硫酸铈显色剂原理
硫酸铈显色剂原理是:在酸性溶液中,用草酸钠还原硫酸高铈而制得。用作苯胺黑的显色剂。硫酸铈是一种无机化合物,分子式为Ce2(SO4)3,分子量为568.42。为无色至绿色斜方晶体。相对密度3.91。热至920℃分解。有多种水合物,例如五水合物为淡绿色单斜晶体,八水合物为桃红色三斜晶体,热至630℃失去结晶水变成无水盐,还有九水合物为淡红色六方晶体等,均溶于冷水,微溶于热水,能溶于稀硫酸。在酸性溶液中,用草酸钠还原硫酸高铈而制得。用作苯胺黑的显色剂。
方法提要
试样经硫酸分解,以硫酸肼将五价锑还原为三价,过量硫酸肼加热被氧化而破坏,在2mol/LHCl溶液中,锑(Ⅲ)被硫酸铈定量氧化为锑(Ⅴ),以甲基橙为指示剂,用硫酸铈标准溶液滴定。本法适宜于测定矿石中0.5%以上的锑。
试剂
硫酸肼。
硫酸。
盐酸。
硫酸铈标准溶液c[Ce(SO4)2]=0.05mol/L称取20gCe(SO4)2·4H2O置于250mL烧杯中,用100mL(8+92)H2SO4加热溶解,冷却后,移入1000mL容量瓶,用(8+92)H2SO4稀释至刻度,摇匀。
标定:称取0.0500~0.1000g金属锑(99.99%)置于250mL锥形瓶中,加约0.3g硫酸肼,加入15mLH2SO4加热溶解,然后按试样分析步骤操作,并同时进行空白试验,计算硫酸铈标准溶液对锑的滴定度T(g/mL)。
甲基橙指示剂(1g/L)。
分析步骤
称取0.1~0.5g(精确至0.0001g)试样置于250mL干燥的锥形瓶中,加约0.3g硫酸肼,摇动使试样和硫酸肼分散均匀,加15mLH2SO4,在高温电炉上加热至冒白烟5~10min(三氧化硫集中在锥形瓶上部即可)。取下冷却后,加入100mL2mol/LHCl,将溶液加热至近沸,加入2~3滴甲基橙指示剂,在不断摇动下,立即用硫酸铈标准溶液滴定至溶液红色消失为终点。
按下式计算锑的含量:
岩石矿物分析第三分册有色、稀有、分散、稀土、贵金属矿石及铀钍矿石分析
式中:w(Sb)为锑的质量分数,%V为滴定试样溶液消耗硫酸铈标准溶液的体积,mLV0为滴定空白溶液消耗硫酸铈标准溶液的体积,mLT为硫酸铈标准溶液对锑的滴定度,g/mLm为称取试样的质量,g。
注意事项
1)在2mol/LHCl中,硫酸铈能定量地将三价锑氧化。若酸度过低,部分锑可能水解,酸度过高则滴定不在等当点变色。
2)大量砷和锰对测定无影响。铬和铁含量高时,由于自身的颜色,影响滴定终点的观察可适当增大溶液的体积,或在接近终点时,补加1滴甲基橙指示剂,且尽量控制与标准一致。
3)试样经硫酸分解后,钨与硅等元素均与锑分离,锡石不溶于硫酸,因而不干扰测定。钒(Ⅴ)在硫酸溶液中长时间蒸发可逐渐转化为四价钒,对测定有影响,但钒量在0.5mg以下可允许存在。
4)因硫酸铈与三价锑的反应较慢,故在接近终点时,要强烈摇动,并逐滴加入否则易过量而使结果偏高。
5)滴定温度最适宜在70~90℃。室温较低时,尤其是当锑的含量很高时,必然造成滴定时间的延长因此快到终点时,应再加热至微沸。最好标准也同样处理。
6)本法适宜于测定矿石中0.5%以上的锑。含铁较高的试样应少取样,以免影响终点的观察。
7)对某些氧化矿中锑的测定,按上述操作有时结果偏低。建议在加入15mLH2SO4后,直接在电炉上加热至冒白烟5~10min,取下冷却后,再加约0.3g硫酸肼,再冒白烟几分钟,然后按分析步骤操作。
8)在任何情况下硫酸肼必须完全破坏,要特别注意加硫酸肼时不能沾污在锥形瓶壁上。
取硫酸铈42g(或硫酸铈铵70g),加含有硫酸28ml的水500ml,加热溶解后,放冷,加水适量使成1000ml,摇匀。
【标定】
取在105℃干燥至恒重的基准三氧化二砷0.15g,精密称定,加氢氧化钠滴定液(1mol/L)10ml,微热使溶解,加水50ml、盐酸25ml、一氯化碘试液5ml与邻二氮菲指示液2滴,用本液滴定至近终点时,加热至50℃,继续滴定至溶液由浅红色转变为淡绿色。每1ml的硫酸铈滴定液(0.1mol/L)相当于4.946mg的三氧化砷。根据本液的消耗量与三氧化二砷的取用量,算出本液的浓度,即得。
如需用硫酸铈滴定液(0.01mol/L)时,可精密量取硫酸铈滴定液
(0.1mol/L),用每100ml中含硫酸2.8ml的水定量稀释制成。
硫酸高铈吸水导致读数稍微上升。硫酸高铈可用基准草酸钠标定。标准溶液可保存数年,浓度非常稳定。
c[Ce(SO4)
2=0.1
mol/L
称取40克硫酸铈,[
Ce(SO4)
2·4H2O],加30毫升水及28毫升硫酸,再加300毫升水,加热溶解,再加650毫升水,摇均。
标定:
准确称取0.25xx克于105℃~110℃电烘箱中干燥至恒重的工作基准试剂草酸钠,溶于75毫升水中,加4毫升硫酸溶液(20%)及10毫升盐酸,加热至65℃~70℃,用配制好的硫酸铈(或硫酸铈铵)溶液滴定至溶液呈浅黄色。加入0.10毫升
1.10-菲罗啉-亚铁指示液使溶液变为桔红色,继续滴定至溶液呈浅蓝色。同时做空白试验。
由于硫酸铈中的铈显+4价,在酸性条件下是强氧化剂,铈自身变为+3价,使硫酸铈溶液由黄色(ce4+的颜色)变为无色(ce3+为无色),加指示剂可使变色更为明显。
所以你也可以将待测物消解定容,然后用待测液滴定铈标准溶液,这样就可以消除颜色的干扰。
化学式 Ce2(SO4)3
分子量 568.42 CAS
登录号 13454-94-9
水溶性 溶于冷水,微溶于热水
为黄色或橙色结晶性粉末。相对密度3.91,155℃失去结晶水,加热至180—200℃成无水物,高于350℃以上分解成硫酸氧铈。溶于少量水,在大量水中分解成碱式盐。溶于稀硫酸。有氧化性用作分析试剂,常作氧化剂,用于测定亚硝酸盐、碘化物、低价铁盐及其他可被氧化为高化合价的物质。还用于辐射剂量计的制造。