Перганатометричне визначення заліза в магнітному залізняку (166163)

Посмотреть архив целиком

НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра хімії і хімічної технології






КУРСОВА РОБОТА

(пояснювальна записка)

з дисципліни «Аналітична хімія та інструментальні

методи аналізу»


Тема: Перманганатометричне визначення заліза у магнітному залізняку



Виконав: студентка 310 групи факультету екологічної безпеки

Каплійова Т.О.

Керівник: канд.хім.наук, доцент Войтко І.І.









Київ 2006



НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра хімії і хімічної технології


ЗАВДАННЯ

на виконання курсової роботи

студентки Каплійової Тетяни Олексіївни


Тема курсової роботи: Перманганатометричне визначення заліза у магнітному залізняку

1.Термін виконання роботи: з 1.09.2006р. до 7.12.2006р.

2.Вихідні дані до роботи:

- магнітний залізняк;

- метод аналізу – перманганатометрія.

3.Етапи курсової роботи:

- опрацювання літератури по темі - з 1.09.2006р. до 20.10.2006р.;

- написання 1 частини роботи - з 21.10.2006р. до 15.11.2006р.;

- написання 2 частини роботи - з 16.11.2006р. до 01.12.2006р.;

- оформлення роботи - до 7.12.2006р.

4.Завдання видав _________________________ (І.І.Войтко)

(підпис викладача)

________”________________2006р.

6.Завдання прийняв до виконання ___________________ (Каплійова Т.О.)

(підпис студента)


Курсова робота захищена з оцінкою ------------------------

Голова комісії:------------------------ С.В.ІВАНОВ

Члени комісії:------------------------- І.І.ВОЙТКО

------------------------- О.А.СПАСЬКА


РЕФЕРАТ


Пояснювальна записка до курсової роботи

Перманганатометричне визначення заліза у магнітному залізняку ”: 22с., 7 літературних джерел.

Об’єкт дослідження – магнітний залізняк.

Мета роботи – розроблення надійного і точного методу визначення заліза у магнітному залізняку.

Метод дослідження – перманганатометричний метод, що ґрунтується на титруванні окиснювачем —перманганатом калію. Відповідно в його основі лежить окисно-відновна реакція, яка може проводитися як в кислому, так і в лужному (чи нейтральному) середовищах.


МАГНІТНИЙ ЗАЛІЗНЯК, МАГНЕТИТ, ТИТРИМЕТРІЯ, ПЕРМАНГАНАТОМЕТРІЯ, КІЛЬКІСНЕ ВИЗНАЧЕННЯ.


ЗМІСТ


ВСТУП ........................................................................... ................................... 5

1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ..........………………………………… …………..6

1.1.Магнітний залізняк……………… ……………………………………...6

1.2.Загальна характеристика методу перманганатометрії…………… ….7

1.3.Методи визначення заліза в магнітному залізняку………… …………8

1.3.1. Визначення заліза дихроматним методом ……………………....8

2. ПЕРЕЛІК НЕОБХІДНИХ ДЛЯ АНАЛІЗУ ОБЛАДНАННЯ, ПОСУДУ, РЕАКТИВІВ І РОЗЧИНІВ…………………………………………….………10

2.1. Посуд…………………………………………… …………………………10

2.2. Реактиви і розчини…………………………………………… . ………… 10

2.3. Обладнання………………………………………………………… ..…… .11

3. МЕТОДИКА ПЕРМАНГАНОМЕТРИЧНОГОВИЗНАЧЕННЯ ЗАЛІЗА У МАГНІТНОМУ ЗАЛІЗНЯКУ…………………………………………… ..11

3.1. Приготування та зберігання розчину перманганату………………… . 11

3.2. Встановлення титру робочого розчину перманганату…………… ….. 12

3.3. Перманганатометричне визначення заліза……………………………..14

3.3.1. Схема методу………………………………………………………15

3.3.2. Розкладання проби та видалення сторонніх елементів……… 17

3.3.3. Хід аналізу……………………………………………………… …18

3.4. Розрахункова частина…………………………………………………....19

ВИСНОВКИ..........................................................................................................21

ЛІТЕРАТУРНІ ДЖЕРЕЛА................................................................................22


ВСТУП


Класифікацію і промислову оцінку руд проводять за вмістом заліза в рудах. Залізо буває у вигляді двовалентного і тривалентного. У лабораторіях при хімічному аналізі руди визначають роз­чинне залізо і залізо загальне. Під розчинним залізом розуміють ту кількість його, яка безпосередньо розкладається соляною кис­лотою. Під загальним залізом розуміють усе залізо, що місти­ться в даній пробі. У більшості залізних руд вміст загального заліза практично дорівнює вмісту розчинного, хоч у деяких маг­нетитових рудах різниця між загальним і розчинним залізом досягає 5% і більше. Отже, при визначенні загального вмісту заліза треба намагатись повністю розкласти нерозчинний лишок, щоб залізо все перейшло в розчин.

Існують різні способи визначення заліза. Ваговим методом тепер користуються дуже рідко, оскільки він забирає багато часу при майже однаковій точності з об'ємними методами.

