铁、铝氧化物总量测定-质量法-上海液质检测平台

一、概述

铁、铝氧化物的测定是在分离硅以后的溶液中加入沉淀剂，将铁、铝沉淀为氢氧化物，经灼烧为氧化物。由溶液中析出铁、铝氧化物的方法有氢氧化铵法、醋酸钠法、吡啶法。对含碳酸盐的土壤，氢氧化铵法比醋酸钠法优越，但必须用新鲜的氢氧化铵沉淀，且避免冗长的过滤时间，以免碳酸钙沉淀，沉淀至少需要反应进行3次。当溶液中有大量磷、铁和锰存在时，氢氧化铵就不适用，可用醋酸钠法。吡啶作为三价氧化物沉淀剂来说，其作用与氢氧化铵相似，它不仅可使铁、铝从二价一价的金属离子中完全分离出来，并且可自较大量的锰中分离出来，而且沉淀下来的三氧化物沉淀不会吸附其它离子，因此，通常1次沉淀即可。此外，吡啶不与CO2作用形成碳酸盐，因此就没有使Ca2+形成CaCO3从溶液中沉淀下来的危险。 

二、氢氧化铵法

方法原理

在分离硅以后的溶液中加入氢氧化铵将铁、铝沉淀为氢氧化物，沉淀经灼烧成为氧化物，通常称三氧化物或倍半氧化物，用R2O3表示。因沉淀时溶液中的磷和钛一起沉淀，故必须从氧化物总量中减去P2O5和TiO2得铁铝氧化物总量。

氢氧化铁、氢氧化铝的沉淀受溶液pH的控制，在适当酸度下，氢氧化铁和氢氧化铝沉淀的溶解度最小，前者为4.5×10~10g·L-1，后者为9.6×10~6g·L-1。

pH近于2时，氢氧化铁开始沉淀；pH5时，氢氧化铁完全析出；pH4.5 时，氢氧化铝开始沉淀，pH6.5～7.5时，则氢氧化铝沉淀完全析出。由于氢氧化铝为两性化合物，当pH>7.5时，氢氧化铝又开始溶解。所以在沉淀铁铝时选用弱碱氢氧化铵而不用氢氧化钠，以利于控制溶液的pH。沉淀经灼烧后称量即得三氧化物的含量。

 主要仪器 ： 高温电炉、铂堆塌、铂头堆塌钳、玛璃研钵

 试剂

（1）20g·L-1中性NH4NO3溶液。称取硝酸铵（NH4NO3，化学纯）20g 于水中，稀释至1L，并用HNO3或NH4OH3调至pH7。

（2）0.1mol·L-'AgNO3溶液。称取硝酸银（AgNO3，化学纯）1.7g溶于水中，定容至100mL，贮于棕色瓶中。

（3）NH4OH（1∶1）溶液。浓氨水（NH4OH，p≈0.88g·mL=1，分析纯）和水等体积混合。

（4）HCl（1∶1）溶液。

（5）甲基红指示剂。溶解0.1g甲基红于100mL无水乙醇溶液中。

 操作步骤  

吸取分离SiO2后的滤液（即待测液B）50mL移入250mL烧杯中，将溶液加热至近沸，加甲基红指示剂3～4滴，滴加NHQH（1∶1）溶液，边加边搅拌，直到溶液红色褪去黄色出现为止（*）。如沉淀过多不易辨别时，可等沉淀下沉后，再观察上部清液的颜色，或将烧杯上部游离的氨味吹去，再闻一下是否有氨味，若有氨味即表示沉淀完全。

将烧杯中的沉淀物加热至近沸1～2min/*2），取下趁热用无灰快速滤纸过滤，在全部过滤期间，液体应始终保持在70~80℃。滤液收集在600mL烧杯中。用中性NH4NO3热溶液洗涤烧杯沉淀1～2次，把滤纸和沉淀一起移入原烧杯中，约加HC（1∶1）溶液5mL溶解沉淀，并用玻璃棒捣碎滤纸，加热水约50mL，再在沸水浴中加热至近沸，如上法进行第二次沉淀过滤（*），滤液盛于上面的滤液杯中。两次过滤后的滤液可作为钙、镁的待测液用。

用中性硝酸铵热溶液洗沉淀物至无氯离子反应为止（用0.1mol·L-1 AgNO3检查），取下滤纸和沉淀物，移入已恒重的铂坩埚（或瓷坩埚）中，在电炉上进行碳化、灰化，置于950℃高温电炉中灼烧，称量，直至恒定质量（注4）。

 结果计算

注释

注1.沉淀将完成时，氢氧化铵须慢慢逐滴加入，否则容易过量，使铝溶解，但如果加入氢氧化铵不足时，则铁、铝沉淀不完全。在过滤时如发现滤液中有白色或黄棕色絮状沉淀，表示沉淀不完全，必须重新沉淀。

注2.在沉淀氢氧化物以后的加热近沸时间不宜超过2min，因加热近沸的目的是增进胶体的凝聚容易过滤洗涤和赶去多余的氨，同时使铝酸铵水解形成Al（OH）3，从而使沉淀完全。加热时间过长，一方面将使沉淀变成粘性的稀泥状，难以过滤；另一方面将导致氯化铵的解离生成游离酸后，使Al（OH）；溶解，如发生溶液有回复形成酸性的现象（指示剂变红色）应立即补加氨水至碱性（溶液变黄色）。

注3.由于氢氧化物沉淀易引进镁等离子的共同沉淀，又由于供试溶液中有钙离子存在，在沉淀过程中容易吸收空气中的CO。而产生碳酸钙增加了RO3的重量，因此必须进行2次沉淀。一定量的氯化铵存在也会防止镁等离子的共同沉淀。石灰性土壤要尽量缩短过滤时间，所用的氢氧化铵也必须新鲜配制以防止形成碳酸钙沉淀。

注4.氧化铝具有强烈的吸水性，因此必须在硫酸干燥器中冷却，并迅速称量。