❶ 如何测定铁矿石中的铁
重铬酸钾法测定铁矿石中的铁时，提前加入磷酸，具有以下作用：
1）加入磷酸可以提供滴定反应所需要的足够酸度；
6Fe^2+ + Cr2O7^2- + 14H^+ = 6Fe^2+ + 2Cr^3+ + 7H2O
2）加入磷酸可以和滴定生成的三价铁离子形成无色配离子，消除三价铁离子的黄色干扰，有利于滴定终点的颜色观察；
Fe^3+可以和磷酸生成无色的[Fe(HPO4)2]-或[Fe(PO4)2]^3-配离子
3）由于无色配离子的形成，滴定生成的Fe^3+离子的浓度减少，降低了Fe^3+/Fe^2+的电位，增加了滴定的突跃范围，可防止二苯胺磺酸钠指示剂提前变色。
❷ 全铁的测定
60.2.4.1 磺基水杨酸光度法
方法提要
试样于铂坩埚中，以HF、H2SO4分解，冒烟除硅后，再用K2S2O7熔融，制成稀酸溶液，然后在氨性溶液中，以磺基水杨酸显色，光度法测定。
方法适用于锆钛砂、锆英石中全铁(TFe2O3)的测定。本法适合于测定0.005%～3%的TFe2O3。
仪器
分光光度计。
试剂
氟化氢钾。
硫酸。
氢氧化铵。
磺基水杨酸(100g/L)。
三氧化二铁标准溶液ρ(Fe2O3)=1.00mg/mL称取0.13989g高纯铁丝或0.2000g高纯Fe2O3，置于250mL烧杯中，加25mL(1+1)HCl，加热溶解，冷却后移入200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
校准曲线
移取含Fe2O30μg、100μg、300μg、500μg、800μg、1000μg、1300μg、1500μg的铁标准溶液，分别置于一组50mL容量瓶中，加入8mL磺基水杨酸溶液，加水至30mL，以(1+1)氢氧化铵中和至亮黄色再过量1mL，用水稀释至刻度，混匀。在分光光度计上，用1cm比色皿，以试剂空白作参比，于波长450nm波长处测量吸光度。绘制校准曲线。
分析步骤
称取0.1g(精确至0.0001g)试样，置于铂坩埚中，加入5mLHF和10滴(1+1)H2SO4，加热至冒尽白烟，取下，加入3～4gK2S2O7，盖上坩埚盖，放入高温炉中，于700～750℃熔融5～10min，取出，冷却，放入250mL烧杯中，加入10mL(1+1)HCl，加热浸提。用水浸取，洗出坩埚及盖，加热至熔块完全溶解，将溶液转入50mL容量瓶中，冷却后，用水稀释至刻度，混匀。
分取清液5.0～10.0mL于50mL容量瓶中，以下按校准曲线进行测定。
或分取5.0～10.0mL60.2.2.1苦杏仁酸重量法中过滤分离锆(铪)的滤液，置于50mL容量瓶中，以下按校准曲线进行测定。
全三氧化二铁含量的计算参见式(60.4)。
注意事项
1)铝、钙、镁、稀土、钍、铍等与磺基水杨酸均会生成无色配合物，消耗磺基水杨酸，致使铁显色不完全;当溶液中存在大量上述元素时，应加入过量显色剂。一般在加入氢氧化铵后溶液不产生混浊，可认为磺基水杨酸已足量。
2)钛与磺基水杨酸也能生成黄色配合物，除非含量甚微，否则应预先分离。
3)在不同的酸度下，铁与磺基水杨酸生成不同配位数的配合物，pH1.8～2.5时，生成紫色Fe(SaL)+配合物;pH4～8时，生成红褐色Fe(SaL)-2配合物;pH8～11.5时，生成黄色Fe(SaL)3+3配合物;大于pH12时，配合物被破坏而生成氢氧化铁沉淀。故分析过程中要求显色酸度保持一致。
60.2.4.2 锌片还原-重铬酸钾连续滴定法测定钛和铁
详见60.2.3.5。
❸ 如何检测山上含有铁矿石
检测铁矿石最简单的方法：
一看：含铁矿的山体呈褐色.石块表面有黄色铁锈斑点。
二称：铁矿石比一般石头重，找一块普通石头，再找一块大小相同的矿石掂量一下就能感觉出来，如果品味高的铁矿石会很重。
三吸：找块吸铁石.将一块铁矿石砸碎后.铁吸铁石吸一下碎屑，若有很多被吸起，即证明为铁矿。
铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料，天然矿石(铁矿石)经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。是含有铁元素或铁化合物能够经济利用的矿物集合体。凡是含有可经济利用的铁元素的矿石叫做铁矿石。铁矿石的种类很多，用于炼铁的主要有磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）和菱铁矿（FeCO3）等。
❹ 铁矿石化验中TFe和MFe是什么意思
TFe是全铁的意思
MFe是磁性铁的意思
铁矿石含量测定是做全铁(TFe)测定.一般用磁性铁(MFe)占全铁(TFe)百分率来划分铁矿石。
铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料，天然矿石(铁矿石)经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。是含有铁元素或铁化合物能够经济利用的矿物集合体。
铁矿石是什么：
铁矿石是钢铁生产企业的重要原材料，天然矿石（铁矿石）经过破碎、磨碎、磁选、浮选、重选等程序逐渐选出铁。铁矿石是含有铁单质或铁化合物能够经济利用的矿物集合体。
拓展资料：
矿石的定义：
凡是含有可经济利用的铁元素的矿石叫做铁矿石。铁矿石的种类很多，用于炼铁的主要有磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3）和菱铁矿（FeCO3）等。铁矿石试样经盐酸溶解后，其中的铁转化为Fe3+。在强酸性条件下，Fe3+可通过SnCl2还原为Fe2+。Sn2+将Fe3+还原完毕后，甲基橙也可被Sn2+还原成氢化甲基橙而褪色，因而甲基橙可指示Fe3+还原终点。Sn2+还能继续使氢化甲基橙还原成N，N-二甲基对苯二胺和对氨基苯磺酸钠。铁矿石是国际大宗商品，战略物资，属于经济命脉一类的东西。
有害元素有什么：
铁矿石中有益与无益元素：铁矿石中的杂质很多，根据其对冶炼过程及其对产品质量的影响又可分为有益的与有害的两类。
1．有害杂质（元素）
指影响选冶的杂质。常见和最主要的有害杂质有：硫、磷、砷、钾、钠、氟等。
（1）磷
磷在矿石中一般以磷灰石（3CaO?P2O5）状态存在，也有以蓝铁矿（3FeO?As3O5）状态存在。磷在高炉中全部被还原并大部分进入生铁。含磷多的钢铁在低温加工时易破裂，即所谓“冷脆”。
（2）硫
硫在矿石中主要以黄铁矿（FeS2）存在，也有以黄铜矿（FeS?、CuS）或硫酸盐（CaSO4.2H2OBaSO4）状态存在。冶炼时硫部分被还原进入生铁，钢铁中含硫在其热加工时易产生“热脆”。高炉冶炼时虽然可以脱硫，但却要多消耗焦碳（提高炉温）和石灰石（提高炉渣碱度），以至提高生产成本，因此入炉铁矿石要求含硫应< 0.15%。
（3）钾、钠
常存在于霓石、钠闪石、云石之中。它们的最大危害性是降低铁矿石的软化点，常常因此造成高炉结瘤。含钾、钠高的矿石往往容易影响高炉冶炼的顺行。
（4）砷
砷在一般铁矿石中很少，但在褐铁矿中比较常见，它以毒砂（FeAs2S）或其它氧化物（As2O3、As3O5）的形态存在，砷在冶炼时大部分进入生铁，当钢中砷含量超过0.1%时会使钢冷脆冷脆，并影响钢的焊接性能。
❺ 测定铁矿石中的全铁量时，一般采用K2Cr2O7滴定法而不用KMnO4滴定法，原因是
重铬酸钾的氧化能力不如高锰酸钾强，因此重铬酸钾可以测定的物质不如高锰酸钾广泛，但与高锰酸钾法相比:
（1）K2Cr2O7易提纯，可以制成基准物质，在140~150℃干燥2h后，可直接称量，配制标准溶液。K2Cr2O7标准溶液相当稳定，保存在密闭容器中，浓度可长期保持不变。
（2）室温下，当HCl溶液浓度低于3mol/L时，Cr2O72-不会诱导氧化Cl-，因此K2Cr2O7法可在盐酸介质中进行滴定。Cr2O72-的滴定还原产物是Cr3+,呈绿色,滴定时须用指示剂指示滴定终点。常用的指示剂为二苯胺磺酸钠。
（3）由于KMnO4氧化能力强，因此方法的选择性欠佳，而且KMnO4与还原性物质的反应历程比较复杂，易发生副反应。
（4）KMnO4标准溶液不能直接配制，且标准溶液不够稳定，不能久置，需经常标定。
❻ 铁矿中全铁含量的测定方法有什么
铁矿石中铁的测定
