地球化学调查样品—三氧化二铁的测定—萃取光度法
铍精矿绿柱石化学分析方法第2部分三氧化二铁量的测定EDTA络合
《铍精矿、绿柱石化学分析方法》编制说明第2部分：三氧化二铁量的测定EDTA络合滴定法、磺基水杨酸分光光度法1.工作简况根据全国有色金属标准化技术委员会有色标委[2010]7号的通知，新疆有色金属研究所、水口山有色金属有限责任公司、湖南有色金属研究院、阿拉山口出入境检验检疫局石油、化工矿产品重点实验室负责YS/T 254.2 -201X《铍精矿、绿柱石化学分析方法第2部分：三氧化二铁量的测定 EDTA络合滴定法》行业标准的修订任务。
四家单位于2010年4月成立了修订组，经过对国内外铍精矿、绿柱石化学分析方法标准资料的查阅，测定条件的选择，并汇总各方面的建议，经修改、完善后制定了本部分审定稿。
2.标准修订的依据、原则铍是制造核武器、核反应堆、卫星、导弹的关键部件的重要材料。
铍精矿、绿柱石是生产工业氧化铍、铍铜合金、高纯氧化铍、金属铍产品的原料。
我国已形成铍采选冶和加工的完整体系。
YS/T 254.2-1994《铍精矿—绿柱石化学分析方法 EDTA容量法测定三氧化二铁量》是1994年制定的，已经近20年了，进行方法修订显得很有必要。
本标准格式按照GB/T1.1-2009标准要求编写，有利于规范测定方法，具有可操作性。
本次修订标准对测定条件进行了实验选择。
3.国内外标准资料情况经过多方查阅国内外标准资料，目前没有收集到国外同类产品的分析方法标准。
国内标准是1994年制定的YS/T 254.2-1994《铍精矿—绿柱石化学分析方法 EDTA容量法测定三氧化二铁量》。
查阅到的相关文献为：1）GB/T6682 –1992《分析实验室用水规格和实验方法》2）GB/T6150.16-2009 《钨精矿化学分析方法磺基水杨酸比色法测定铁量》3）YS/T509. 5-2008《锂辉石、锂云母精矿化学分析方法三氧化二铁量的测定邻二氮杂菲分光光度法、EDTA络合滴定法》4.试验情况4.1 测定方法的情况分析非铁矿石中三氧化二铁的测定一般采用EDTA容量法、分光光度法、原子光谱法、电感耦合等离子体光谱法。
铁矿石化学分析方法
铁矿石分析铁矿石主要是赤铁矿（Fe2O3）、黄铁矿（FeS2）以及硫酸制造工业的废渣硫酸渣（以Fe2O3为主）。
一、二氧化硅（氟硅酸钾容量法）准确称取约0.3g已在105~110℃烘干过的试样，置于银坩埚中，在700~750℃的高温炉中灼烧20～30min。
取出，放冷。
加入10g氢氧化钠，盖上坩埚盖（应留一定缝隙），再置于750℃的高温炉内熔融30～40min（中间可取出坩埚将熔融物摇动1～2次）。
取出坩埚，放冷，然后将坩埚置于盛有约150ml热水的烧杯中，盖上表面皿，加热。
待熔块完全浸出后，取出坩埚，用水及盐酸（1+5）洗净。
向烧杯中加入5ml盐酸（1+1）及20ml硝酸，搅拌。
盖上表面皿，加热煮沸。
待溶液澄清后，冷至室温，移入250ml容量瓶中，加水稀释至标线，摇匀。
此溶液可供测定二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、二氧化钛、氧化钙、氧化镁以及氧化亚锰之用。
吸取50ml上述试样溶液，放入300ml塑料杯中，加入10～15ml 硝酸,冷却.加入10ml150g/L氟化钾溶液,搅拌.加固体氯化钾,搅拌并压碎未溶颗粒,直至饱和.冷却并静置15min。
以快速滤纸过滤，塑料杯与沉淀用50g/L氯化钾溶液洗涤2～3次。
将滤纸连同沉淀一起置于原塑料杯中，沿杯壁加入10ml50g/L氯化钾—乙醇溶液及1ml10g/L酚酞指示剂溶液，用0.15mol/L氢氧化钠溶液中和未洗净的酸，仔细搅动滤纸并随之擦洗杯壁，直至溶液呈现红色。
然后加入200ml沸水（此沸水应预先以酚酞为指示剂，用氢氧化钠溶液中和至微红色），以0.15mol/L氢氧化钠标准溶液滴定溶液滴定至微红色。
