lg K = 9.6 5可以在可以在Al3+、Ca2+、Mg2+存在下利用控制一定酸度，滴定存在下利用控制一定酸度，滴定Fe3+。2、指示劑 磺基水楊酸及其鈉鹽 SS 單色指示劑，配成10 % 10d 在pH 1.2 2.5形成紫色絡(luò)合物Fe-SS KFe-SS 70 C，部分部分Al3+ 絡(luò)合，太高還會(huì)造成絡(luò)合，太高還會(huì)造成TiO2+水解水解成偏鈦酸沉淀，使成偏鈦酸沉淀，使Al2O3 + TiO2含量結(jié)果不穩(wěn)定含量結(jié)果不穩(wěn)定v t 50 C，反應(yīng)速度慢反應(yīng)速度慢v所以控制滴定起始溫度所以控制滴定起始溫度70 C，最終溫度，最終溫度60 C。5、注

8、意事項(xiàng)、注意事項(xiàng)1）滴定前應(yīng)保證亞鐵全部氧化成高鐵，否則結(jié)果偏）滴定前應(yīng)保證亞鐵全部氧化成高鐵，否則結(jié)果偏低，溶樣時(shí)加幾滴低，溶樣時(shí)加幾滴HNO3目的在此。目的在此。F e2 + 幾 d H N O3F e3 +全部呈全部呈Fe3+狀態(tài)狀態(tài) 2）滴定時(shí)嚴(yán)格控制酸度（經(jīng)驗(yàn)法，緩慢滴但不能太慢）滴定時(shí)嚴(yán)格控制酸度（經(jīng)驗(yàn)法，緩慢滴但不能太慢）和溫度（溫度計(jì)，和溫度（溫度計(jì)，T 60 C反應(yīng)不完全）反應(yīng)不完全）3）終點(diǎn)顏色）終點(diǎn)顏色 FeY-黃色，黃色，HIn-無色，所以終點(diǎn)為無色，所以終點(diǎn)為黃色，黃色，F(xiàn)e3+少時(shí)為無色，但少時(shí)為無色，但Fe3+太高，黃色太深，太高，黃色太深，使終點(diǎn)判斷困難，所以使

9、終點(diǎn)判斷困難，所以Fe2O3一般以一般以25 mg為宜。為宜。 4）SS用量用量 10 % 10 d ， 為什么為什么SS用量較大？用量較大？ 因?yàn)橐驗(yàn)镾S為為單色指示劑單色指示劑，無顏色變化中點(diǎn)，并且，無顏色變化中點(diǎn)，并且SS對(duì)對(duì)Fe3+是低靈敏指示劑（是低靈敏指示劑（Fe3+終終 Fe3+色色），易提前達(dá)終點(diǎn)，這），易提前達(dá)終點(diǎn)，這是因?yàn)槭且驗(yàn)镕e3+-SS不穩(wěn)定，易分解造成，為此多加不穩(wěn)定，易分解造成，為此多加SS提高其穩(wěn)定提高其穩(wěn)定性或者說增加性或者說增加Fe3+終（因?yàn)槭菃紊远嗉訒r(shí)影響不大），終（因?yàn)槭菃紊?，所以多加時(shí)影響不大），過量太多過量太多SS雖對(duì)雖對(duì)Fe2O3無影響，但

10、對(duì)無影響，但對(duì)Al2O3有影響。因?yàn)橛杏绊?。因?yàn)锳l3+與與SS有一定配位效應(yīng)，所以也不可加的太多。有一定配位效應(yīng)，所以也不可加的太多。 5）終點(diǎn)時(shí)應(yīng)）終點(diǎn)時(shí)應(yīng)緩慢滴定緩慢滴定 （Fe3+ 與與EDTA反應(yīng)慢，反應(yīng)慢，F(xiàn)e-SS + Y 的置換慢有僵化現(xiàn)的置換慢有僵化現(xiàn)象，為此可加入有機(jī)溶劑）象，為此可加入有機(jī)溶劑）加熱活化和近終點(diǎn)時(shí)，慢滴劇烈搖晃等措施。加熱活化和近終點(diǎn)時(shí)，慢滴劇烈搖晃等措施。 6）Fe3+ 與與EDTA反應(yīng)速度較慢，近終點(diǎn)時(shí)應(yīng)充分搖反應(yīng)速度較慢，近終點(diǎn)時(shí)應(yīng)充分搖動(dòng)，緩慢滴定，滴定時(shí)的體積以動(dòng)，緩慢滴定，滴定時(shí)的體積以100 mL左右為宜左右為宜。下降太快，不利于滴定太?。焊?/p>

