3.8 铁含量的测定
(1)方法提要
三价铁用盐酸羟胺还原为二价铁,在乙酸-乙酸钠缓冲溶液中加入邻二氮杂菲(也叫邻二氮菲、邻菲啰啉)使形成配合物,用分光光度计在波长510nm处测量其吸光度。
(2)试剂
① 盐酸溶液:ρ= 1.19g/mL。
② 氨水溶液:1+1。
③ 乙酸-乙酸钠缓冲溶液:在20℃时pH=4.5。称取164g无水乙酸钠用500mL水溶解,加240mL冰醋酸,用水稀释至1000mL。
④ 抗坏血酸:100g/L溶液。该溶液一周后不能使用。
⑤ 1,10-菲啰啉盐酸一水合物(C12H8N2·HCl·H2O)或1,10-菲啰啉一水合物(C12H8N2·H2O):1g/L溶液。用水溶解1g 1,10-菲啰啉一水合物或1,10-菲啰啉盐酸一水合物,并稀释至1000mL。避光保存,使用无色溶液。
⑥ 铁标准溶液:每升含有0.200g的铁(Fe)。按下法之一制备。
a.称取1.727g十二水硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·12H2O],精确至0.001g,用约200mL水溶解,定量转移至1000mL容量瓶中,加20mL硫酸溶液(1+1),稀释至刻度并混匀。
b.称取0.200g纯铁丝(质量分数为99.9%),精确至0.001g,放入100mL烧杯中,加10mL浓盐酸(ρ = 1.19g/mL)。缓慢加热至完全溶解,冷却,定量转移至1000mL容量瓶中,稀释至刻度并混匀。
1mL该标准溶液含有0.200mg的铁(Fe)。
⑦ 铁标准溶液:每升含有0.020g的铁(Fe)。移取50.0mL铁标准溶液(⑥)至500mL容量瓶中,稀释至刻度并混匀。1mL该标准溶液含有20μg的铁(Fe)。该溶液现用现配。
(3)仪器、设备
① 一般实验室仪器。
② 分光光度计:带有4cm或5cm的比色皿。
(4)标准曲线的绘制
按照2.3(4)①步骤进行,使用4cm或5cm比色皿及相应的铁标准溶液,绘制铁含量为0.01~0.1mg工作曲线。
(5)分析步骤
① 试验溶液的制备:称取已于280℃±10℃下灼烧至质量恒定的试样(Ⅰ型、Ⅱ型优等品、一等品约2g,Ⅰ型合格品约0.5g),精确至0.0002g,置于100mL烧杯中,加30mL水溶解,加5mL盐酸溶液,加热煮沸3min,冷却。
② 空白试验溶液的制备:在100mL烧杯中,加入30mL水,加入5mL盐酸溶液,用氨水溶液调节pH值至中性(用pH试纸检验),加热煮沸3min,冷却。
③ 测定:将试验溶液和空白试验溶液,按2.3(4)④~⑤步骤进行。
(6)分析结果的表述
铁(Fe)的质量分数w6,数值以%表示,按式(3-9)计算:
w6=×100% (3-9)
式中 m1——从标准工作曲线上查出的试验溶液中铁质量的数值,mg;
m0——从标准工作曲线上查出的空白试验溶液中铁质量的数值,mg;
m——试样的质量,g。
(7)允许差
取平行测定结果的算术平均值为测定结果,平行测定结果的绝对差值:Ⅰ型优等品及一等品、Ⅱ型应不大于0.0002%;Ⅰ型合格品应大于0.001%。