试样中二氧化硅的质量百分数按下式计算：TSiO2VSiO2= —————×100m×1000式中：TSiO2————每毫升氢氧化钠标准溶液相当于二氧化硅的毫克数；V———滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积，ml；m———试料的质量，g。
试验题目测定水泥中的三氧化二铁的含量
(2):待测液的滴定：
项目
1
2
3
4
5
试样(ml)
25.00
25.00
25.00
25.00 25.00
pH
1.8～2.0 1.8～2.0 1.8～2.0 1.8～2.0 1.8～2.0
T始(℃)
70
70
70
70
70
T中间加热时(℃) \
60—67
\
60—65 60-70
T终(℃)
63
65
62
65
64
+NaOH固（6-7g） 熔样20min
HNO3制成溶液 （淡黄色
+镍坩埚
定容250ml
标
定→称取CaCO3(s)0.03(精确至0.0001g）→冷却，转移到250ml烧杯
↓ 加HCl(1+1)溶解，加水,
定容
取标液 +水
煮沸
+CMP（无色—淡黄色）
↓
+KOH（淡黄色—荧光绿）
→→称取EDTA·2H2O 0.45g→溶解，配成1L溶液,待标定 用EDTA滴定 （终点；荧光绿—微红）
滴定→取待测液25ml+水+SS→+NH3·H2O（淡黄色—紫红色—橘红色）→+HCl（橘红色—紫红色 →加热60—70℃→ 用EDTA滴定（终点：紫红色—黄色\无色）
地球化学分析
地质样品由于组分丰富 ,基体复杂 ,要进行主 、次 、痕量 元素分析和有效的质量保证 ,各类地质标准物质的研制和 使用必不可少 。在本评述期间 ,有关于高品位矿石金标准 物质[B1] 、锰矿石系列标准物质等的研制报道[B2] 。
在进行质量监控中 ,各种数理统计方法的研究与应用 会使质量评估体系更具有客观性和科学性 。近来有作者进 行了关于各种质量保证体系与方法的研究 ,例如统计质量 保证技术在分析测试实验室内部质量控制中的应用[B34] 、取 样方差估计值的精度与样本数目之间的关系研究[B35] 、环境 监测质量保证中的精密度偏性分析[B36] 、单因素方差分析在
1 概述 本文收录了 1999 年 7 月至 2001 年 6 月间中文期刊上
发表的有关地球化学分析方面的论文 446 篇 ,对两年来国
内在该领域的研究进展进行了回顾与评述 ,内容涉及岩石 、 矿物 、矿石与矿产资源 、土壤 、环境地质与放射性测量 、海 洋 、地下水资源 、煤炭等无机材料分析及与地球化学分析相 关的研究报道 。本文为《分析实验室》有关地质样品分析方 面的第八篇评述[A1] 。
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第 21 卷第 2002 年 3
2期 月
Chinese
分析试验室 Journal of Analysis
Laboratory
氧化钙
火焰原子吸收光谱法
B17
氧化镁
火焰原子吸收光谱法
B18
硅酸盐的分析检验 三氧化二铁的测定
第三节 三氧化二铁的测定
第三节 三氧化二铁的测定
1 氧化还原滴定法
(1) 测定原理
2Fe3+ + Sn2+ + 6Cl- = 2Fe2+ + SnCl62Sn2+ + 4Cl- + 2HgCl2 = SnCl62- + Hg2Cl2↓ 6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O (2) 测定步骤
(1) 测定原理 分取一定量的溶液，以锶盐（SrCl2）消除硅、铝、钛等对铁的抑制
干扰，在空气-乙炔火焰中，于248.3nm处测吸光度。 (2) 测定步骤
① 标准溶液的配制 ② 标准曲线的绘制 ③ 试样的测定
(3) 计算结果
Fe2O3
A 103 m V0
100
250
式中： A—由标准曲线查出三氧化二铁的量，mgV0 —分Fra bibliotek试样的体积，mL
m—试样的质量，g
(4) 干扰消除 ✓ 选用较小的光谱通带 ✓ 选用富燃性火焰
