01方法概述
在分析化学中,锡含量通过Zn粉—NaOH—NaCl熔融法处理样品。经过此处理后,Sn(Ⅳ)在盐酸环境中被铝片还原为Sn(Ⅱ)。随后,通过加入淀粉-碘化钾溶液作为指示剂,利用碘酸钾溶液进行滴定,从而确定锡的含量。这种方法确保了对锡的准确测定,是分析化学中的一项重要技术。
02所需试剂
所需试剂包括碘化钾淀粉溶液、高纯度铝片、锌粉、氢氧化钠、盐酸、还原铁粉、碘酸钾等,它们各自的配制方法和纯度要求严格,以确保实验的准确性。
▍试剂清单及配制方法碘化钾淀粉溶液:将碘化钾溶液(浓度为g/L)与淀粉溶液(浓度为20g/L)以相等体积混合,确保新鲜配制。
铝片:选用纯度超过99.5%的铝片。
锌粉:采用分析纯(A.R)级别的锌粉。
氢氧化钠:分析纯(A.R)级别的粉末状氢氧化钠。
氯化钠:分析纯(A.R)级别的氯化钠。
盐酸:分析纯(A.R)36%浓度的盐酸。
还原铁粉:选用分析纯(A.R)级别的还原铁粉。
碘酸钾:分析纯(A.R)级别的碘酸钾。
氢氧化钾:分析纯(A.R)级别的氢氧化钾。
方解石:颗粒状的方解石。
碘化钾:分析纯(A.R)级别的碘化钾。
可溶性淀粉:分析纯(A.R)级别的可溶性淀粉。
锡标准溶液:待配制的锡标准溶液。
碘酸钾滴定溶液:用于滴定锡标准溶液的碘酸钾滴定溶液。
碘酸钾滴定溶液的标定:通过滴定锡标准溶液来标定碘酸钾滴定溶液的滴定系数T,其计算公式为T=ρ×10﹣3×V1×,其中ρ代表锡标准溶液的浓度(单位为mg/ml),V1则表示滴定锡标准溶液时所消耗的碘酸钾滴定溶液的体积数(单位为ml)。
03分析步骤
在该步骤中,样品在高温下熔融后,加入锌粉、氢氧化钠、氯化钠等试剂,溶解至溶液清亮后,加入铝片进行还原,之后用碘酸钾滴定溶液滴定。
▍样品处理及分析步骤将0.0至0.克的试样置于5ml刚玉坩埚中,随后放入-℃的马弗炉中加热脱硫,持续10-20分钟。取出冷却后,加入1克锌粉并搅拌均匀,接着再加入0.5克氢氧化钠。再次加入1克锌粉,之后加入2克氯化钠进行覆盖。将坩埚重新放入-℃的马弗炉中熔融,时间为15~30分钟。取出并冷却后,将坩埚中的内容物转入预先加入(1+1)盐酸ml和1克还原铁粉的ml锥形瓶中。加热至坩埚出现跳动声且溶液变得清亮后,取下稍冷。此时,加入0.5克铝片,并盖上带有玻璃管的橡胶塞进行密封。加热并不断摇动,直至铝片和析出的海绵状锡完全溶解,并冒出大气泡。取下锥形瓶,流水冷却后取下橡胶塞。迅速向锥形瓶中加入1-2粒方解石和2ml碘化钾-淀粉溶液。以碘酸钾滴定溶液进行滴定,直至蓝色出现并稳定为止。
0结果计算
锡的重量百分含量公式为ω(Sn)/10﹣2=T×V/m,其中,ω(Sn)表示锡的重量百分含量,T为滴定系数,V为滴定时所消耗的碘酸钾滴定液的体积,单位为毫升(ml),而m则为称取的矿样质量,单位为克。通过这一公式,我们可以根据滴定实验中消耗的碘酸钾滴定液体积和称取的矿样质量,计算出锡的重量百分含量。
▍锡含量计算公式通过滴定实验中消耗的碘酸钾滴定液体积和称取的矿样质量,可以用公式计算出锡的重量百分含量:
ω(Sn)/10﹣2=T×V/m
05注意事项
在计算锡的重量百分含量时,需确保滴定系数T的准确性,因为这直接影响到最终的计算结果。同时,也要仔细记录滴定时所消耗的碘酸钾滴定液的体积,以及准确称取矿样质量,以确保数据的可靠性。
▍实验操作要点及注意事项1·若以三氯化铁为空白液,需先检测其是否含锡,且空白值宜微小,方可使用。
2·在还原过程中,加入铝片前应保持溶液温热,以防温度过高导致铝片反应剧烈,溶液冲出瓶口,影响还原效果。还原时需充分摇动,确保锡能完全还原。
3·还原完成后,应煮沸溶液至残留的铝渣及海绵状金属锡完全溶解且无小气泡产生,否则可能导致结果偏高。若金属锡未完全溶解,则分析结果偏低。煮沸后的溶液应保持无色清亮。
·整个还原装置必须密封良好,避免漏气影响分析结果。
5·若矿石中硫铁矿含量过高,试液可能变为墨色,导致滴定时难以观察颜色变化,从而无法准确判断滴定终点。此时,建议进行过滤,用(1+9)盐酸清洗烧杯和漏斗后,再按试样分析步骤进行操作。
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