超基性巖中氧化亞鐵的測(cè)定

王娜（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局測(cè)試中心　烏魯木齊　830026）

超基性巖中氧化亞鐵的測(cè)定

王娜
（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局測(cè)試中心烏魯木齊830026）

將試樣在隔絕空氣的狀態(tài)下用氫氟酸-硫酸分解，用硼酸消除氟離子的影響，以二苯胺磺酸鈉作指示劑，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液滴定測(cè)定氧化亞鐵。遺留的殘?jiān)儆眠^(guò)氧化鈉堿熔、水浸取、酸化，以鄰菲啰啉光度法測(cè)定，測(cè)得的鐵量轉(zhuǎn)換成亞鐵。將上述兩項(xiàng)測(cè)得的氧化亞鐵相加，即為試樣中氧化亞鐵的量。

超基性巖氧化亞鐵重鉻酸鉀鄰菲啰啉

0　前言

超基性巖中因含有鉻尖晶石等難分解礦物，因此超基性巖中氧化亞鐵的準(zhǔn)確測(cè)定相當(dāng)困難，至今還沒(méi)有一個(gè)十分完善的分析方法。本文是將試樣用氫氟酸-硫酸分解，利用溶樣使排出的蒸汽防止氧化亞鐵被空氣氧化，用硼酸消除氟離子的影響，以二苯胺磺酸鈉作指示劑，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定測(cè)得氧化亞鐵。但此法分解不完全，不被酸溶的殘?jiān)饕倾t尖晶石，而鉻尖晶石中的鐵主要以氧化亞鐵形式存在。因此將殘?jiān)儆眠^(guò)氧化鈉堿熔、水浸取、酸化，以鄰菲啰啉光度法測(cè)定，測(cè)得的鐵量轉(zhuǎn)換成亞鐵。將上述兩項(xiàng)測(cè)得的氧化亞鐵相加，即為試樣中氧化亞鐵的量。

1　儀器與試劑

（1）U-3010紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)；

（2）硫酸（1+1）、氫氟酸（ρ=1.15g/mL）、碳酸氫鈉、磷酸（1+1）；

（3）飽和硼酸溶液：稱(chēng)取5g硼酸溶于100mL水中，煮沸放冷；

（4）重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱(chēng)取0.68250g預(yù)先在150℃干燥2h的重鉻酸鉀（優(yōu)級(jí)純）溶于水中，移入1 000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻；此溶液對(duì)氧化亞鐵的滴定度T=0.001000g/mL；

（5）二苯胺磺酸鈉指示劑（0.5％）：稱(chēng)取0.5g二苯胺磺酸鈉溶于100mL水中，貯存于棕色瓶中；

（6）過(guò)氧化鈉、鹽酸（ρ=1.19g/mL）、鹽酸φ（HCl）= 1％；

（7）抗壞血酸（2％）：稱(chēng)取2g抗壞血酸溶于100mL水中，現(xiàn)用現(xiàn)配；

（8）鄰菲啰啉（0.5％）：稱(chēng)取0.5g鄰菲啰啉溶于100mL水中；

（9）乙酸鈉溶液（25％）：稱(chēng)取25g乙酸鈉溶于1L水中，最后稀釋到100mL；

（10）三氧化二鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱(chēng)取0.11114 g光譜純?nèi)趸F基準(zhǔn)試劑于250mL燒杯中，加入（1+1）鹽酸40mL，慢慢加熱溶解，至完全溶解后加純水至1 000mL。此溶液1mL相當(dāng)于100μg氧化亞鐵。

2　實(shí)驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.2000g試樣（精確至0.0001g）于鉑坩堝中，用少量水潤(rùn)濕，加入（1+1）硫酸10mL，蓋上坩堝蓋放在已升溫至350℃電熱板上加熱至沸，取下稍冷，加入氫氟酸5mL，再放在電熱板上，加熱至沸10min。

在400mL燒杯中，加入1g碳酸氫鈉及煮沸后冷卻的蒸餾水150mL，加入（1+1）磷酸5mL，再加入25mL飽和硼酸。將鉑坩堝中的試液迅速洗入上述溶液中，加入2滴二苯胺磺酸鈉指示劑，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)液滴定至穩(wěn)定的紫色。

將滴定后的溶液用慢速濾紙過(guò)濾，用1％熱的鹽酸溶液洗滌濾紙及殘?jiān)翢o(wú)鐵離子（用硫氰酸鉀檢查），再用熱水洗4～5次。

將濾紙及殘?jiān)湃雱傆褊釄逯谢一?，加?g過(guò)氧化鈉，混勻，將坩堝置于高溫爐中于700℃熔融10min，取出冷卻。將坩堝至于150mL燒杯中，用熱水浸取，于電熱板加熱至沸趕盡過(guò)氧化氫，加入5mL鹽酸使之酸化。加熱至沸，冷卻，移入100mL容量瓶中并稀釋至刻度，搖勻。

分別吸取0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0mL三氧化二鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL容量瓶中，加入2％抗壞血酸溶液8mL，放置約30min，用水稀釋至約60mL，加入5％鄰菲啰啉溶液8mL，搖勻。加入50％乙酸鈉溶液8mL，用水稀釋至刻度，搖勻。15min后，用1cm比色皿與波長(zhǎng)510nm處測(cè)量吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

吸取25mL試液于100mL容量瓶中，加入2％抗壞血酸溶液8mL，以下步驟同標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。

3　分析結(jié)果的計(jì)算

式中：T為重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)氧化亞鐵的滴定度，g/mL；V2為試樣溶液消耗重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；V0為空白試樣溶液消耗重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；m為試樣質(zhì)量，g；m0為從工作曲線上查得試樣溶液中氧化亞鐵的量，μg；m1為從工作曲線上查得空白試樣溶液中氧化亞鐵的量，μg；V為試樣溶液總體積，mL；V1為分取試樣溶液體積，mL。

4　結(jié)果與討論

用上述方法對(duì)超基性巖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07101和GBW07102進(jìn)行了測(cè)定分析，結(jié)果見(jiàn)表1。其中，RE表示相對(duì)誤差，Y表示相對(duì)偏差允許限。

表1　超基性巖中氧化亞鐵的分析值

由表1可知，這兩個(gè)超基性巖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用本法測(cè)定氧化亞鐵，三次分析的結(jié)果均滿足|RE|＜Y，達(dá)到DZ/T0130-2006《地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范》的要求。

測(cè)定過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)注意從以下幾方面來(lái)提高該分析方法的準(zhǔn)確度。

（1）分解試樣的電熱板應(yīng)預(yù)先升溫，使溶液在短時(shí)間內(nèi)沸騰。

（2）加入氫氟酸分解試樣時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確掌握控制保持微沸10min，溫度過(guò)高時(shí)，溶液容易蒸干。但又要使試樣分解至溶液清澈，否則其他形式的鐵殘留在殘?jiān)?，使結(jié)果偏高。

（3）試樣分解后應(yīng)迅速進(jìn)行滴定，以免氧化亞鐵被氧化。

（4）酸溶后殘?jiān)醒趸瘉嗚F的回收，可以根據(jù)鉻尖晶石含量多少而定，三氧化二鉻含量補(bǔ)超過(guò)0.5％，也可以不回收。

5　結(jié)論

用重鉻酸鉀容量法和鄰菲啰啉光度法的配合，可應(yīng)用于測(cè)定超基性巖中的氧化亞鐵，本文中對(duì)超基性巖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07101和GBW07102的測(cè)定結(jié)果，滿足DZ/T0130-2006《地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范》的要求。

收稿：2016-04-11

10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.024