(3) 计算结果 式中：
(4) 注意事项
Fe3+还原的酸度及温度 加入稍微过量的SnCl2,然后加入HgCl2 加HgCl2除去过量的 SnCl2必须在冷溶液中进行，并且加入HgCl2溶 液后放置3-5min 再滴定 加入硫酸控制酸度1-3mol·L-1 指示剂用量 干扰消除
2 原子吸收光度法
吸取分离二氧化硅后的滤液50.00mL于250mL烧杯中，低温浓缩至NaCl析 出，补加5mL HCl，加入少量水使NaCl溶解，加热近沸，趁热在摇动下逐滴加 入15%的SnCl2溶液至FeCl3黄色消失并过量1-2滴，冲洗杯壁并迅速冷至室温， 加入HgCl2饱和溶液，放置3-5min，稀释至100mL，加入15mL硫磷混酸，加入2 滴1%二苯胺磺酸钠指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴至紫色终点。
光度法快速测定水泥中Fe2O3
光度法快速测定水泥中Fe2O3黄清华1,钟国秀2* ,彭绎霏3 ,高琳4(1. 湖北省建材研究设计院，湖北武汉 430071；2. 湖北省机电研究设计院，湖北武汉 430070；3.武汉铁路工程建设监理有限责任公司 430070；4.江汉大学化学与环境工程学院，湖北武汉 430056)摘 要：在pH2左右的条件下，磺基水扬酸能与三价铁形成红紫色稳定的络合物，最大吸收波长为510 nm，表观摩尔吸光系数为1.87×103L· mol -1·cm-1。
本文研究了显色体系，并确定了反应的最佳条件，提出了用磺基水扬酸分光光度法测定水泥中三氧化二铁的方法，测定结果与认定值相符，其相对标准偏差（RSD）小于2%。
关键词：磺基水扬酸；Fe2O3；分光光度法；水泥中图分类号：O657.32 文献标识码：AQuickly determination of Fe2O3 in cement by spectrophotometry HUANG Qing-hua1, ZHONG Guo-xiu2*,PENG Yi-fei 3, GAO lin4(1. Hubei Reserch ＆Designing Institute of Building Material, Wuhan 430071,China.2. Hubei Reserch ＆ Designing Institute of Mechanical Electronic Engineering, Wuhan 430070,China.3. Wuhan Railway Engineering Construction Supervision Co., Ltd.,Wuhan 430071,China.4. School of Chemistry and Environmental Engineering,Jianghan University,Wuhan 430056,China）Abstract: In the conditions around pH 2, Fe3+ reacts with sulphosalicylic acid to form a red and purple complex which exhibits an absorption maximum at 510 nm with a apparent molar absorptivity of 1.87×103L·mol-1·cm-1 .This paper studies the colour-display system, and the optimal reaction conditions are established. In the application of this method to the direct determination of Fe3+ in cement ,the results are constent with the certified .The RSD(n=5) is not more than 2%.Key Words: sulphosalicylic acid;Fe2O3; spectrophotometry ; cement在水泥生产过程中，提高熟料质量是确保水泥质量的关键，而生产质量是熟料质量的基础。
