碳酸铁的测定

Question

如题所述

Answer 1

1.NH₄Cl-邻菲啰啉法

方法提要

方法系根据NH₄Cl水解反应产生的酸溶解碳酸铁矿物，再加入邻菲啰啉络合Fe²⁺，既可加速碳酸铁矿物的溶解，又能防止因溶液中Fe²⁺的积累，而产生溶解赤铁矿、褐铁矿的副反应。反应方程如下：

相态分析与地质找矿

FeCO₃+2HCl=FeCl₂+CO₂+H₂O

Fe²⁺+3Phen=Fe（Phen）₃

既可直接在波长510nm测量Fe²⁺⁃邻菲啰啉络合物的吸光度，也可加入HCl破坏红色络合物后，用K₂Cr₂O₇滴定法测定Fe²⁺，计算出碳酸铁。

试剂配制

NH₄Cl，邻菲啰啉。

其他试剂同前。

分析步骤

称取0.05～0.1g试样（粒径小于0.075mm）于300mL锥形瓶中，加入10g NH₄Cl、0.25g邻菲啰啉，用水稀释至100mL，盖上小表皿，于电热板上微沸1h，观察溶液颜色深浅，如宜用吸光光度法测定，则将溶液转入100mL容量瓶中，定容后测定其吸光度，求得碳酸铁。如溶液颜色深，可用中速滤纸过滤，用热水洗涤滤纸，向溶液中加30mL HCl，于电炉上加热至红色全部退去，流水冷却至室温，加入20mL硫磷混酸，2滴二苯胺磺酸钠，用K₂Cr₂O₇标准溶液滴定法测定碳酸铁。

注意事项

（1）NH₄Cl水解的溶液pH=4.5，高于其他测定碳酸铁方法所选择的溶剂，故本法是易溶性硅酸铁（如绿泥石等）存在下测定碳酸铁最好的方法。

（2）由于Fe²⁺⁃邻菲啰啉络合物颇为稳定，因此不需要惰性气体保护。

（3）当碳酸铁的铁含量大于或等于20mg时，宜称取50mg试样，以防测得结果偏低。

（4）如采用在沸水浴中加热方式，则应加热90min。

（5）在系统流程中使用本法，更显其优越性。

2.AlCl₃法

方法提要

由于铁的碳酸盐矿物可被稀酸溶解，利用铝盐（AlCl₃）溶于水后的水解反应使溶液呈酸性（pH≈2.9），可用以选择溶解碳酸铁相，AlCl₃的水解反应方程式可表示如下：

AlCl₃+3H₂O=Al（OH）₃+3HCl

为减少绿泥石等易溶硅酸盐铁的影响，可加入少许NaHCO₃（相当5g/L），使溶液酸度达到pH=3.4。

试剂配制

AlCl₃溶液 称取100g AlCl₃·6H₂O 溶于1000mL 水中（勿用无水AlCl₃）。

其他试剂见前述。

分析步骤

称取0.1g试样于250mL锥形瓶中，加入100g/L AlCl₃溶液100mL（对易溶性硅酸铁为主的铁矿石用100mL 100g/L AlCl₃溶液加入0.5g NaHCO₃），盖上瓷坩埚盖，放置在沸水浴上浸取1h。经常摇动，取下于流水中冷却（如发现严重混浊影响终点观察，则用快速滤纸过滤，水洗滤纸数次），然后同前述加入硫磷混酸，二苯胺磺酸钠指示剂，用K₂Cr₂O₇标准溶液滴定Fe²⁺至紫色半分钟不褪色为终点（同批带空白）。

注意事项

（1）磁黄铁矿品位高的可先经磁选分离，磁黄铁矿品位低的可于AlCl₃溶液中加入0.1g HgCl₂，因为S^2-会还原Fe³⁺。

（2）对含铁菱镁矿的样品不宜用AlCl₃⁃NaHCO₃法，因为该矿物难以浸取完全。

（3）矿样含有高价锰矿物时，因其氧化 Fe²⁺而干扰测定，可事先用含2%SO₂的H₂SO₃室温处理以溶去锰矿物再测定碳酸铁，如果易溶硅酸铁不高也可不过滤而直接测定转入溶液的总Fe²⁺量。

（4）该方法不适用于含橄榄石高的样品。