铁是地球上分布最广的金属元素之一，在地壳中的平均含量为5％，在元素丰度表中位于氧、硅和铝之后，居第四位。自然界中已知的铁矿物有300多种，但在当前技术条件下，具有工业利用价值的主要是磁铁矿(Fe3O4含铁72.4％)、赤铁矿(Fe2O3含铁70.0％)、菱铁矿(FeCO3含 铁48.2％)、褐铁矿(Fe2O3·nH2O含铁48％～62.9％)等。
铁矿石是钢铁工业的基本原料，可冶炼成生铁、熟铁、铁合金、碳素钢、合金钢、特种钢等。用于高炉炼铁的铁矿石，要求其全铁TFe(全铁含量)≥50％，S≤0.3％，P≤0.25％，Cu≤0.2％，Pb≤0.1％，Zn≤0.1％，Sn≤0.08％，而开采出来的原矿石中铁的品位一般只有20％～40％．通过选矿富集，可将矿石的品位提高到50％～65％。我国每年从国外进口大量商品铁矿石。
铁矿石的常规分析是做简项分析，即测定全铁(TFe)、亚铁、可溶铁、硅、硫、磷。钱分析还要测定：氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化锰、砷、钾、钠、钒、铁、铬、镍、钴，铋、银、钡、锶、锂、稀有分散元素。吸附水、化合水、灼烧减量及二氧化碳等。本节着重介绍全铁的测定。
一、铁矿石试样的分解
铁矿石属于较难分解的矿物，分解速度很慢，分析试样应通过200目筛，或试样粒度不大于0.074mm。
铁矿石一般能被盐酸在低温电炉上加热分解，如残渣为白色，表明试样分解完全若残渣有黑色或其它颜色，是因为铁的硅酸盐难溶于盐酸，可加入氢氟酸或氟化铵再加热使试样分解完全，磁铁矿的分解速度很慢，可用硫－磷混合酸（1+2）在高温电炉上加热分解，但应注意加热时间不能太长，以防止生成焦磷酸盐。
部分铁矿石试样的酸分解较困难，宜采用碱熔法分解试样，常用的熔剂有碳酸钠、过氧化钠、氢氧化钠和过氧化钠－碳酸钠（1+2）混合熔剂等，在银坩埚、镍坩埚、高铝坩埚或石墨坩埚中进行。碱熔分解后，再用盐酸溶液浸取。
二、铁矿石中铁的分析方法概述
铁矿石中铁的含量较高，一般在20～70％之间，其分析方法有氯化亚锡－氯化汞－重铬酸钾容量法，三氯化钛－重铬酸钾容量法和氯化亚锡－氯化汞－硫酸铈容量法。
第一种方法（又称汞盐重铬酸钾法）是测定铁矿石中铁的经典方法，具有简便、快捷、准确、稳定、容易掌握等优点，在实际工作中得到了广泛应用，成为国家标准方法之一——《铁矿石化学分析方法，氯化亚锡－氯化汞－重铬酸钾容量法测定全铁量》（GB/T6730.4-1986）。其基本原理是：在热、浓盐酸介质中，用氯化亚锡还原试液中的Fe（Ⅲ）为Fe（Ⅱ），过量的氯化亚锡用氯化汞氧化除去，在硫－磷混合酸存在下，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准滴定溶液滴定生成所有Fe（Ⅱ）至溶液呈现稳定的紫色为终点，以重铬酸钾标准溶液的消耗量来计算出试样中铁的含量。
(1)在实际工作中，为了使Fe（Ⅲ）能较为迅速地还原完全，常将制备溶液加热到小体积时，趁热滴加SnCl2溶液至黄色褪去。趁热加入SnCl2溶液，是因为Sn（Ⅱ）还原Fe（Ⅲ）的反应在室温下进行得很慢，提高温度到近沸，可加快反应速度。浓缩至小体积，既提高了酸度，防止SnCl2水解，又提高了反应物浓度，有利于Fe（Ⅲ）的还原和还原完全时颜色变化的观察。
(2)加HgCl2除去过量的SnCl2必须在冷溶液中进行，其氧化作用较慢，在加入HgCl2溶液后需放置2～3min，才能滴定。因为在热溶液中，HgCl2可氧化Fe（Ⅱ），使测定结果偏低：加入HgCI2溶液后不放置，或放置时间太短，反应不完全，Sn（Ⅱ）未除尽，使结果偏高：若放置时间过长，已被还原的Fe（Ⅱ）可被空气中的氧所氧化，使结果偏低。
(3)滴定前加入硫－磷混合酸的作用：是保证K2Cr2O7氧化能力所需的酸度，二是H3PO4与Fe（Ⅲ）形成无色配离子[Fe(HpO4)2]-，既可消除FeCl3黄色对终点色变的影响，又可降低Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）电对的电位，使滴定突跃范围变宽，指示剂颜色突变明显。但是，必须注意，在H3PO4介质中，Fe（Ⅱ）的稳定性较差，加入硫－磷混合酸后，要尽快滴定。
