锰矿中的锰矿物主要有软锰矿MnO2和软锰矿MnO2 XH2O等。MnO的含量。2在这些锰矿物中一般为25% ~ 67%。二氧化锰含量是评价锰矿质量的最重要指标。鉴于此,通过实验确定了锰矿中二氧化锰的分析方法。样品中的二氧化锰在稀硫酸介质中被草酸钠还原成Mn2+,过量的草酸钠被高锰酸钾滴定回,实现了草酸钠对二氧化锰的快速分析。该方法简单、快速、准确。
第一,实验部分
(1)试剂
硫酸:1+5。草酸钠标准溶液CA(l/2Na2C2O4)∶0.1000 mol/L,称取6.7000g草酸钠(参考试剂,105 ~ 110℃干燥至恒重),溶于200mL水中,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。称取3.3g高锰酸钾的标准滴定溶液CB( l/5KMnO4)∶0.1000 mol/L,在1000mL水中低温煮沸15分钟。在黑暗中放置7 ~ 10天,使还原性物质完全氧化。用砂芯漏斗过滤,除去沉淀的MnO2,滤液置于棕色瓶中避光保存。砂芯漏斗使用前,用相同浓度的高锰酸钾溶液缓慢加热煮沸5min,以消除漏斗中的还原性物质。用参考草酸钠标准溶液标定高锰酸钾标准滴定溶液:准确移取20mL 0.1000mol/L草酸钠溶液于250 mL锥形瓶中,加入40mL硫酸溶液(1+9),加热至70 ~ 80℃,用配制好的高锰酸钾标准滴定溶液滴定。开始滴定时,随着Mn2+的形成,反应速度加快,滴定可稍快。根据下列公式计算高锰酸钾标准滴定溶液的浓度:
C=C1×ν1×ν-1
式中:C为待标定的高锰酸钾标准滴定溶液的浓度,mol/L;C1是已知浓度的草酸钠标准溶液的浓度,mol/L;ν1为滴定时已知浓度的草酸钠标准溶液的体积,ml;ν为滴定过程中消耗的待标定的高锰酸钾标准滴定溶液的体积,mL。
(2)实验方法
称取0.2500克粒径< < 0.097毫米并在实验室风干的样品,在300毫升锥形瓶中进行空白色实验。加入75mL硫酸(1+5),用滴定管准确加入35.00mL草酸钠标准溶液,盖上瓷坩埚,在70 ~ 80℃的热水浴中加热,直至黑色颗粒消失,样品完全溶解。在加热过程中,要经常摇动锥形瓶试液,补充蒸发损失的水分。当样品完全溶解时(有时加热90min后,MnO2已被草酸钠完全还原分解),取下来,趁热用高锰酸钾标准溶液滴定。当接近终点时,缓慢滴定,滴定温度应保持在70 ~ 75℃(如果温度低于70℃,最好重新加热),直至最后一滴高锰酸钾标准溶液使试液变红至终点(V1)。在样品分析的同时,准确取3份35mL草酸钠标准溶液,用与实验方法相同的方法进行空白色实验,然后取平均值(V2)。根据以下公式计算二氧化锰的百分含量:
式中:V1为滴定样品时消耗的高锰酸钾标准溶液的体积,ml;V2为滴定空白实验中消耗的高锰酸钾标准溶液的体积,ml;k为1mL高锰酸钾标准溶液相当于mL草酸钠标准溶液的数量的比例系数;3.47是1/2 MnO2的摩尔质量,g/mol;m是样本量,g。
二、实验结果及讨论
(一)方法精密度实验
根据实验方法,测定锰矿标准样品中二氧化锰的分析结果见表1。从表1的精度实验数据可以看出,该方法具有良好的精度。
表1方法精密度实验%
根据实验方法和国家标准方法,对6个锰矿标准样品中二氧化锰的含量进行了方法准确度检验。MnO2的测定结果如表2所示。
表2方法%的准确度实验
(3)溶解样品时的热水浴温度实验
样品溶解时,必须在75 ~ 80℃的热水浴中加热,避免溶液温度过高而沸腾,造成草酸钠过度分解,导致MnO2结果偏高。样品溶解时,锥形瓶的液面必须完全浸入热水浴中,使其受热均匀,以保证测定的准确性。加入草酸钠还原分解样品时,热水浴温度不宜超过80℃,加热时间不宜过长。样品最好完全溶解,否则二氧化锰的分析结果会偏高。
锰矿石标准样品GBW07262在不同热浴温度下溶解时,二氧化锰的标准值为54.38%。根据该方法和国家标准方法的实验结果(见表3),过低的热浴温度导致较低的MnO2分析结果,而过高的热浴温度导致较高的MnO2分析结果。实验表明,当热浴温度为75 ~ 80℃时,二氧化锰的分析结果较好。本方法测定在75 ~ 80℃的热水浴中溶解样品。
表3溶解样品时热水浴温度的实验
三。结论。
只要掌握好实验条件,该方法准确、简便,可用于锰矿中二氧化锰的常规分析。