魏丹 罗彦佳 王孟飞
陕西地矿第三地质队有限公司
摘要：全铁的科学测定，是提升铁矿石应用价值的核心要素。本文以三氯化钛以及氯化高汞测定全铁为主要研究内容，以多角度、多层次、多内容的技术分析，深入讨论三氯化钛和氯化高汞的测定特点，结合笔者在全铁测定领域的科研经验，提出一系列行之有效的测定建议与研究方法。仅供参考。
关键词：三氯化钛；氯化高汞；全铁测定
引言：随着铁矿石资源应用技术的创新发展，提升铁矿石的全铁测定成效成为铁矿石产业发展的核心要素。一方面，现代科学技术的发展，对全铁测定工作的科学研究提出了详细的发展建议，另一方面，三氯化钛测定全铁的技术发展，是当前科学领域的重要研究对象，具有极为深远的社会价值与科学价值。
一、测定全铁的科学意义
铁矿石的商业价值，既是我国基础建设能源的核心要素，同时也是钢铁企业持续不断发展的重要原料。开展和利用铁矿石，可以实现多种领域的发展成效，而铁矿石的测定工作，对于铁矿石的应用价值具有重要衡量作用。现代社会科学技术的发展，对于铁矿石的测定工作，已经不可同日而语。一方面，大量专业测定技术的研发和应用，有效改善传统全铁测定工作的弊端和问题，另一方面，精准测定是矿石能源产业持续发展的基础，也是推动相关技术不断创新的核心保障，具有不可估量的意义和价值。
二、全铁的测定方法
传统领域中，铁矿石铁元素含量测定方法主要有三种，以三氯化钛为代表的重铬酸钾容量法、氯化亚锡为代表的硫酸铈容量法以及氯化亚锡为代表的重铬酸钾容量法。其中，氯化亚锡无论采用任何一种测定方法都需要氯化高汞的参与。
（一）氯化亚锡-重铬酸钾容量法
铁矿石中，铁元素的含量大多处于20%到70%之间，因此，应用氯化亚锡-重铬酸钾容量法可以极为高效实现铁矿石的测定，该测定方法不仅具备操作简单、使用方便，测定精准等一系列优势，同时还广泛应用于社会各个行业，成为我国全铁测定的核心策略。
首先，铁矿石化学分析方法，《氯化亚锡－氯化高汞－重铬酸钾容量法测定全铁量》，详细讲述该测定方法的主要内容。该检测方法，主要是利用氯化亚锡还原试液将Fe3+进一步还原为Fe2+,，使用大量的氯化亚锡溶液，并以氯化高汞来氧化去除，结合硫酸、磷酸等混合试液的作用影响下，根据二苯胺磺酸钠等指示剂的具体提示，将重铬酸钾标准滴定溶液滴定生成Fe2+,，最终溶液颜色变为紫色时，试验结束。根据重铬酸钾标准滴定溶液消耗量有效计算铁矿石中的铁元素含量。通常，在实际应用过程中，为了能够将Fe3+进一步还原为Fe2+，需要制备溶液进行加热，利用增发作用减少溶液的体积，然后滴加氯化亚锡溶液等待试验溶剂的颜色退却。加入氯化亚锡溶液，主要是由于在常温状态下还原速度较慢，需要利用温度加速还原反应。利用升温可以有效减少溶液的体积，提高溶液的酸度等级，从而防止氯化亚锡发生水解，并且能够提升溶液的基本溶度，对Fe3+进一步还原起到良好的促进作用。需要注意的是，在还原进程中需要详细观察颜色的变化。
其次，加入一定量的氯化高汞溶液，可以将冷却后过量氯化亚锡有效去除，鉴于该反应速度的频率较慢，需要在氯化高汞溶液加入后静置三分钟，才能够确定反应结束。另外，当处于热溶液状态的氯化高汞，极有可能导致Fe2+氧化反应不足，导致测定结果偏低。因此热溶液不利于反应的发生。当滴入氯化高汞溶液后放置时间过短，也会导致反应不够充分，导致氯化亚锡没有有效去除，最终测定结果偏高。当静置时间过长时，对应的Fe2+极有可能会被空气中的氧气氧化，最终导致结果偏低。溶液中的硫酸、磷酸混合溶液主要的作用，是确保重铬酸钾溶液氧化反应所需要的酸性环境，通过一系列的化学反应，促使指示剂发生突变。
最后，基于二苯胺磺酸钠与重铬酸钾溶液的反应速度相对较慢，微量Fe2+的存在可以促进反应的加速进行，从而实现重铬酸钾溶液快速氧化，实现溶液颜色的变化。需要注意的是，在试验过程中需要额外进行空白试验，加入一定量的硫酸亚铁铵溶液。
同时指示剂被氧化时，同样需要消耗一定量的重铬酸钾溶液，因此需要严格控制指示剂的使用量。