(4)二苯胺磺酸钠与K2Cr2O7的反应速度本来很慢，因微量Fe（Ⅱ）具有催化作用，使其与K2Cr2O7的反应迅速进行，变色敏锐。因此，同时做空白试验时，要加入一定量的硫酸亚铁铵溶液。由于指示剂被氧化时也消耗K2Cr2O7，所以应严格控制指示剂用量。
第二种方法（又叫无汞盐重铬酸钾法）是由于汞盐有剧毒，污染环境，危害人体健康，人们提出了改进方法，避免使用汞盐。该方法的应用较为普遍，也是国家标准分析方法之一——《铁矿石化学分析方法，三氯化钛－重铬酸钾容量法测定全铁量》（GB/T6730.5-1986）。其基本原理是：在盐酸介质中，用三氯化钛溶液将试液中的Fe（Ⅲ）还原为Fe（Ⅱ）。Fe（Ⅲ）被还原完全的终点，用钨酸钠（也可用甲基橙、中性红、次甲基蓝等）溶液来指示。当无色钨酸钠溶液变为蓝色（钨蓝）时，表示Fe（Ⅲ）已还原完全。用重铬酸钾溶液氧化过量的三氯化钛至钨蓝刚消失，然后加入硫－磷混合酸，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准滴定溶液滴定生成所有Fe（Ⅱ）至溶液呈现稳定的紫色为终点。
第三种方法是在第一种方法的基础上，只将重铬酸钾标准滴定溶液替换为硫酸铈标准滴定溶液作为氧化剂来滴定Fe（Ⅱ）。它适合测定含砷、锑较高的试样。
❼ 任务铁矿石分析方法的选择
任务描述
在岩石矿物分析工作中，元素及其化合物的掩蔽、分离和测定都是以它们的分析化学性质为基础的。所以，讨论和研究它们的分析化学性质是极其必要的。本任务对铁的化学性质、铁矿石的分解方法、铁的分析方法选用等进行了阐述。通过本任务的学习，知道铁的化学性质，能根据矿石的特性、分析项目的要求及干扰元素的分离等情况选择适当的分解方法，学会基于被测试样中铁含量的高低以及对分析结果准确度的要求不同而选用适当的分析方法，能正确填写样品流转单。
任务分析
一、铁在自然界的存在
铁在自然界（地壳）分布很广，也是最常用的金属，约占地壳质量的5.1%，居元素分布序列中的第四位，仅次于氧、硅和铝。它的最大用途是用于炼钢；也大量用来制造铸铁和煅铁。铁和其化合物还用作磁铁、染料（墨水、蓝晒图纸、胭脂颜料）和磨料（红铁粉）。但由于铁很容易与其他元素化合而成各种铁矿物（化合物）存在，所以地壳中很少有天然纯铁存在。我们所说的铁矿石是指在现代技术条件下能冶炼出铁来而又经济的铁矿物。
铁矿石从主要成分上划分至少可以分为：赤铁矿，主要有效成分Fe2O3；褐铁矿，主要有效成分mFe2O3·nH2O；磁铁矿，主要有效成分Fe3O4；菱（黄）铁矿，主要有效成分FeCO3（Fe2S3）；纯铁矿，主要有效成分单质铁；以及上述矿藏的混生矿或与其他黑色金属的伴生矿。铁精矿中铁的含量（品位）大小直接决定着铁的产量，所以生产中特别注重铁矿石的含量。铁精矿中铁含量的大小的主要测定方法有EDTA配位滴定法、重铬酸钾容量法。铁矿石中全铁含量的测定，目前国内外主要采用重铬酸钾容量法。
二、铁的分析化学性质
（一）铁的化学性质简述
铁（Fe），原子序数26，相对原子质量55.847，铁的密度为7.9g/cm3，铁有多种同素异形体，如α铁、β铁、γ铁、σ铁等。铁是比较活泼的金属，在金属活动顺序表里排在氢的前面。常温时，铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应，在高温时，则剧烈反应。铁在氧气中燃烧，生成Fe3O4，炽热的铁和水蒸气起反应也生成Fe3O4。铁易溶于稀的无机酸和浓盐酸中，生成二价铁盐，并放出氢气。在常温下遇浓硫酸或浓硝酸时，表面生成一层氧化物保护膜，使铁“钝化”，故可用铁制品盛装浓硫酸或浓硝酸。铁是一变价元素，常见价态为＋2价和＋3价。铁与盐酸、稀硫酸等反应时失去两个电子，成为＋2价。与Cl2、Br2、硝酸及热浓硫酸反应，则被氧化成Fe3＋。铁与氧气或水蒸气反应生成的Fe3O4，可以看成是FeO·Fe2O3，其中有1/3的Fe为＋2价，另2/3为＋3价。铁的＋3价化合物较为稳定。铁的化合物主要有两大类：亚铁Fe（Ⅱ）和正铁Fe（Ⅲ）化合物，亚铁化合物有氧化亚铁（FeO）、氯化亚铁（FeCl2）、硫酸亚铁（FeSO4）、氢氧化亚铁［Fe（OH）2］等；正铁化合物有三氧化二铁（Fe2O3）、三氯化铁（FeCl3）、硫酸铁［Fe2（SO4）3］、氢氧化铁［Fe（OH）3］等。
