微量铈在合金中的应用越来越受到重视，在镀液中加入稀土铈化合物，可得到含铈的合金镀层；稀土铈掺入的电镀，不完全雷同于合金电镀，其电化掺杂反应的机理可能是铈均匀的原子状态散布在镀层中，也可形成微量合金品粒分散在镀层中，以至于合金具有特殊的性质^[1-4], 如：锡铈合金镀层结晶细致，有更高的抗氧化性、可焊性、导电能力和较强的导热性^[5]，可在某些场合作为代锡铅合金^[6-7]或镀层.锡铈合金电镀液工艺简单，溶液稳定，容易维护^[8]，分析方法准确可靠，因此，这种镀液被广泛用于电子工业、PCB生产之中，以替代镀金液、镀银液.在生产和研究中，镀液中的铈的含量是影响锡铅、锡铜、锡铈合金镀层的重要因素，因此，为了监控镀液的组成，有必要对镀液中铈的含量进行监测分析.目前测定铈的方法主要有分光光度法^[9-11]、光谱法^[12-13]、荧光光度法^[14]等，工厂通常采用分光光度法来测定.用分光光度法能够准确、快速的测量某些样品中的铈，但是镀液锡含量高对测定有影响，采用偶氮胂Ⅲ褪色光度法测定锡铅、锡铜、锡铈合金中铈的含量的方法国内外尚无报道.文中利用四价铈的变价性质使偶氮胂Ⅲ褪色测定锡铅、锡铜合金镀液中铈的含量.结果表明，该方法简便快速，可直接用于生产中的镀液铈含量的测定.

1 实验部分 1.1 主要仪器

WFJ7200型可见分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）；MP120-2型电子精密天平（上海奕宇电子科技有限公司）；PHS-3C精密pH计（精密科学仪器有限公司）.

1.2 主要试剂

偶氮胂Ⅲ溶液(0.01 %)；称取0.02 g偶氮胂Ⅲ固体于烧杯中，加入少量水溶解移入200 mL容量瓶中, 加水稀释到刻度，摇匀.

Ce⁴⁺标准溶液：100 μg/mL，准确称取0.2885 g优级纯的硫酸铈Ce(SO₄)·4H₂O于250 mL烧杯中，加入7.0 mL H₂S0₄溶液(1+1)和少量水溶解后，移入1000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀.

H₂SO₄溶液(1+1)：取一定量的蒸馏水放入500 mL烧杯中，再加入等体积的98 %的浓硫酸于蒸馏水中，混匀.

1.3 实验方法

准确移取200 μg Ce⁴⁺标准溶液于25 mL比色管中，用水稀至10 mL，加入3.5 mL H₂SO₄溶液(1+1)，4.0 mL偶氮胂Ⅲ溶液，用水稀至刻度，混匀.与此同时做一空白试剂.然后均以水为参比，用1 cm比色皿，在最大吸收波长538 nm处测量它们的吸光度，可得空白试剂与含铈溶液的吸光度差值ΔA.

2 结果与讨论 2.1 吸收曲线的绘制

准确吸取100 μg、200 μg的Ce⁴⁺标准溶液于2个25 mL比色管中，按实验方法操作.以水为参比，测定在不同波长下空白试剂与各含Ce⁴⁺溶液的吸光度值，见表 1.

结果表明，偶氮胂Ⅲ最大吸收波长为538 nm，铈配合物的最大吸收波长范围在530~540 nm，本实验选择538 nm.

2.2 硫酸用量的影响

按照实验方法，改变H₂SO₄溶液(1+1)的加入量，测定有色溶液的吸光度，测得的数椐见表 2.

结果表明，H₂SO₄(1+1)加入量在2.0~6.0 mL时，测得的吸光度差值最大且恒定，文中选择H₂SO₄溶液(1+1)用量为3.5 mL.

2.3 偶氮胂Ⅲ用量的影响

按实验方法，改变偶氮胂Ⅲ溶液的加入量，测定有色溶液的吸光度，测得的数据见表 3.

结果表明, 偶氮胂Ⅲ用量在2.5~6.5 mL时的吸光度差值最大且不变，文中选用4.0 mL.

2.4 铈配合物稳定时间的影响

按实验方法，改变时间测定配合物的吸光度，测定有色溶液的吸光度，结果表明，在含200 μg铈的溶液中，按实验方法，加入试剂并混匀后，偶氮胂Ⅲ的颜色迅速消褪，15 min后ΔA即达一稳定值，稳定时间可达到72 h.

2.5 共存离子的影响

镀液中主要存在Sn²⁺、Sn⁴⁺、Pb²⁺、Cu²⁺金属离子和DL01光亮剂，其他干扰离子在镀液中不存在，可不考虑.按实验方法，测定含共存离子的配合物的吸光度，测定有色溶液的吸光度.结果表明，在含200 μg铈的溶液中，Sn²⁺、Sn⁴⁺的量超过0.1 mg时对测定均产生干扰，0.2 mg铜、0.1 mg铅和2.0 mL光亮剂DL01对测定无影响.

2.6 掩蔽剂甘油用量的影响

Sn²⁺在pH>3.4、Sn⁴⁺在pH>1时水解沉淀，而有碍铈的测定.本实验最初选择氟化钠、三乙醇胺、甘油试剂作为掩蔽剂，按试验方法测定有色溶液的吸光度.结果表明，氟化钠和三乙醇胺掩蔽效果不好，而当含200 μg Ce⁴⁺的镀液中，加入0.15~0.25 mL 50 %甘油能有效抑制Sn²⁺、Sn⁴⁺的水解，通常先加甘油，再进行其他的操作，本实验甘油加入量选择0.2 mL.

2.7 工作曲线的绘制

准确移取不同量的Ce⁴⁺标准溶液于7个25 mL比色管中，按实验方法操作测得的数据见图 1.

结果表明：Ce⁴⁺含量在0.4~10 μg /mL范围内成线性关系（相关系数为r=0.9993），遵守朗伯比尔定律，摩尔吸光系数ε为1.2×10⁴ L/（mol·cm），线性方程为：y=0.001x-0.015.

2.8 加标回收实验

镀液中Ce⁴⁺的加标回收测定结果见表 4.

由表 4的结果可知，样品加标回收率高，达到98 %以上，该测定方法能准确测定锡铅、锡铜、锡铈合金镀液中的铈的含量.

3 结论

（1）铈作为一种稀土元素，可以用偶氮胂Ⅲ褪色光度法进行测定，但镀液中的Sn²⁺、Sn⁴⁺干扰测定，本方法不需进行Sn²⁺、Sn⁴⁺的分离，直接采用甘油掩蔽Sn²⁺、Sn⁴⁺的干扰，样品的加标回收率达到98 %以上；本测定方法可以准确的测定锡铅、锡铜、锡铈合金镀液中铈的含量，而且方法简便快速，可直接用于生产中的镀液中铈的测定.

（2）测定的最佳条件为：偶氮胂Ⅲ的用量为4.0 mL, H₂SO₄的用量为3.5 mL, 掩蔽剂甘油的用量为0.2 mL，溶液稳定性可保持在72 h.

（3）测定方法的摩尔吸光系数为ε=1.2×10⁴ l/（mol·cm）, 相关系数为r=0.9993, λ_max=538 nm, 铈量在0.4~10 μg /mL成线性关系，线性方程为：y=0.001x-0.015，遵守朗伯比尔定律.