硅酸盐中三氧化二铁的测定
目前主要采用配位滴定法，EDTA作标准滴定溶液
（一）磺基水杨酸（钠）SS为指示剂，用EDTA直接滴定法
理论上讲，对混合离子测定有两种方法：
氟硅酸钾容量法
1、基本原理
强 H （3 mol L 浓HNO3）
+ -1
样品
KOH NaOH 熔融
熔融物
Na2SiO3
HCl
H2SiO3
过量K 、F
+
-
K2SiO6
过滤洗涤 中和残余酸
纯 K2SiO6
热水水解 定量释出
HF
NaOH滴定 酚酞
NaF
SiO2
K2SiF6
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4 HF
4 NaOH
分光光度法测SiO2
2+
（黄） 微过量1d
2、条件及注意事项
（1）终点颜色 紫红色（好） 与过剩的EDTA量和所加PAN指示剂量有关 终 点 EDTA过剩太多或PAN量少 蓝紫色甚至为蓝色 EDTA过剩太少或PAN量多 红色 EDTA过剩适中 紫红色 （2）过量EDTA，加热至70 ˚C；再调pH 3.8 ~ 4.0（为什么加入 EDTA后不立即调至pH 3.8 ~ 4.0？） a. Al3+与EDTA反应慢，过量EDTA及加热均提高反应速度v反 b. 过量后并不直接调至pH 3.8 ~ 4.0，目的是让大部分Al3+、 TiO2+与EDTA络合，以防pH提高至3.8 ~ 4.0水解。
（2）指示剂用量
a. Cu-EDTA量 适量 b. PAN适量（2-3 d）多 → 色深 → 不好观色
第五节 三氧化二铁含量的测定
二、氧化镁含量的测定
原
制备 氢氟酸分解或硼酸锂熔融-盐酸溶解试样
子
吸 收
干扰
用锶盐消除硅，铝，钛的干扰
分 光
测定 在空气-乙炔火焰中，于285.2nm处测吸光度
光
度
配法 PH=10 EDTA滴定，测钙，镁含量，扣除氧化钙得氧化
位
滴 定
掩蔽剂
三乙醇胺、酒石酸钠指示剂
酸性铬蓝K-萘酚绿B
法
感谢下 载
计算：
w(Fe2o3
)
cV 103 m V0
100%
250
式中： c—测定溶液中三氧化二铁的浓 度，mg/ml
V—测定溶液的体积，ml V0—移取试样溶液的体积， ml m —试料的质量，g
第六节
测定方法 重量法 滴定法
可见分光光度法 原子吸收分光光度法 等离子体发射光谱法
铬天青S比色法
三氧化二铝含量的 测定
0.015mol/L EDTA滴定至溶液
计算：
w( Fe2o3 )
T V Fe2o3 m 25
100%
250
EDTA滴定法
讨论：
准确控制PH在1.8-2.0的最佳范围 准确控制温度在60-70℃ 溶液体积在80-100ml为宜 滴定接近终点，加快搅拌，缓慢滴定 测定前要将铁全部氧化为三价 磺基水杨酸钠不宜过多
热至70-80℃，调节PH为3.8-4.0，煮沸1-2min，以PAN为指示剂 ，用铜盐标准滴定溶液返滴过量的EDTA，终点时溶液有黄色变 为亮紫色，扣除钛的含量后即为三氧化二铝的含量。 步骤：向滴定完铁的溶液中加入0.015mol/LEDTA标准滴定溶液至 过量10-15ml,用水稀释至150-200ml.加热至70-80℃后，滴加氨 水调PH在3.0-3.5，加15ml缓冲液（PH=4.3），煮沸1-2min,稍 冷后加入4-5滴PAN指示剂溶液(2g/L),用硫酸铜标准滴定溶液滴 定至亮紫色。
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FHZDZDQHX0065 地球化学调查样品三氧化二铁的测定萃取光度法
F-HZ-DZ-DQHX-0065
地球化学调查样品—三氧化二铁的测定—萃取光度法
1 范围