11、擾嚴(yán)重，溫度太小，終點(diǎn)不明顯太大： c（二）二甲酚橙（二）二甲酚橙（XO）為指示劑，用鉍鹽作標(biāo)）為指示劑，用鉍鹽作標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定法準(zhǔn)溶液返滴定法 以以SS為指示劑，以為指示劑，以EDTA直接測(cè)定鐵的方法簡單，直接測(cè)定鐵的方法簡單，好觀察顏色。但最大的缺點(diǎn)，回收率達(dá)不到要求，好觀察顏色。但最大的缺點(diǎn)，回收率達(dá)不到要求，一般為一般為99 %，這樣對(duì)于鐵含量不高的硅酸鹽樣品，這樣對(duì)于鐵含量不高的硅酸鹽樣品來講，可以利用，造成誤差不大，但對(duì)于來講，可以利用，造成誤差不大，但對(duì)于鐵含量鐵含量高高的樣品，如鐵礦石，誤差比較大（原理，條的樣品，如鐵礦石，誤差比較大（原理，條件），因此件），因此采用采用XO作

12、指示劑，用鉍鹽來回滴作指示劑，用鉍鹽來回滴。1、原、原 理理Fe3+FeYY剩余XO指示，pH=1.0BiYBi(NO3)3標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液過量EDTApH1.0 - 1.5XO pH 6.3 黃色黃色, XO-Bi 紅色紅色 溶 液 黃 色終 點(diǎn) 前 F e3+ + H2Y2- F eY- + 2 H+B i3+ + H2Y2- B iY- + 2 H+過 量剩 余終 點(diǎn) 時(shí)B i 3+ X OB i X O過 量 1d 黃 色紅 色+ H2Y2-+X OF eY剩 余滴 定 之 前即 終 點(diǎn) ： 黃 色 紅 色FeY-為黃色，當(dāng)鐵含量高時(shí)，終點(diǎn)為橙紅色為黃色，當(dāng)鐵含量高時(shí)，終點(diǎn)為橙紅色 2、條

13、件及注意事項(xiàng)、條件及注意事項(xiàng)1） 介質(zhì)介質(zhì)在在HNO3介質(zhì)中測(cè)定，終點(diǎn)敏銳，結(jié)果穩(wěn)定介質(zhì)中測(cè)定，終點(diǎn)敏銳，結(jié)果穩(wěn)定 。 2） pH 1.0 1.5 1.5 Al3+ 有干擾有干擾 3）EDTA過量不宜太多過量不宜太多 1-3 mL 否則否則Al3+ 干擾干擾 控制方控制方法法 先向待滴定的溶液中加入先向待滴定的溶液中加入2 d SS，用，用EDTA緩慢緩慢 滴至紅色消退，再過量滴至紅色消退，再過量2-3 mL 即可。即可。三、三氧化二鋁的測(cè)定三、三氧化二鋁的測(cè)定銅鹽回滴法直接滴定法法方式EDTAEDTA 水水泥及其原料系統(tǒng)分析中，泥及其原料系統(tǒng)分析中，Al2O3的測(cè)定通常采的測(cè)定通常采用用ED

14、TA直接滴定法直接滴定法和和CuSO4返滴定法返滴定法，而且一般是在，而且一般是在滴定滴定Fe3之后的溶液中連續(xù)滴定鋁。本方法已列入之后的溶液中連續(xù)滴定鋁。本方法已列入水泥化學(xué)分析方法國家標(biāo)準(zhǔn)。水泥化學(xué)分析方法國家標(biāo)準(zhǔn)。 直直接滴定法為基準(zhǔn)法，適用于接滴定法為基準(zhǔn)法，適用于MnO含量含量 0.5%的試樣；返滴定法為代用法，適用于的試樣；返滴定法為代用法，適用于MnO含量含量 0.5%的試樣。的試樣。 一一些干擾較多的陶瓷及耐火材料試樣，需采用置些干擾較多的陶瓷及耐火材料試樣，需采用置換滴定法。換滴定法。 分析滴定可能性分析滴定可能性 在滴完鐵的溶液中在滴完鐵的溶液中5101 .16lglglg

