硫酸高铈的制备

2020/10/26 11:48:35

概述

黄色结晶性粉末。加热脱水,180~200℃成无水盐。350℃以上分解,生成硫酸氧铈。溶于冷水和热酸,在热水中分解为碱式盐。

用途【1】

高纯品用于电子工业,还用作辐射计量仪的制造。分析化学上和工业上用作氧化剂。也用于制防水剂和防霉剂等。

制备【2】【3】

生产原理:

1. 二氧化铈法:

二氧化铈溶于浓硫酸,生成硫酸铈。

2. 硝酸铈铵法

硝酸铈铵与氨水作用生成氢氧化铈,然后与硫酸反应生成硫酸高铈。

工艺流程:

操作工艺:

将200g硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶于1000mL 70~80℃热水中。溶解完全后过滤,滤液加入250mL浓氨水进行碱解,至氢氧化铈完全沉淀为止。吸滤,用热水洗至不含NO3-(用靛蓝检验),得氢氧化铈。

将132mL 49%硫酸于搅拌下加入到上述制得的氢氧化铈中,并在水浴上加热,反应完全,过滤,滤液在水浴上蒸发至形成结晶膜。冷却,吸滤,结晶用冷水洗3~4次,然后放在玻璃皿中于25~30℃干燥,得到试剂纯硫酸高铈。

3. 一种电子级硫酸高铈的制备方法

3.1 将1份碳酸铈加入2~5份稀硝酸溶液中,搅拌1~2h后得到硝酸铈溶液;

3.2 向步骤1得到的硝酸铈溶液中滴加浓度为1~5mol/L的碳酸铵水溶液直到硝酸铈溶液的PH为4.0~4.5为止,然后再将硝酸铈溶液加热至90~95℃,保温90~150分钟,直到硝酸铈溶液的质量浓度为220~240g/L为止;

3.3 过滤将步骤2中得到的混合液通过1000目筛子过滤得到滤液;

3.4 将步骤3得到的滤液加入到微孔过滤器中过滤后得到滤液;

3.5 向步骤4得到的滤液中分别加入体积浓度为30%的双氧水,再向滤液中滴加氨水溶液,直到滤液的PH为6.0~7.0为止,控制反应温度在30~35℃,搅拌2~10分钟后,再升温90℃~95℃保温30min;

3.6 向盛装步骤5的混合液的容器中加人适量纯水洗涤1~5次、并将所有冲洗液加入到板框过到沉淀物;

3.7 将氢氧化铈滤饼加入过量浓硫酸中溶解;

3.8 向溶液中加浓硫酸,浓缩反应5小时后过滤得到硫酸高铈晶体;

3.9 将硫酸高铈晶体脱水后得到电子级硫酸高铈。

此法过滤时间短,产率高;产品氧化率高;产物纯度高;产物细度高,产物非稀土金属杂质低。

4. 硝酸铈铵与氨水合成制备氢氧化铈进行代解,与稀硫酸反应合成硫酸高铈

4.1 制备氢氧化铈将硝酸铈铵溶于蒸馏水,温度75℃~85℃,在不断搅拌,滤液加入氨水进行碱解,至氢氧化铈完全溶解,抽干,用热蒸馏水80℃~90℃,洗涤5~6次洗至不含NO3,再抽干,得到氢氧化铈溶液;

4.2 合成优级纯硫酸高铈将分析纯稀硫酸125ml于搅拌下加入到上步骤1得到氢氧化铈溶液,并在水溶上加热85℃~95℃,过滤,滤液在水溶上蒸发至形成结晶膜,冷却4~6小时,结晶,结晶用蒸馏水洗5~6次,然后放在瓷皿中于25℃~30℃干燥,取出得到优级纯硫酸高铈。此制备方法得到硫酸高铈纯度高、杂质含量低、工艺步骤简单、生产效率高。

稳定性【4】  

硫酸高铈对可见光和紫外线是敏感的;特别是在稀溶液中。因此,应当把溶液保存在涂黑的瓶中.储存的溶液的浓度应当是0.1-0.4N。在这样高的浓度时,如果溶液处于静止状态,有机杂质会发生氧化,但如试剂和水中的有机杂质的含量充分低,那么这种溶液可以贮存几个月,而不会发生显著的变质。由于这种剂量计对光礅感,因此在照射前、照射期间和照射过后,都应小心避免过度的光照。

硫酸高铈催化比色法测定水中碘化物【5】

在酸性条件下,亚砷酸与硫酸铈发生很缓慢的氧化还原反应,当有碘离子存在时,由于碘的催化作用而使反应加快。在一定条件及时间内,碘离子含量越多,反应速度就越快,因而剩余的高铈离子就越少。再利用亚铁离子与剩余的高铈离子反应,生成的高铁离子,再用硫氰酸钾显色测定。显色越深说明剩余的高铈离子越多,即碘离子越少,据此进行碘离子的定量。反应式为:

Ag+、Hg2+可抑制碘的催化能力,CI-有与I-类似的催化作用,可通过加入大量CI-抑制这些干扰,大量CI-可降低碘的非催化型的生成。反应与温度和时间有密切的关系,因此,必须严格控制条件,按规定的温度和时间操作。反应容器必须洁净。本法适于测饮用水、地下水和清洁地面水中的碘化物,最低检出浓度为lug/L(取水样10ml。

参考文献

[1] 吴世敏,印德麟主编,简明精细化工大辞典,辽宁科学技术出版社,1999年06月第1版,第787页

[2] 韩长日,宋小平主编,电子与信息化学助剂生产与应用技术,中国石化出版社,2009.06,第515页

[3] 杨青,一种电子级硫酸高铈的制备方法,中国专利,2015.07

[4] (美)F.H.阿蒂克斯等,辐射剂量学  第二卷  仪器,原子能出版社,1981年07月第1版,第220页

[5] 张廷惠,曾成大主编,全国中等卫生学校教材  供卫生检验士专业用  环境卫生检验技术  第2版,四川科学技术出版社,1994.06,第100页

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