如何测定铈的含量? ¹

铈是一种分散性最强的稀土元素之一，它以3价或4价的形式存在于化合物中。三价铈的性质与其他稀土元素相似，而四价铈的性质则类似于钍、锆和四价铀。在不同pH值下，Ce（OH）₃和Ce（OH）₄的沉淀和生成时间不同，它们的颜色也不同，前者为白黄色，后者为黄色，两者都不具有两性。目前，测定铈含量的方法主要分为以下三类：
1. 利用三价铈显色反应的测定法（见稀土元素光度测定）；
2. 利用四价铈显色反应的测定方法；
3. 利用四价铈的氧化性使有机化合物呈色的间接测定方法。
在本文中，我们将重点介绍第二类测定方法，其中最常用的试剂有8-羟基喹啉法和甲肟法，本文将主要介绍甲肟法。

甲肟法是一种测定铈含量的方法。在将含有铈（Ⅳ）的溶液碱化后，加入过量的甲肟（CH₂＝NOH），在空气中氧的作用下，溶液会呈现出橙色。这种颜色在试剂加入后的5-15分钟内保持稳定，但随着时间的推移会逐渐消失。然而，这种溶液的最大吸收峰并不在可见光区，而是在近紫外区的340毫微米处，当波长为340毫微米时，其摩尔吸收系数等于4.7×10³。氰化物、酒石酸盐、草酸盐和磺基水杨酸的存在不会干扰甲肟与铈（Ⅳ）的反应，但氟化物、磷酸盐和EDTA等物质不允许存在，因为它们与铈形成的络合物比甲肟与铈的络合物更稳定。此外，抗坏血酸具有还原性，可以将高价铈还原为三价铈，因此也不允许存在。

由于氰化物不会干扰，所以当存在Ni、Co、Cu和Fe（Ⅱ）等阳离子时，可以加入氰化物作为掩蔽剂。其他稀土元素和钍与甲肟形成的络合物没有颜色，因此不会干扰铈的测定，但如果存在锰，则需要在测定之前预先分离除去。

试剂和溶液：
1. 甲肟（甲醛肟）1M溶液，取7.9克甲醛（38％溶液）与7克NH₂OHHCl溶液混合，然后用水稀释至100毫升；
2. 铈标准溶液，取硝酸铈（Ce（NO₃）₄6H₂O）3.1000克，溶于少量含有2毫升浓硝酸的水中，然后转移到1升容量瓶中，用水稀释至1升，此时浓度为1毫克/毫升，使用时根据需要再稀释；
3. 氢氧化钠1N溶液。

测定步骤：取一份含铈不大于1毫克/毫升的试液放入50毫升容量瓶中，加入5毫升甲肟溶液，用1N NaOH中和至中性，然后再加入4毫升NaOH溶液，加水至刻度，摇匀后，在400毫微米处（或使用青色滤光片）进行测定。以水作为比较液。