15、CaYYAlKKK在在Ca2+、Mg2+離子存在的溶液中，通過控制酸度測(cè)離子存在的溶液中，通過控制酸度測(cè)定定Al3+。 （一）（一）EDTA直接滴定法直接滴定法 1、方法原理、方法原理 滴定鐵后的試液中，調(diào)滴定鐵后的試液中，調(diào)pH = 3 左右，加熱煮沸，左右，加熱煮沸，TiO2+ 水解水解TiO(OH)2，以，以PAN和和Cu-EDTA作指示劑，用作指示劑，用EDTA直滴直滴Al3+。Al3+(TiO2+)pH = 3煮沸Al3+TiO(OH)2EDTAPAN + Cu-EDTAAlY反應(yīng)：反應(yīng)： Al3+ + CuY 置換AlY + Cu2+a)b)Cu2+ + PANCu-PAN 紅色E

16、DTA 終點(diǎn)過量1d EDTAc)Al3+ + YAlY（大部分）Cu-PAN + Y置換CuY + PAN紅色過量1d黃色終點(diǎn)變化：紅色黃色Al3+(TiO2+)pH = 3煮沸Al3+TiO(OH)2EDTAPAN + Cu-EDTAAlY2、條件及注意事項(xiàng)、條件及注意事項(xiàng)（1）最適宜）最適宜pH 2.5 3.5 3.5 Al3+ 水解傾向增大水解傾向增大 偏低偏低 （2）指示劑用量）指示劑用量 a. Cu-EDTA量量 適量適量 b. PAN適量（適量（2-3 d）多）多 色深色深 不好觀色不好觀色（3）終點(diǎn)控制（如何控制終點(diǎn)？）終點(diǎn)控制（如何控制終點(diǎn)？） 由于由于Al3+與與EDTA反

17、應(yīng)較慢，故經(jīng)反復(fù)煮沸，反復(fù)滴定，反應(yīng)較慢，故經(jīng)反復(fù)煮沸，反復(fù)滴定，一般一般3次即可出現(xiàn)穩(wěn)定的黃色，其準(zhǔn)確度滿足生產(chǎn)要求。次即可出現(xiàn)穩(wěn)定的黃色，其準(zhǔn)確度滿足生產(chǎn)要求。（4）本法測(cè)得純鋁量）本法測(cè)得純鋁量，操作簡單、快速。，操作簡單、快速。（一）以（一）以PAN為指示劑，以銅鹽標(biāo)液返滴定法為指示劑，以銅鹽標(biāo)液返滴定法1 1、方法原理、方法原理 滴完Fe3+后的溶液過量EDTA加熱 70-80 oC使大部分成AlY調(diào)pH 3.8-4.0煮沸1-2 min全部AlY稍冷90 oC5 6 d 0.2 %PNACuSO4亮紫色反應(yīng)：Al3+ + YAlY（無色）Y（剩余）+ Cu2+ CuY 藍(lán)綠色終點(diǎn)：

18、PAN + Cu2+ Cu-PAN（黃）微過量1d紅色紫紅色即終點(diǎn)玫瑰紅（）2、條件及注意事項(xiàng)、條件及注意事項(xiàng) （1）終點(diǎn)顏色）終點(diǎn)顏色 紫紅色（好）紫紅色（好） 與過剩的與過剩的EDTA量和所加量和所加PAN指示劑量有關(guān)指示劑量有關(guān) 終終 點(diǎn)點(diǎn)EDTA過剩太多或過剩太多或PAN量少量少 藍(lán)紫色甚至為藍(lán)色藍(lán)紫色甚至為藍(lán)色EDTA過剩太少或過剩太少或PAN量多量多 紅色紅色EDTA過剩適中過剩適中 紫紅色紫紅色（2）過量過量EDTA，加熱至，加熱至70 C；再調(diào)；再調(diào)pH 3.8 4.0（為什么加入（為什么加入EDTA后不立即調(diào)至后不立即調(diào)至pH 3.8 4.0？）？） a. Al3+與與EDTA反應(yīng)慢，過量反應(yīng)慢，過量EDTA及加熱均提高反應(yīng)速度及加熱均提高反應(yīng)速度v反反 b. 過量后并不直接調(diào)至過量后并不直接調(diào)至pH 3.8 4.0，目的是讓大部分，目的是讓大部分Al3+、TiO2+與與EDTA絡(luò)合，以防絡(luò)合，以防pH提高至提高至3.8 4.0水解。