Fe2＋呈淡绿色，在碱性溶液中易被氧化成Fe3＋。Fe3＋的颜色随水解程度的增大而由黄色经橙色变到棕色。纯净的Fe3＋为淡紫色。Fe2＋和Fe3＋均易与无机或有机配位体形成稳定的配位化合物。
（二）亚铁的氧化还原性质
在碱性溶液中亚铁极易被氧化，空气中的氧就可以将其氧化为Fe3＋：
4Fe（OH）2＋O2＋2H2O→4Fe（OH）3
与此同时，有少量的亚铁还可发生歧化作用而形成Fe3＋和Fe0。亚铁盐在中性溶液中被空气中的氧氧化时，其速度远较在酸性溶液中为快，在醇溶液中其氧化速度较在水溶液中为快；在反应过程中，pH、温度及盐类等条件对反应均有影响。反应结果往往有碱式盐生成：
4Fe2＋＋O2＋2Cl-→2FeOCl＋2Fe3＋
在酸性溶液中的亚铁比在碱性或中性溶液中稳定得多。氢离子浓度越大，其氧化反应越不容易进行。因此，要氧化酸性溶液中的亚铁成为Fe3＋，必须采用相当强的氧化剂。许多具有强氧化性的含氧酸盐，如高锰酸盐、重铬酸盐、钒酸盐、氯酸盐、高氯酸盐等，均可在酸性环境中氧化亚铁为氧化铁。其中高锰酸盐、重铬酸盐等可配成标准溶液直接滴定亚铁。
（三）三价铁的氧化还原性质
三价铁是铁的最稳定状态。在酸性溶液中，三价铁是缓和的氧化剂，一般情况下只有较强的还原剂才能将它还原。这些还原剂有硫化氢、硫代硫酸钠、亚硫酸钠、氯化亚锡、碘化钾、亚钛盐、亚汞盐、金属锌或铝以及一些有机还原剂如盐酸羟胺、抗坏血酸、硫脲等。其中硫酸亚钛、硝酸亚汞可用来直接滴定三价铁，氯化亚锡在铁的容量法中的应用亦为大家所熟知。
（四）铁的配位性质
1.铁的无机配合物
三价铁和亚铁的硫酸盐都可与硫酸盐或硫酸铵形成复盐。其中最重要的是（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O。此复盐的亚铁的稳定性较大，在分析中可用它来配制亚铁的标准溶液。三价铁的复盐中，铁铵钒（NH4Fe（SO4）2·12H2O）也常被用来配制三价铁的标准溶液。
铁离子和亚铁离子可分别与氟离子、氯离子形成配位数不同的多种配合物。分析中常利用［FeF6］3-配离子的形成以掩蔽Fe3＋，在盐酸溶液中Fe3＋与Cl-形成的配离子为黄色，可借以粗略判定溶液中Fe3＋的存在。
铁离子与硫氰酸根离子形成深红色配合物。此反应可用于Fe3＋的定性分析和比色法测定。
在过量磷酸根离子存在下，铁离子可形成稳定的无色配离子，在分析中可借此掩蔽Fe3＋。此外，在用磷酸分解铁矿石的过程中，也利用了三价铁与磷酸根离子形成稳定配合物的反应。
2.铁的有机配合物
EDTA与三价铁的配位反应应用十分广泛。亚铁的EDTA配合物不如三价铁的EDTA配合物稳定，因此在分析中主要应用三价铁与EDTA的配位反应以掩蔽Fe3＋或进行容量法测定。
邻啡罗啉与亚铁离子形成较稳定的红色配合物，反应的灵敏度很高，可用于亚铁的分光光度法测定。
其他的许多配位剂，如铜试剂、三乙醇胺、柠檬酸盐、酒石酸盐等与三价铁离子形成配合物的反应，在分离、掩蔽中都有应用。
三、铁矿石的分解方法
铁矿石的分解，通常采用酸分解和碱性熔剂熔融的方法。酸分解时，常用以下几种方法：
（1）盐酸分解：铁矿石一般能为盐酸加热分解，含铁的硅酸盐难溶于盐酸，可加少许氢氟酸或氟化铵使试样分解完全。磁铁矿溶解的速度很慢，可加几滴氯化亚锡溶液，使分解速度加快。
（2）硫酸-氢氟酸分解：试样在铂坩埚或塑料坩埚中，加1∶1 硫酸10 滴、氢氟酸4～5mL，低温加热，待冒出三氧化硫白烟后，用盐酸提取。
（3）磷酸或硫-磷混合酸分解：溶矿时需加热至水分完全蒸发并出现三氧化硫白烟后，再加热数分钟。但应注意加热时间不能过长，以防止生成焦磷酸盐。
目前采用碱性熔剂熔融分解试样较为普遍。常用的熔剂有碳酸钠、过氧化钠、氢氧化钠和氢氧化钾等在银坩埚、镍坩埚或高铝坩埚中熔融。用碳酸钠直接在铂坩埚中熔融，由于铁矿中含大量铁会损害坩埚，同时铂的存在会影响铁的测定，所以很少采用。
