赫施曼助力镧铈金属中铈量的测定

       镧铈化合物产品主要用于新型抛光粉原料、制备石油裂化催化剂等。镧铈金属主要用于镍氢电池的负极材料及其它合金等。镧铈金属及其化合物中镧铈配分及稀土杂质是产品的关键检测指标。

      根据GB/T 40795.1-2021，测定镧铈金属中铈量的方法是硫酸亚铁铵滴定法。其原理是：试料用盐酸或硝酸溶解后，在磷酸介质中，高氯酸将三价铈氧化为四价；于稀硫酸介质中，加入尿素，用亚硝酸钠溶液将紫红色的高价锰还原成无色的二价锰，消除锰的干扰；以苯代C₇H₇NO₂为指示剂；用硫酸亚铁铵标准滴定溶液对试液中铈离子进行滴定。

       实验涉及以下几个方面：

       1、硫酸亚铁铵标准滴定溶液（c≈0.015mol/L）配制与标定方法如下：

配制：称取5.88g硫酸亚铁铵于500mL烧杯中，加入150mL硫酸（5+95）溶解，移入1000mL容量瓶中，以硫酸（5+95）稀释至刻度，混匀。

       标定：用Miragen电动移液器移取15.00mL重铬酸钾标准溶液（c≈0.025 mol/L），置于250mL锥形瓶中，用瓶口分液器加入50mL硫酸（5+95）、滴加2滴苯代C₇H₇NO₂（2g/L），用硫酸亚铁铵标准滴定溶液（c≈0.015 mol/L）经过赫施曼光能电子滴定器滴定至溶液由玫瑰红色突变为亮绿色为终点。平行滴定三份，所消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液（c≈0.015mol/L）的体积极差值不大于0.10mL。取其平均值。随同标定做空白试验。

       2、空白试验

       用Miragen电动移液器移取5.00mL硫酸高铈溶液（c≈0.001mol/L）于300mL锥形瓶中，用瓶口分液器加入50mL硫酸（5+95）、10mL磷酸（ρ=1.69g/mL）、加2滴苯代C₇H₇NO₂（2g/L）指示剂，摇匀，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液（c≈0.015mol/L）经过光能滴定器滴定至溶液由紫红色突变成亮黄色为终点。再用Miragen电动移液器移取5.00mL硫酸高铈溶液（c≈0.001mol/L）于该锥形瓶中，用硫酸亚铁铵标准滴定溶液（c≈0.015mol/L）经过光能滴定器滴定至终点。第yi次消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积减去第二次消耗的硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积，该体积差即为空白值。

       3、试料的溶解

       镧铈金属试料的溶解：将镧铈金属试料（见下表）置于250mL烧杯中，用瓶口分液器加入5mL盐酸（1+1），低温加热至试料溶解完全，冷却后，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

       氧化镧铈试料的溶解：将氧化镧铈试料置于300mL锥形瓶中，用瓶口分液器加入5mL硝酸（1+1）、加5滴过氧化氢（30%），低温加热至试料溶解完全。

     碳酸镧铈和氯化镧铈试料的溶解：将碳酸镧铈和氯化镧铈试料置于250mL烧杯中，用瓶口分液器加入10mL盐酸（1+1），低温加热至试料溶解完全，冷却后移入 250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

        4、氧化

       按下表分别移取试液（3）于300mL锥形瓶中，用瓶口分液器加入10mL磷酸（ρ=1.69g/mL）、3mL高氯酸（ρ=1.67g/mL），加热至冒浓烈的高氯酸烟，且剧烈反应，溶液中出现致密小泡，当液面趋于平静后，取下，稍冷，边摇动锥形瓶边用瓶口分液器加入50mL硫酸（5+95），冷却至室温。

       5、滴定

       观察试液（4）颜色，如呈紫红色，则用瓶口分液器加入5mL尿素溶液（200g/L），用赫施曼opus电子滴定器滴加亚硝酸钠溶液（2g/L）至高价锰的紫红色消失，再过量2滴；如试液（4）中无紫红色，则无需加入尿素溶液（200g/L）和亚硝酸钠溶液（2g/L）。随后加入2滴苯代C₇H₇NO₂指示剂（2g/L），用硫酸亚铁铵标准滴定溶液（c≈0.015mol/L）经过光能滴定器滴定至溶液由紫红色突变成亮黄色为终点。

       移取液体的一般是量筒和移液管，存在三个缺点：一是敞口操作，对强腐蚀、有毒有害、挥发性的液体，存在安全隐患；二是操作上环节多，需目视确认凹液面，实现精度难以保证；三是效率较低，无法满足日益增加的液体移取的工作需求。

       赫施曼瓶口分配器可代替量筒、刻度移液管，便捷、安全地进行0.2-60mL的酸（包括盐酸、硝酸、氢氟酸等强酸）、碱、有机试剂等的移取。

       实验室移取小体积（几微升到10毫升）的液体，一般采用移液器。Miragen电动移液器，数值靠设定或选定，电机控制活塞运动，吸液和排液也更加稳定，还有步骤少、调数快、模式多等诸多优势。

       滴定法一般使用的是玻璃滴定管，对试验人员的技术水平、实操经验和耐心的要求较高，还有灌液慢、控速难，读数乱（不同人次、位置的凹液面读数可能出现偏差）三大痛点。

       赫施曼的光能滴定器可抽提加液、手转硅胶轮控制滴定速度和体积；opus电子滴定器可通过触屏来进行灌液、预滴定（先加入一定体积后再滴定）、快速滴定和半滴滴定等功能。两种滴定器均为屏幕直接读数，可提高工作效率、降低目视误差，无需大量实操经验，降低了培训成本和人员个体差异，所得数据也更加准确、稳定。