碘氟法铜矿石中铜的测定.doc

碘氟法测定铜矿石中铜的含量
实验目的：
1、 掌握Na2S2O3溶液的配制及标定原理
2、 学习铜矿石的溶解方法
3、 了解碘氟法测定铜矿石的原理及其方法
实验原理：
在PH值为3~4的微酸性溶液中，加入氟化氢铵隐蔽铁，用碘化钾与试液中反应，生成难溶于稀酸的，析出相应的。以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，其反应式为

与的反应最适宜的酸度范围是PH值等于3.5~4。
在碱性溶液中，与会发生如下副反应

而且还会发生歧化反应。
在酸性溶液早中，会分解，其反应式为

易被空气氧化

而且，在酸性溶液中干扰也会增加。
与的反应是可逆的，为使与反应完全，必须过量。实际分析中一般加入2g左右的KI即可使与定量地反应。过量的存在，还可使形成，减少的挥发。
沉淀表面会吸附少量的导致结果偏低，可在接近滴点终点前加入硫氰酸盐使转化为溶解度更小的，消除对 的吸附。硫氰酸盐不宜加入过早，否则会产生下述反应，是结果偏低。

氟化物对的隐蔽作用与溶液的PH值有较大的关系。当PH值为2~3时，1g氟化氢铵可隐蔽200mg；PH值在3.5~4时，1g氟化氢铵可隐蔽300mg。
当试样中存在大量锰时，用调节PH易使溶液局部PH值太大，使被空气氧化为二氧化锰，生成的二氧化锰能氧化，使结果偏高。若采用乙酸铵调节PH值，不会发生上述现象，可避免锰的影响。
对测试有干扰，可在分解试样时，加热至硫酸冒烟将其驱除或用尿素使之分解。5价钒在测试条件下能氧化碘离子，严重干扰测定。对含钒的试样，本法不适用。
本法适用于以上铜的测定。
实验试剂
1、乙酸-乙酸铵溶液（PH值为5）。称取90g乙酸铵置于400mL水和100mL冰乙酸，待溶解后，用水稀释至300mL。
2、0.5%淀粉溶液。称取0.5g可溶性淀粉置于200mL烧杯中，用少量水调节至糊状，在不断搅拌下加到100mL沸水中，煮沸，冷却备用。
3、硫代硫酸钠标准溶液（约0.05mL）。称取12.41g，溶于1000mL新煮沸放冷的水中，摇匀。用铜标准溶液进行标定，方法如下：
准确吸取铜标准溶液（1.000mg/mL）25.00mL，加入1mL10%三氯化铁溶液，滴加乙酸-乙酸铵溶液调节溶液PH值。以下操作同分析步骤。
（4）40%硫氰酸钾溶液。称取40g硫氰酸钾用100mL水溶液，加入2gKI溶液后，加入2mL0.5%淀粉溶液，滴加碘液至溶液呈蓝色，用硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失。
Na2S2O3溶液的配制及标定
（1）、配制：Na2S2O3不是基准物质，不能用直接称量的方法配制标准溶液，配好的Na2S2O3溶液不稳定，容易分解，这是由于细菌的作用：Na2S2O3→Na2SO＋S；
溶解在水中的CO2作用：S2O32－＋CO2＋H2O→HSO3－＋HCO3－＋S
空气中的氧化作用：　　S2O32－＋1/2O2→SO42－＋S
此外，水中微量的Cu2+、Fe3+也能促进Na2S2O3溶液的分解。
因此，要用新煮沸（除去CO2和杀死细菌）并冷却的蒸馏水配制Na2S2O3，加入少量Na2CO3使溶液呈碱性，抑制细菌生长，用时进行标定。
（2）、标定：Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
析出的I2用Na2S2O3溶液滴定：I2+S2O32－＝2I－＋S4O62－
（3）、标定反应条件：
A、酸度：酸度愈大，反应速度越快，但酸度太大，I2易被空气中的O2氧化，所以酸度0.2-0.4molL-1为宜。
B、K2Cr2O7充分反应，放于暗处5分钟。
C、所用KI不应含有KIO3或I2。
实验仪器:烧杯250mL……..
实验步骤：
① 称取0.1000~0.5000g试样于250mL烧杯中，加入少量水润湿
② 加10~15mL 盐酸,低温加热3~5min（若试样中硅含量较高时，需加入0.5g氟化氢铵）取下稍冷
③ 加5mL硝酸继续溶解,待全部溶解后，取下加1：1硫酸5mL，继续加热至冒白烟（若试样中碳含量较高，需加入5mL高氯酸，加热至无黑色残渣）
④ 冷却后，用水冲洗杯壁，保持体积在30mL内，加热溶解盐类，取下冷至室温。滴加乙酸-乙酸铵溶液（若铁含量较小，需补加1mL10%三氯化铁溶液）至红色不再加深并过量3~5mL，然后滴加氟化氢铵饱和溶液滴定至红色消失并过量1mL摇匀。
⑤ 加入2~3g碘化钾，摇匀，迅速用硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色
⑥ 加入20mL0.5%淀粉溶液（若铅、铋含量较高，需提前加淀粉溶液），继续滴加至浅蓝色，加1mL40%硫氰酸钾溶液，剧烈摇振至蓝色加深，再滴定至蓝色恰好消失为终点，按下式计算铜含量

式中：T——硫代硫酸钠标准溶液对铜的滴定度，g/mL
V——滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL
M——称取试样质量，g