在实际应用中，应根据矿石的特性、分析项目的要求及干扰元素的分离等情况选择适当的分解方法。对于含有硫化物和有机物的铁矿石，应将试样预先在550～600℃温度下灼烧以除去硫及有机物，然后以盐酸分解，并加入少量硝酸，使试样分解完全。
四、铁的分析方法
（一）重铬酸钾容量法
（1）无汞重铬酸钾容量法：试样用硫酸-磷酸混酸溶解，加入盐酸在热沸状态下用氯化亚锡还原大部分三价铁。在冷溶液中以钨酸钠为指示剂，滴加三氯化钛还原剩余三价铁，并稍过量，在二氧化碳气体保护下，用重铬酸钾氧化过量三氯化钛，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定到终点。根据消耗的重铬酸钾标准溶液的体积计算试样中全铁百分含量。
（2）有汞重铬酸钾容量法：在酸性溶液中，用氯化亚锡将三价铁还原为二价铁，加入氯化汞以除去过量的氯化亚锡，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定至紫色。反应方程式：
岩石矿物分析
岩石矿物分析
岩石矿物分析
经典的重铬酸钾法测定铁时，采用氯化亚锡将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋。然后用氯化汞除去过量的氯化亚锡，汞盐会造成污染，因此中国在20世纪60年代以来发展了“不用汞盐的测铁法”。
（二）EDTA配位滴定法
铁矿石经浓盐酸溶解，低温加热直至溶解完全后冷却，加水将溶液稀释至一定浓度，再加入硝酸和氨水调节溶液pH＝1.8～2，以磺基水杨酸为指示剂，用EDTA标液滴定，终点由紫红色变为亮黄色。
本法与经典法对铁矿石中全铁量测试结果准确度、精密度是一致的，本法可以避免因为加入HgCl2溶液而造成环境污染，有害于人的身体健康的弊病，且本法操作比经典法简便，完全可以采用。
（三）邻啡罗啉比色法
以盐酸羟胺为还原剂，将三价铁还原为二价铁，在pH＝2～9的范围内，二价铁与邻啡罗啉反应生成橙红色的配合物［Fe（Cl2H8N2）3］2＋，借此进行比色测定。其反应如下：
4FeCl3＋2NH2OH·HCl→4FeCl2＋N2O＋6HCl＋H2O
Fe2＋＋3Cl2H8N2→［Fe（Cl2H8N2）3］2＋（橙红色）
这种反应对Fe2＋很灵敏，形成的颜色至少可以保持15天不变。当溶液中有大量钙和磷时，反应酸度应大些，以防CaHPO4·2 H2O沉淀的形成。在显色溶液中铁的含量在0.1～6mg/mL时符合Beer定律，波长530 nm。
（四）原子吸收光谱法
利用铁空心阴极灯发出的铁的特征谱线的辐射，通过含铁试样所产生的原子蒸汽时，被蒸汽中铁元素的基态原子所吸收，由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中铁元素的含量。铁的最灵敏吸收线波长为248.3nm，测定下限可达0.01mg/mL（Fe），最佳测定浓度范围为2～20mg/mL（Fe）。
（五）X射线荧光分析法
X射线荧光光谱分析法具有分析速度快、试样加工相对简单、偶然误差小及分析精度高的特点，已广泛应用于各种原材料的分析中，并逐步应用于铁矿石的分析中。但由于铁矿石成分非常复杂，主成分含量较高，变化范围大，使基体变化大，对X射线荧光分析造成不利影响，致使在用通常压片法进行铁矿石分析时，其准确度不如化学法高。采用玻璃熔片法对样品进行熔融稀释处理，可以有效地消除荧光分析中的基体效应，提高荧光分析的准确度。
X射线荧光分析法的优点之一是各元素的特征谱线数量少。测定铁通常选用的是Kα线，其波长为1.93Å（1Å＝0.1nm）。
五、铁矿石的分析任务及其分析方法的选择
基于被测试样中铁含量的高低不同以及对分析结果准确度的要求不同，可采用的测定方法有很多。目前，岩石矿物试样中高含量铁的测定主要采用容量分析法。其中重铬酸钾容量法应用最广泛。此外，以氧化还原反应为基础的测定铁的容量法还有高锰酸钾法、铈量法、碘量法、硝酸亚汞法以及钛量法等。以配位反应为基础的容量法中较常采用的是EDTA法。试样中低含量铁的测定，常用的有磺基水杨酸分光光度法和邻菲罗啉分光光度法以及原子吸收分光光度法。X射线荧光分析法也已用于岩石矿物试样中铁的测定。