Об'ємні методи визначення заліза, якими користуються в ла­бораторній практиці, ґрунтуються на кількісному відновленні всього заліза в даній пробі до двовалентного або на окисненні всього заліза до тривалентного.

Практично в заводських лабораторіях використовують мето­ди, які ґрунтуються на титруванні окиснювачами — дихроматом калію або перманганатом калію. В даній курсовій роботі розроблюється перманганатометричний метод відкриття заліза. Даний метод розроблюється на основі літературних даних та базується на окисно-відновної реакції. Окиснення може проводитися як в кислому, так і в лужному (чи нейтральному) середовищах.


1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ


1.1. Магнітний залізняк.


Залізними рудами називають такі мінеральні речовини, в яких міститься залізо в кількості, вигідній для виплавки з них металу безпосередньо чи з попередньою їх обробкою (збагачен­ня тощо).

Руди заліза в Україні — це здебільшого породи, які містять безводні окисли заліза, наприклад: магнетит Fе3О4, гематит Fе2О3.

Є також водні окисли заліза, такі, як гетит Fе2О32О, лимоніт [Fе2О3*3Н2О]*хН2О. Зустрічаються також карбонати за­ліза, наприклад сидерит FеСО3.

Магнетит, або магнітний залізняк, Fе3О4, або Fе2О3* FеО, має магнітні властивості, він притягує залізо. Магнетит забарвлений в чорний колір і містить велику кількість заліза (часом навіть понад 72%). Густина магнетиту 4,9—5,2, твердість 5—6.

У природі магнітний залізняк часто зустрічається із значни­ми домішками титану. Такий залізняк називають титаномагне­титом. Гематит, або червоний залізняк, Fе2О3 магнітних власти­востей не має. Його забарвлення — від червоно-бурого до чор­ного. Густина 5—5.3, твердість 5—6. Цей залізняк містить до 70% заліза.

Бурий залізняк 2Fе2О3*3Н2О залежно від умов залягання має забарвлення від жовтого до чорного. Густина його 3—4.4. У такому залізняку вміст заліза доходить до 55%. У бурому залізняку міститься хімічно зв'язана вода (до 12—14%).

Сидерит, або залізний шпат, FеСО3 має колір від світло-жовтого до чорного залежно від умов його утворення. Густина до 3.9, твердість до 4. Вміст заліза до 48%.

Крім перелічених руд, залізо зустрічається у сполуках з сір­кою (пірит FеS2) та у вигляді силікатних руд (ферліт 2FеО *SіО2 та ін.). Проте ми на цих рудах спинятись не будемо, бо з них безпосередньо заліза не добувають. Пірит, наприклад, вико­ристовують у хімічній промисловості для добування сірчистого газу, з якого виробляють сірчану кислоту, а недогарки, які при цьому утворюються, використовують у чорній металургії.

Руди заліза містять як домішки різні елементи, які при виплавлені чавуну так чи інакше впливають на його якість, тому їх завжди треба заздалегідь визначати. Такими елементами є кремній, сірка, фосфор, миш'як, марганець, алюміній, хром, ти­тан, ванадій, кобальт, цинк, нікель та ін.


1.2.Загальна характеристика методу перманганатометрії.


Метод перманганатометрії базується на реакціях окиснення відновників іоном перманганату. Окиснення може відбуватися як у кислому, так і в лужному (або нейтральному) середовищі.

При окисненні в кислому середовищ марганець (VII) в складі KMnO4, що застосовується для окиснення, відновлюється до Mn2+, причому утворюється сіль марганцю (II).

Наприклад, реакція з солями заліза (II) перебігає за рівнянням:

5Fe2+ + MnO4- + 8H+5Fe3++ Mn2+ + 4H2O

Відновлення MnO4- до Mn2+ перебігає з приєднанням пяти електронів:

MnO4- + 8H+ + 8е  Mn2+ + 4H2O

Тому молярна маса еквіваленту KMnO4 дорівнює:

Е=158.03/5=31.61 г

При окисненні в лужному або нейтральному середовищі марганець (VII) відновлюється до марганцю (IV), причому утворюється диоксид марганцю MnO2, точніше, його гідрат MnO (ОН)2, що випадає у вигляді бурого осаду:

MnO4-+ 3H2O +3е  MnO (ОН)2 + 4ОН-

З цього слідує, що молярна маса еквіваленту KMnO4 буде:

Е=158.03/3=52.68 г

Стандартний потенціал пари MnO4-/ Mn2+ (+ 1.51 в) набагато більший, ніж стандартний потенціал пари MnO4-/ MnO2 (+ 0.59 в). З вище сказаного можна зробити висновок, що окиснююча властивість перманганату в кислому середовищі набагато вища, ніж в лужному середовищі.

В той час як при титруванні в кислому середовищі утворюються майже безбарвні Mn2+-іони, що залишаються в розчині в лужному чи нейтральному середовищі, темно бурий осад, який випадає, сильно ускладнює фіксацію точки еквівалентності за забарвленням невеликого надлишку перманганату при титруванні. Тому в титрометричному аналізі використовують найчастіше реакції окиснення перманганатом в кислому середовищі.


Случайные файлы

Файл
41403.rtf
80334.doc
148362.rtf
33489.rtf
27569-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.