本方法适用于水系沉积物、土壤、岩石中三价铁的测定。
测定范围：质量百分数为2%~10%三氧化二铁。
2 原理
试样置于聚四氟乙烯坩埚中，以邻菲啰啉、硫酸(1+2)、氢氟酸低温加热分解。
加入硼酸，用8-羟基喹啉-氯仿溶液萃取溶液中的Fe3+，所得氯仿萃取液用光度法测定Fe3+。
3 试剂
3.1 无水硫酸钠。
3.2 硫酸(1+1)。
3.3 硫酸(1+2)。
3.4 氢氟酸(ρ 1.15g/mL)。
3.5 邻菲啰啉(C12H8N2·H2O)溶液，8g/L。
含8g/L的邻菲啰啉的硫酸(1+2)溶液。
3.6 饱和硼酸溶液。
3.7 8-羟基喹啉溶液于88mL水中加入1g 8-羟基喹啉、10g柠檬酸钠、12mL冰乙酸，搅匀。
3.8 氢氧化钠，c(NaOH)=7mol/L。
3.9 乙酸-乙酸钠缓冲溶液，pH 4 称取32g无水乙酸钠，加入120mL冰乙酸，加水溶解后稀释至1000mL。
搅匀。
3.10 8-羟基喹啉-氯仿溶液，5g 8-羟基喹啉用500mL氯仿溶解。
3.11 三氧化二铁标准溶液
称取0.1000g预先经120℃烘干的光谱纯三氧化二铁于烧杯中，加20mL盐酸(1+1)，温热溶解后，冷却，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
此溶液1mL含100µg Fe2O3。
4 仪器
分光光度计。
5 试样的制备
试样应粉碎至粒度小于74µm，在室温下自然风干，待用。
6 操作步骤
6.1 空白试验
随同试样的分析步骤进行多份空白试验，所用试剂须取自同一瓶试剂。
6.2 称样量
称取0.05g试样，精确至0.0001g。
6.3 试样的测定
称取50mg试样于聚四氟乙烯坩埚中，加5mL 8g/L的邻菲啰啉的硫酸(1+2)溶液，加15滴氢氟酸，盖上坩埚盖，低温加热至试样分解完全。
取下稍冷，加入5mL饱和硼酸溶液，加热至沸。
冷却后用棉花过滤入100mL容量瓶中，用热水洗净坩埚、漏斗，冷却至室温后稀释至刻度，摇匀。
吸取10mL溶液于60mL分液漏斗中，加入2mL 8-羟基喹啉溶液。
以下分析手续同标准曲线的绘制。
注：按50mg称样计算，FeO含量为8%时对测定无影响。
6.4 标准曲线的绘制
1
于一系列分液漏斗中，分别加入10mL 空白溶液，然后分别准确加入0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL 三氧化二铁标准溶液(100µg/mL)，加入2mL 8-羟基喹啉溶液，用7mol/L 氢氧化钠中和至溶液刚出现Fe 3+-8-羟基喹啉络合物的暗绿色沉淀，加入1滴硫酸(1+1)使沉淀溶解，加入2mL pH4的乙酸-乙酸钠缓冲溶液，摇匀。
加入10mL 8-羟基喹啉-氯仿溶液，振摇萃取100次，待分层后，将有机相放入25mL 比色管中，每次用5mL 8-羟基喹啉-氯仿溶液继续萃取，直至有机相无色为止。
用萃取剂将溶液稀释至25mL 刻度，摇匀。
加入约1g 无水硫酸钠，摇匀。
放置30min 后，在分光光度计上，于波长579nm 处，用1cm 吸收皿，测量吸光度。
绘制标准曲线。
注1：Fe 3+-8-羟基喹啉络合物在470nm 处吸收峰最高，在579nm 处还有另一个较低的峰，为消除Fe 2+-邻菲
啰啉的干扰，选用579nm 更合适。
注2：Fe 3+-8-羟基喹啉络合物在氯仿中很稳定，24h 内吸光度无变化。
7 结果计算
按下式计算三氧化二铁的含量，以质量百分数表示：
10010%/)O (Fe 1
6
132××××=−V m V m W 式中：
W (Fe 2O 3)/%——三氧化二铁的质量百分数，%或10-2；
m 1——从工作曲线上查得试样溶液中三氧化二铁的质量，µg ；
V ——试样溶液总体积，mL ；
m ——试样质量，g ；
V 1——分取试样溶液体积，mL 。
8 参考文献
[1] 萃取比色法直接测定三氧化二铁[J].地质实验室.1990，6(增刊)：110.
2。