氯化亚锡还原-重铬酸钾容量法具有稳定、准确、简易、快速等许多优点，但由于使用了剧毒的氯化汞，严重污染环境，危害人体健康。为了避免使用汞盐，近年来常采用氯化亚锡、三氯化钛联合还原-重铬酸钾容量法。原子吸收法操作简单、快速，结果的精密度、准确度高，但铁的光谱线较复杂，例如，在铁线248.3 nm附近还有248.8 nm线；为克服光谱干扰，应选择最小的狭缝或光谱带。
邻菲罗啉能与某些金属离子形成有色配合物而干扰测定。但在乙酸-乙酸铵的缓冲溶液中，不大于铁浓度10倍的铜、锌、钴、铬及小于2mg/L的镍，不干扰测定，当浓度再高时，可加入过量显色剂予以消除。
技能训练
实战训练
1.实训时按每小组5～8人分成几个小组。
2.每个小组进行角色扮演，利用所学知识并上网查询相关资料，完成铁矿石委托样品从样品验收到派发样品检验单工作。
3.填写附录一中表格1和表格2。
❽ 实验二 全铁的测定
铁矿石中的铁元素含量高低悬殊，有的高达20%以上，有的只有百分之几。为保证分析的精密度和准确度。必须按不同情况选择不同的测试方法。总的原则是高含量采用容量法，低含量(5%以下)采用比色法。
目前铁的化学分析现行国家标准有:GB/T 6370.70—2013《铁矿石 全铁含量的测定 氯化亚锡还原滴定法》，GB/T 6730.65—2009《铁矿石 全铁含量的测定 三氯化钛还原重铬酸钾滴定法(常规方法)》，GB 6730.7—1986《铁矿石化学分析方法 磺基水杨酸光度法测定金属铁量》。此外，文献还报道了在国标GB/T 6730.70—2013 基础上改进的无汞氯化亚锡还原滴定法(谢岁强等，2013)。
一、氯化亚锡-次甲基蓝-还原滴定法
1.原理
试样用酸分解后，以次甲基蓝作为预还原反应指示剂，用氯化亚锡将溶液中的三价铁还原为二价铁，然后以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准滴定溶液滴定还原后的Fe2+。
发生的反应为:
2Fe3++Sn2++6Cl-→2Fe2++SnCl2-6
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该方法的优点是避免了使用对环境产生污染的氯化汞。
2.试剂及配制
(1)盐酸(1+1)。
(2)硫酸-磷酸混合酸:将75mL浓硫酸缓缓倒入350mL水中，冷却后加入75mL磷酸，搅匀。
(2)重铬酸钾标准溶液(0.01667mol/L):准确称取1.2259g于140℃干燥2h的基准试剂K2Cr2O7，用少量水溶解后定容于250mL容量瓶中。
(3)氯化亚锡溶液(50g/L):称取5g氯化亚锡(SnC12·2H2O)溶于100mL盐酸(1+1)，使用前一天配制。
(4)次甲基蓝溶液(2.94g/L):称取0.294g次甲基蓝，用少量蒸馏水溶解后定容于100mL容量瓶中。
(5)二苯胺磺酸钠指示剂溶液(2g/L):称取0.1g二苯胺磺酸钠，用少量蒸馏水溶解后定容于50mL容量瓶中。
3.分析步骤
准确称取0.2000g试样于250mL锥形瓶中，用少量水润湿后加入10mL盐酸(1+1)，并滴加8～10滴氯化亚锡溶液助溶。盖上表面皿，在低温电炉上加热至残渣变为白色(SiO2)时表明试样溶解完全，停止加热，用少量蒸馏水冲洗表面皿和锥形瓶内壁，加入2滴次甲基蓝溶液，趁热用滴管小心滴加氯化亚锡溶液以还原Fe3+，边滴加边摇动，直至蓝色恰好消失，冲洗瓶壁。然后用流水冲洗锥形瓶外壁，以使溶液迅速冷却至室温。将试液加水稀释至150mL，加入15mL硫酸-磷酸的混酸，再加入5～6滴二苯胺磺酸钠指示剂，立即用重铬酸钾标准溶液小心滴定至浅蓝色(不计体积)，再滴定至溶液呈稳定的蓝紫色即为终点。与试样分析的同时进行空白实验。
4.计算结果
按下式计算全铁含量:
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式中:w(TFe)——全铁质量分数，%;
Fe——铁的摩尔质量，55.845g/mol;
ms——称取铁矿石试样的质量，g。
5.思考题
(1)为什么要趁热滴加氯化亚锡溶液?
(2)次甲基蓝要控制在2～3滴，过多或过少会有什么影响?
