鈦鐵試劑-三價鐵離子光度法測定酸性鍍液中鐵雜質(zhì)的含量

鈦鐵試劑-三價鐵離子光度法測定酸性鍍液中鐵雜質(zhì)的含量

酸性鋅鍍液中鐵雜質(zhì)的來源鐵粉對酸性滾鉻溶液的影響是明顯的。當(dāng)滲出物中的鐵粉含量超過100mg時，該層會出現(xiàn)滾動窗。溶液中鐵雜質(zhì)的來源有三個途徑:1)從活化工序帶入鍍槽,2)電鍍開始后的一段時間,滾桶中包夾在內(nèi)部的鐵件在鋅鍍液中的溶解,3)工件掉入鍍槽中被腐蝕產(chǎn)生的鐵雜質(zhì)。第二個途徑中引入的鐵雜質(zhì)是不可避免的,是溶液中鐵雜質(zhì)的主要來源。對于酸性鋅鍍液中的鐵雜質(zhì)需要經(jīng)常處理,每2天處理1～2次比較合適。用雙氧水將鍍液中的Fe2+氧化成Fe3+生成氫氧化鐵沉淀除去鐵雜質(zhì)。過去分析酸性鍍鋅溶液中的鐵雜質(zhì)采用EDTA滴定法,過程比較復(fù)雜,而且準確度也比較低。為此,本文參考文獻,制定了鈦鐵試劑光度法分析酸性鋅鍍液中的鐵雜質(zhì)。1分析1.1鈦鐵試劑光度法測定酸性鋅鍍液中鐵雜質(zhì)的比對法鈦鐵試劑與Fe3+離子在堿性溶液中生成十分穩(wěn)定的紅棕色絡(luò)合物,反應(yīng)具有較高的選擇性,其絡(luò)合產(chǎn)物具有較高的吸光靈敏度。利用這個特效顯色反應(yīng),用鈦鐵試劑光度法測定酸性鋅鍍液中的鐵雜質(zhì)。鋅離子在氨性溶液中生成四氨合鋅絡(luò)離子,與鈦鐵試劑不發(fā)生反應(yīng),不影響鍍液中鐵雜質(zhì)的測定。Cu2+離子與鈦鐵試劑在堿性條件下生成黃綠色絡(luò)合物,但由于其吸光靈敏度低,加之酸性鋅鍍液中只允許含有微量的銅雜質(zhì),所以鍍液中的銅不影響鐵的測定。1.2鹽、銨緩沖溶液及鐵標準溶液的配制鈦鐵試劑:1g/L水溶液。每次少配,該溶液放置時間過長變?yōu)辄S色,對測定鐵略有影響。氨-氯化銨緩沖溶液:質(zhì)量分數(shù)為25%～28%的氨水70mL,氯化銨54g加水稀釋至1L。鐵標準溶液:稱取分析純硫酸鐵銨172.7mg于1000mL容量瓶中,加濃硫酸1mL,加水稀釋至刻度,搖勻,該溶液鐵的質(zhì)量濃度為20.0mg/L。(1+1)鹽酸:鹽酸與水的體積比為1∶1。1.3氫氧化鐵的檢測吸取酸性鋅鍍液1mL于50mL容量瓶中,加鈦鐵試劑10mL,加氨-氯化銨緩沖溶液10mL,加水稀釋至刻度,搖勻,用3cm比色皿,以水作參比液,在波長500nm測定吸光度,在標準曲線上查得鐵的質(zhì)量濃度。如果鍍液渾濁,看上去有氫氧化鐵沉淀,吸取試樣后應(yīng)先向容量瓶中滴加2滴(1+1)鹽酸,使氫氧化鐵轉(zhuǎn)化成Fe3+離子,然后再加鈦鐵試劑。在鍍液連續(xù)過濾的情況下,分析鐵雜質(zhì)時一般不需要加酸化試液。當(dāng)酸性鋅鍍液中鐵的質(zhì)量濃度超過120mg/L時,吸取鍍液0.5mL測定,或選用1cm比色皿測定。