（二）三氯化钛-重铬酸钾容量法
三氯化钛-重铬酸钾容量法测定全铁，是近年来主流应用的测定方法，其中主要原因是氯化高汞属于汞盐，具有强烈的毒性，对环境的污染程度较大，并且对人体的影响较为严重，因此为了降低氯化高汞的毒副作用，通过对原有技术的改进和升级，《三氯化钛－重铬酸钾容量法测定全铁量》成为主流的测定方法。该测定方法基本原理，是利用三氯化钛溶液将Fe3+进一步还原为Fe2+，直到Fe2+全部被还原后利用钨酸钠或者甲基橙、中性红、次甲基蓝等相关溶液作为反应的指示剂，当溶液呈现对应的颜色时，说明Fe3+已经全部被还原。同样利用重铬酸钾溶液将过量的三氯化钛进行氧化，直至溶液中的指示剂完全消失，然后在溶液中加入硫酸、磷酸混合溶液，以二苯胺磺酸钠为指示剂，以重铬酸钾标准滴定进行滴定操作，直到溶液中所有Fe3+还原为Fe2+，溶液呈现为紫色代表试验结束。第三种全铁测定方法由于不在本文讨论范围内，因此不再赘述。
三、氯化高汞在全铁测定中的科学评价
氯化高汞是传统全铁测定方法的主要添加剂，具有极为重要的显著作用，但是受氯化高汞的剧烈毒性，影响了该试剂的使用。一方面，氯化高汞溶于水溶液，在试验过程中稍有不慎必然引发试验人员中毒问题产生，进而导致试验人员头痛、头晕、乏力、失眠、多梦、口腔炎、发热等全身症状，严重时好引发试验人员休克或者昏迷，最终导致肾功能衰竭。另外，对于长期处于氯化高汞环境中的试验人员，慢性中毒问题的产生几率较大，大多是由于皮肤或者呼吸道吸入，引发中毒问题产生。基于氯化高汞的剧毒特性以及致癌特性，需要开展多样化的试验内容，利用新的试剂将氯化高汞进行替换。
全铁测定技术的应用和发展，以高氯酸、甲基橙等相关溶液有效地带氯化高汞，减少中毒反应的发生。
四、三氯化钛溶液在全铁测定中的科学评价
通过对三氯化钛溶液在全铁测定的反应进行详细的论述，进一步说明三氯化钛溶液的重要价值，不仅实现了无毒无害的反应流程，同时还能够减少反应时间，减少高温环境下的液体喷溅问题，以较低的测定成本，实现对铁矿石铁元素含量的有效测定。三氯化钛全铁测定法，不仅降低试验风险的发生几率，同时还能够降低试验的成本，有效解决传统测定方法的弊端和问题，同时还能够有效提升铁元素的测定效率，具有极为显著的试验成效以及试验价值。
五、三氯化钛全铁测定方法的改进技术
近年来，随着三氯化钛全铁测定方法的创新发展，检测方法中的硫酸、磷酸混合试剂在高温环境中容易出现迸溅等风险，需要对相关试剂进行升级和替换，因此利用高氯酸溶液，有效降低溶液高温迸溅等问题产生，确保三氯化钛测定方法的优化和升级。该替代方案的试验流程是以微量样品（铁矿石）进行密封加热，以100摄氏度到110摄氏度为温度区间，加热两个小时后进行冷却。然后称取0.2克样品，放置在500毫升缩口瓶中，加入氟化铵溶液10毫升，加入盐酸溶液15毫升，对溶液进行加热保持溶液沸腾状态5分钟，然后加入硝酸、高氯酸各5毫升，持续加热到溶液出现白烟后取下缩口瓶，利用冷水冲洗外部瓶壁，从而实现温度的有效降低，然后再对缩口瓶进行加入，直至液体全部蒸发，所有白烟全部消失。对蒸干溶液进行冷却，然后加入盐酸溶液15毫升并进行加热，直至瓶底固体物质充分溶解，滴加氯化亚锡溶液，当加入足量的氯化亚锡后，溶液会呈现为黄色，最后加热三分钟，用水溶液进行稀释，对样品进行测定。测定过程需要加入少量钨酸钠溶液，利用三氯化钛溶液将钨酸钠进行还原，直至重铬酸钾溶液中蓝色全部消失，加入磷酸、硫酸混合溶液10毫升，然后再加入少量二苯胺磺酸钠溶液作为指示剂，最终确保重铬酸钾溶液呈现为稳定的紫色状态，记录消耗的溶液含量。
结论：综上所述，三氯化钛与氯化高汞都是全铁测定试验重要组成部分，虽然可氯化汞已经逐步在测定过程中所淘汰，但是依然不能否定氯化高汞的历史价值以及历史意义，同时对于三氯化钛全铁检测方法，需要持续不断的提升和改善，从而确保全铁测定方式的优化和升级。
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