对含三价铁离子溶液中亚铁离子的检验

2021-11-28 12:55鲍艳青
魅力中国 2021年3期

鲍艳青

(江西省江铜耶兹铜箔有限公司,江西 南昌 330096)

在公司的生产过程中,在含三价铁离子溶液中进行亚铁离子检验的方法有很多种,但这些方法各有利弊,对于成本的要求、操作的方法等方面有所不同,探究出公司最适合的含三价铁离子溶液中亚铁离子检验的方法,能够大大提高公司的生产效率,降低公司生产的成本,提高公司产品的品质。这些方面,对于公司的发展有着重要的意义。基于此,本文将对几种三价铁离子溶液中检测亚铁离子的方式进行探索,从而找到最佳的检验亚铁离子的方式。

一、沉淀法

亚铁离子和三价铁离子在和强碱溶液混合时,能够产生沉淀。亚铁离子产生的沉淀为绿色,在溶液中能够很清楚地辨认出来。而三价铁离子与氢氧根结合生成红褐色的沉淀,在溶液中也能够很容易地分辨出来。这两种沉淀存在颜色上存在较大的差异,在对比时容易被进行分辨。但用沉淀法进行对含三价铁离子溶液中亚铁离子的检验时,应该注意一些方面的问题。

例如:首先,在加强碱溶液的过程中,要选择那些没有氧化性的强碱溶液,从而避免亚铁离子被氧化剂氧化为三价铁离子,从而导致沉淀都为红褐色,并且判断出该溶液中不含亚铁离子。这样的做法,往往会导致检验结果出现错误,从而导致判断出现问题。而在强碱溶液的选择过程中,应该选择那些成本较低,并且不具有氧化能力的强碱溶液,如:氢氧化钠等。这一类试剂的选择,能够为检验节省下成本,并且能起到较好的检验效果。但如果三价铁离子的溶液中存在的只是较少量的亚铁离子,在检验的过程中,尽管亚铁离子已经和氢氧根结合产生沉淀,但是只有极少量的沉淀,在观察时不易分辨出来。另外,检验亚铁离子的过程中,要充分地隔绝空气,从而避免溶液中的亚铁离子与空气中的氧气接触,因此被氧化为三价铁离子,从而影响检验的结果。

二、络合物法

根据此反应方程式:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2 ↓,亚铁离子能够与含有[Fe(CN)6]3-这一溶液生成Fe3[Fe(CN)6]2 这一滕氏蓝颜色的络合物,在溶液中能够较为明显地分辨出来。而三价铁离子不能够与[Fe(CN)6]3-这一溶液反应产生沉淀或者是络合物。因此,通过判断检验溶液中是否有滕氏蓝颜色的络合物,从而能够确定该三价铁离子溶液中是否存在亚铁离子。相比沉淀法检验三价铁离子溶液中的亚铁离子,避免了因为三价铁离子溶液中亚铁离子的量过少导致的现象不明显这一类问题。但对于络合物法检验含三价铁离子溶液的亚铁离子的检测过程中,也存在一些优点和缺点。[1]

例如:在进行检验的过程中,仍然要注意亚铁离子的氧化问题,应该保证亚铁离子不与其它氧化剂进行接触,从而避免亚铁离子不被氧化,才能让络合物这一检验方法进一步地进行。另外,相比起其它检验方法来说,络合物法检验的成本过高,并且含有Fe(CN)6]3-这一物质的溶液在日常的生活中不易获得。但此方面也有好的一方面:用络合物法对三价铁离子溶液中亚铁离子进行鉴定操作难度较小,并且检验的结果较为精确。

三、氧化还原法

氧化还原法是根据高锰酸钾与亚铁离子发生反应,从而产生高锰酸钾颜色的变化。在10Fe2++2MnO4-+16H+=10Fe3++2Mn2++8H2O这一方程式的基础上,研究发现,高锰酸钾表现为紫红色,当高锰酸根与亚铁离子反应后,溶液由紫红色逐渐褪色。当观察到高锰酸钾溶液褪色这一过程时,则说明溶液中含有三价铁离子。这一方法也存在一些利弊。

例如:当不能确定溶液中亚铁离子的含量时,往含有二价铁离子的溶液中加入高锰酸钾溶液,当加入的高锰酸钾较少时,高锰酸钾溶液受到稀释,从而紫红色变浅,即使能够呈现出褪色反应,也不能够确定是高锰酸钾溶液受到稀释还是亚铁离子引起高锰酸钾溶液的褪色,从而对检验的结果造成干扰。但如果加入的高锰酸钾溶液的量过多时,由于亚铁离子完全与高锰酸钾溶液进行反应,从而存在未反应的高锰酸钾溶液,呈现出紫红色,从而不能够判断出溶液中是否存在亚铁离子。另外,也需要考虑在溶液中是否有其它的还原剂与高锰酸钾溶液发生反应,从而使高锰酸钾溶液褪色。

四、纯碱法

亚铁离子能够与纯碱溶液发生反应,从而生产灰色的碳酸亚铁沉淀,而三价铁离子与纯碱溶液反应则生成红褐色的沉淀,并且放出二氧化碳气体。在含三价铁离子溶液中亚铁离子的检验过程中,通过加入纯碱,能够发现灰色沉淀产生,说明含有亚铁离子;如果存在红褐色沉淀的产生,并且有气泡产生,则说明了溶液中存在三价铁离子;而如果溶液中存在红褐色与灰色沉淀,并且有气泡产生,则说明溶液中存在亚铁离子和三价铁离子。在这一方法的检验过程中,仍然要注意这些方面的问题。[2]

例如:要考虑到含三价铁离子溶液中亚铁离子的量,与沉淀法一样,如果亚铁离子的量远远小于三价铁离子的量,那么将会出现效果不明显或者是结果不易辨认的现象。另外,和其它方法一样,应该充分地避免亚铁离子被氧化为三价铁离子,从而影响检验的结果。

五、对比与分析

以上四种方法各有优缺点,从检验的成本上考虑,沉淀法和纯碱法往往在成本上较低,但需要对于那些含有少量亚铁离子的溶液,检验结果可能会不明显。而络合物法往往成本较高,但检验较为灵敏,检验结果较为精确。氧化还原法中的高锰酸钾溶液检验法,可能在检验的效果上更为直观,但仍需要对亚铁离子的量有一个大概的判断。总而言之,选择哪一种检验方法,应该充分地考虑检验的实际情况,从而做出判断,选择出最合适的检验方法。

结束语

在对三价铁离子中二价铁离子检验的探讨时,首先介绍了公司在含三价铁离子溶液中检验亚铁离子的方法。并且从不同的方面对于这些检验方法的利弊进行分析,发现这些检验方法的优缺点,从而使公司在对含三价铁离子的溶液中检验亚铁离子上,根据自身情况,选择最合适的方法,这对于公司的发展具有巨大的影响。