Способ определения оксида двухвалентного железа

Авторы патента:

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА. ДВУХВАЛЕНТНОГО ЖЕЛЕЗА, включающий обработку пробы раствором сульфита натрия и кислотой, кипячение, охлаж дение и последующее определение железа (II) в растворе известными способами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа в присутствии оксидов трехи четырехвалентного марганца, обработку пробы проводят в две стадии: на первой стадв ц пробу обрабатывают сульфитом натрия с добавлением комплексона III, на второй - соляной кислотой с добавлением фторида натрия.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН,SU.„1137 7

4(51) G 01 N 1 28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н as oacwmv свидатваатви (21) 3584775/23-26 (22) 21.02.83 (46) 30.01.85, Бюл, g 4 (72) Н,А. Забугорная и Н.И. Стенина (71) Ордена. Трудового Красного

Знамени научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых "Уралмеханобр" (53) 543.062(088.8) (56) 1. Брегвадзе У.Д. Определение двуокиси марганца в присутствии двухвалентного железа в карбонатных породах. Сообщ.Груз.CCP. Ф 15. Тбилиси, 1954, с. 5.

2.: танабэ С. Нихон киндзоку гаккайсн. вЂ” "J. Japan Jnst. Metals", 1960, v. 24, В 7, рр. 401-405. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКСИДА

ДВУХВАЛЕНТНОГО ЖЕЛЕЗА, включающий обработку пробы раствором сульфита натрия и кислотой, кипячение, охлаж дение и последующее определение железа (11) в растворе известныин способами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности анализа в присутствии оксидов трех- и четырехвалентного марганца, обработку пробы проводят в две стадии: на первой стад щ пробу обрабатывают сульфитом натрия с добавлением комплексона III, на второй вЂ” соляной кислотой с добавлением фторида натрия.

113737Ü

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к методам определения двухвалентного железа в железорудном сырье и марганцевых рудах ° 5

Известен способ определения оксида двухвалентного железа в присутствии оксидов марганца (III IU), включающий обработку пробы растворами серной и щавелевой кислот и по- 10 следующим анализом железа (II) и марганца известными способами (1).

Недостатками данного способа являются невысокая надежность и плохая воспроизводимость результатов анали- 15 эа из-за протекания реакции взаимодействия оксидов железа (II) и марганца (III,IU).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам 20 к предлагаемому является способ определения оксидов двух- и трехвалентного железа в присутствии оксидов трех- и четырехвалентного марганца.

Известный способ включает обработ- 25 ку пробы сульфитно-фосфорнокислой смесью при нагревании на водяной бане в токе углекислого газа, кипячение раствора для разрушения сульфита натрия, охлаждение и определение двухвалентного железа титрованием

0,02 н. раствором ванадата с индикатором дифениламином (2).

Недостатками прототипа являются невысокая надежность и плохая вос- 35 производимость получаемых результатов. Обусловлено это тем, что при обработке пробы сульфитно-фосфорнокислой смесью в раствор одновременно переходят ионы марганца (III,IV) и железа (II, III). Наряду с восстановлением марганца (III,IV) сульфитом натрия протекает окислительновосстановительная реакция взаимодействия марганца указанных степеней 5 окисления с железом (II). Это приводит к заниженным результатам. Кроме того, в продуктах трудноразлагаемых и содержащих значительное количество железа (III) результаты полу- 50 чаются завышенными за счет частичного восстановления железа (III) сульфитом натрия.

Цель изобретения вЂ” повышение точности анализа в присутствии оксидов 55 трех- и четырехвалентного,марганца.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения оксида двухвалентного железа, включающему обработку пробы раствором сульфита натрия и кислотой, кипячение, охлаждение и последующее определение железа (ТХ) в растворе известными способами, обработку пробы проводят в две стадии: на первой стадии пробу обрабатывают сульфитом натрия с добавлением комплексона III, на второй вЂ” соляной кислотой с добавлением фторида натрия.

На первой стадии в раствор (рН 910) переходит в основном марганец (III,IV), который восстанавливается сульфитом натрия до марганца (II).

Затем при кипячении удаляется избыток сульфита натрия. На второй стадии в кислый раствор переходит железо (II III). Поскольку марганец высшей степени окисления восстановлен сульфитом натрия до марганца (II), избыток сульфита удален при кипячении раствора, в дальнейшем исключаются побочные процессы.

Пример. Навеску пробы массой

0,2 г помещают в сухую круглую плоскодонную колбу на 200 см, добавляют 1,5 комплексона III (трилона Б) и 1,5 r сульфита натрия. Приливают

10 смз горячей воды и помещают на

1 мин на кипящую водяную баню. Да12 лее приливают 35 см хлористоводородной кислоты, добавляют 0,5 г фтористого натрия, закрывают пробкой с

Г-образным стеклянным отводом и разлагают на плите при умеренном кипячении в течение 10-15 мин. Снимают колбу с плиты, помещают конец отводной трубки в стакан на 100 см, заполненный насыщенным раствором углекислого натрия и охлаждают. Приливают

20 смз хлористоводородной кислоты, опускают в раствор электроды (платиновый и вольфрамовый) и титруют до скачка потенциала 0,025 н. раствором ванадиевокислого аммония, изготовленного на смеси 1 М серной и 6 M хлористоводородной кислот. Через ход анализа проводят контрольный опыт.

Титр раствора ванадата аммония устанавливают по стандартному образцу железной руды, проведенному через ход анализа.

В табл. 1 представлены результаты определения двухвалентного железа в смесях стандартных образцов железнорудного сырья с пиролюэитом (Ип0 ), з 1137376 полученные по прототипу (Е) и предлагаемому способу (II).

Количество стандартного образца в смеси 0,1 r. Количество пиролюзита переменное -Or(I), 0,05 r(II), 0,1,r(III). Расчет результатов проводится на величину навески 0,2 г.

За базовый объект принят способ по прототипу, как дающий. наиболее воспроизводимые результаты из из- 10 вестных способов определения двухвалентного железа в присутствии оксидов марганца (III,IV).

Ввиду отсутствия надежного базового метода определения оксида железа (II) в присутствии высших оксидов марганца и отсутствия Государственных стандартных образцов соответствующего состава наиболее целесообразно оценку метода производить пу- 2б тем анализа смесей, включающих стандартные образцы железных руд и высшие оксиды марганца (см. табл. 1).

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом, являющимся одновременно базовым объектом дает более воспроизводимые ре9 зультаты определения двухвалентного железа в присутствии высших оксидов марганца.

В табл. 2 приведены результаты определения оксида железа (ЕЕ) методами фазового анализа. Эти результаты хорошо согласуются с данными, полученными предлагаемым способом.

По предлагаемому способу влияние марганца (III,IV) не сказывается до

50-кратного избытка, железа (III) до 120-кратного избытка. Обычно присутствующие в рудах количества кальция (II) и магния (II) не влияют на определение железа (ЕЕ). Влияние остальных перечисленных элементов при концентрациях и степенях окисления, характерных для изученных продуктов черной металлургии входит в ошибку опыта.

Метод применим при определении железа (II) от 0,5%..Т а б л и ц а 1

Шифр стандартного образца

Определено Fe0, %, в рас чете на

АбсолютВ ные расхождения, %

Воспроизво. димость

Введено FeO, %, в расчете на навеску 0,2 г

Введено

MnO» r

Способ (S), % навеску

0,2 г

0,34

1,40- 1,06