二、氯化亚锡还原滴定法
1.原理
试样用酸分解后，用氯化亚锡将溶液中的三价铁还原为二价铁，然后用氯化汞氧化过量的氯化亚锡。以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准溶液滴定还原的二价铁。
发生的反应为:
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2.试剂及配制
(1)硫-磷混合酸(2+3):20mL硫酸缓缓加入到30mL磷酸中，边加边搅拌。
(2)硫-磷混合酸:将75mL浓硫酸缓缓倒入350mL水中，冷却后加入75mL磷酸，搅匀。
(3)氯化亚锡溶液(15%):15g氯化亚锡(SnCl2·2H2O)溶于30mL盐酸中，加水稀释至100mL，使用前一天配制。
(4)氯化汞溶液(5%):5g氯化汞溶于100mL水中。
(5)二苯胺磺酸钠指示剂溶液(2g/L)。
(6)重铬酸钾标准溶液:称取3.5119g预先在140℃烘干1h的重铬酸钾(基准试剂)于200mL烧杯中，以少量水溶解后，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀、定容。1.00mL此溶液相当于0.0040g铁。
3.分析步骤
准确称取0.2000g试样于250mL锥形瓶中，加0.5g氟化钠，用少许水润湿后，加入10mL硫磷混合酸(2+3)，摇匀，加热分解。待试样分解完全后，继续加热至冒三氧化硫白烟，取下冷却，加入10mL盐酸，低温加热至近沸，取下趁热滴加氯化亚锡溶液至Fe3+黄色消失，并过量2滴，用水冲洗杯壁，在水槽中冷却，迅速加入5%氯化汞溶液10mL，搅拌后放置3～5min。加硫-磷混合酸15mL，用水稀释至150mL，加1%二苯胺磺酸钠指示剂2滴，用重铬酸钾标准溶液滴定至溶液呈现蓝紫色即为终点。与试样分析的同时进行空白实验。
4.计算结果
按下式计算全铁含量:
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式中:w(TFe)——全铁的质量分数，%;
V——滴定试液所用重铬酸钾标准溶液的体积，mL;
T——重铬酸钾标准溶液对铁的滴定度(g/mL);
m——称取试样的质量，g。
5.思考题
(1)硫-磷混酸溶样时，为什么需要不断地摇动锥形瓶?
(2)硫-磷混酸溶矿温度要严格控制?
(3)氯化亚锡还原三价铁的滴加量应严格控制，为什么?
三、EDTA容量法
1.原理
不同的pH条件下，三价铁离子能与磺基水杨酸形成不同的络合物。在pH1.3～2的溶液中，磺基水杨酸与三价铁能形成红紫色络合物，但其络合强度远小于EDTA与三价铁的络合强度。因此在滴定达到终点时，溶液由红紫色变为Fe3+-EDTA络合物的淡黄色。其反应为:
Fe3++3[HSO3-C6H3(OH)COONa]→3Na++Fe[HSO3-C6H3(OH)COO]3
Fe[HSO3-C6H3(OH)COO]3+EDTA→Fe3+-EDTA+[HSO3-C6H3(OH)COO]-
(红紫色) (淡黄色)
在酸性溶液中滴定，可避免许多离子的干扰。该法适用于5%以下铁的测定。
2.试剂及配制
(1)盐酸。
(2)氟化铵。
(3)硝酸(1+3)。
(4)磺基水杨酸(20%):20g磺基水杨酸加入80mL水。
(5)铁标准溶液(1mg/mL):称取纯三氧化二铁1.4297g置于250mL烧杯中，加盐酸20mL低温加热溶解。转入1000mL容量瓶中，加盐酸30mL，用水稀释至刻度，摇匀。
(6)EDTA标准溶液(0.02mol/L):7.44g乙二酸四乙酸钠(EDTA)溶于1000mL水中。
EDTA标准溶液的标定:吸取20mL铁标准溶液放入250mL锥形瓶中，滴加1∶1氨水至出现沉淀，用1∶3硝酸将沉淀溶解，过量4～5滴，用水稀释至约100mL。将溶液加热至50～70℃，取下趁热加入1mL20%磺基水杨酸，用EDTA标准溶液滴定至溶液颜色由紫红色变为亮黄色即为终点。由EDTA消耗的体积计算对铁的滴定度。
3.分析步骤
准确称取0.2000g矿样置于250mL烧杯中，用水润湿。加10mL盐酸，加热分解，若试样分解不完全，可加入氟化铵0.1～0.2g。分解过程加入几滴硝酸煮沸，氧化可能存在的二价铁，并继续加热将氯气驱尽。用1∶1氨水中和至出现氢氧化铁沉淀，用1∶3硝酸将沉淀溶解，过量4～5滴，用水稀释至约100mL。将溶液加热至50～70℃，取下趁热加入1mL20%磺基水杨酸，用EDTA标准溶液滴定至溶液颜色由紫红色变为亮黄色即为终点。由EDTA消耗的体积计算对铁的滴定度。与试样分析的同时进行空白实验。
4.结果计算
按下式计算全铁含量:
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式中:w(TFe)——全铁的质量分数，%;
V——滴定试液所用EDTA标准溶液的体积，mL;
T——重铬酸钾标准溶液对铁的滴定度，g/mL;
m——称取试样的质量，g。
5.思考题
(1)溶样时，加入氟化铵的作用是什么?
(2)实验过程中用1∶3硝酸溶解沉淀时，为何要过量几滴?