1.4測定波長的確定吸取鐵標準溶液0、2、4、6mL于4只50mL容量瓶中,加鈦鐵試劑10mL,加氨-氯化銨緩沖溶液10mL,加水稀釋至刻度,搖勻,用3cm比色皿,以水作參比液,在波長500nm處測定上述各試液的吸光度。繪制標準曲線。2方法與理論2.1鈦鐵的含量和測定配制硫酸鐵銨溶液,Fe3+的質(zhì)量濃度為55.8mg/L,在不同波長處用本法測定吸光度,所得結(jié)果列于表1。鈦鐵試劑在堿性溶液能被氧化而變?yōu)辄S色,對鐵的測定略有影響。向50mL容量瓶中加10mL鈦鐵試劑,加氨-氯化銨緩沖溶液10mL,加水稀釋至刻度,搖勻。用3cm比色皿,以水作參比液,在不同波長處測定20min內(nèi)試液吸光度的增加值,所得結(jié)果列于表1,測定溫度為30℃。鈦鐵試劑與Fe3+絡(luò)合物的最大吸收波長為480nm,鈦鐵試劑變色后在波長500nm處吸光度的增加值較低,為了減小鈦鐵試劑本身變色對測定鐵的影響,選擇測定波長為500nm。2.2fe3+與鈦鐵的絡(luò)合物吸收劑酸性鍍鋅溶液中的鐵雜質(zhì)主要以Fe2+的形式存在,用鈦鐵試劑光度法測定時必須將Fe2+氧化成Fe3+。在堿性溶液中,鈦鐵試劑對Fe3+有極強的絡(luò)合能力,在含有鈦鐵試劑的堿性介質(zhì)中,Fe2+能迅速氧化成Fe3+,而與鈦鐵試劑絡(luò)合。配制含鐵質(zhì)量濃度相同的硫酸亞鐵銨溶液和硫酸鐵銨溶液,其中鐵的質(zhì)量濃度為55.8mg/L,用本法在波長480nm處測定,所得試液的吸光度列于表2。在表2的數(shù)據(jù)中,含鐵質(zhì)量濃度相同的Fe2+和Fe3+溶液,其吸光度相同,實驗表明,在測定條件下,Fe2+能被完全氧化成Fe3+。2.3酸性鋅光亮劑和鈦鐵試劑實驗表明,在堿性條件下,鈦鐵試劑與Fe3+絡(luò)合物的吸光度不隨pH的變化而變化,但pH太高時,顯色液的吸光度不夠穩(wěn)定,因此選擇顯色反應(yīng)的pH為9.2。鈦鐵試劑在堿性溶液中易被氧化而變?yōu)辄S色,堿性越強,溫度越高,鈦鐵試劑變色越快。實驗表明,在冬季室溫條件下,試液的吸光度在15min內(nèi)不發(fā)生變化,在夏季高溫季節(jié),試液5min內(nèi)基本不變,試液的穩(wěn)定性能夠滿足測定的要求。酸性鍍鋅溶液中的氯化鋅、氯化鉀和硼酸不影響鐵雜質(zhì)的測定。酸性鍍鋅光亮劑一般顯紅棕色,對鐵的測定略有影響,但由于顏色較淺,可以忽略不計。酸性鋅鍍液中的銅雜質(zhì)允許的濃度很低,不干擾鐵的測定。3相對平均偏差從鍍鋅車間兩個鍍鋅槽取樣分析鐵雜質(zhì),每個試樣平行測定6次,所得結(jié)果列于表3,實驗表明,本法的相對平均偏差不大于0.74%。在實驗室配制酸性鍍鋅溶液,加入已知質(zhì)量濃度的鐵雜質(zhì),用本法分析鐵的質(zhì)量濃度,所得結(jié)果列于表4,實驗表明,本法的