Способ получения хлоридных солей иридия (iii)

Авторы патента:

C01G55 - Соединения рутения, родия, палладия, осмия, иридия или платины

Владельцы патента RU 2437838:

Открытое акционерное общество "Красноярский завод цветных металлов имени В.Н. Гулидова" (ОАО "Красцветмет") (RU)

Способ относится к металлургии благородных металлов. Способ получения хлоридных солей иридия (III) включает получение соединения иридия и его последующую термообработку, отличающийся тем, что соединение иридия получают в виде его раствора путем обработки восстановителем, в качестве которого используют гидразин хлорид или щавелевую кислоту, солянокислого раствора иридия (IV) до значения окислительно-восстановительного потенциала, (относительно хлор-серебряного электрода сравнения), равного 450-600 мВ, затем раствор упаривают досуха: для получения иридий (III) хлорид гидрата термообработку осадка от упаривания раствора проводят при температуре 115-130°С до получения порошкообразного продукта; для получения безводного иридий (III) хлорида термообработку осадка проводят при температуре 350-400°С до постоянной массы. Способ получения хлоридных солей иридия (III) позволяет получать как растворимые хлоридные соли иридия, содержащие в своем составе кристаллизационную воду, так и безводные соединения. 2 табл.

Способ получения хлоридных солей иридия (III) относится к химико-металлургическому производству металлов платиновой группы (МПГ) и их соединений.

Известен способ получения иридий (III) хлорида, включающий осаждение из хлоридного раствора гидроксида иридия и последующее его прокаливание в атмосфере хлора, содержащего следы СО при температуре до 600ºС при ярком освещении прямым солнечным светом или горящей магниевой лентой [1; 2]. Способ принят за прототип.

Недостатком способа является сложность аппаратурного оформления и высокие требования обеспечения безопасности при проведении синтеза соединения. Данный способ позволяет получать только безводный иридий (III) хлорид. Кроме того, он не позволяет получить соединение высокой степени чистоты, так как гидроксид иридия практически всегда содержит примеси того или иного щелочного металла в зависимости от состава используемой щелочи.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является устранение указанных недостатков.

Заданный технический результат достигается тем, что в известном способе получения иридий (III) хлорида, включающем получение соединения иридия и его последующую термообработку, соединение иридия получают в виде его раствора путем обработки восстановителем, в качестве которого используют гидразин хлорид или щавелевую кислоту, солянокислого раствора иридия (IV) до значения окислительно-восстановительного потенциала (ОВП), составляющего 450-600 мВ (относительно хлор-серебряного электрода сравнения), затем раствор упаривают досуха: для получения иридий (III) хлорид гидрата термообработку осадка от упаривания раствора проводят при температуре 115-130ºС до получения порошкообразного продукта; для получения безводного иридий (III) хлорида термообработку осадка проводят при температуре 350-400ºС до постоянной массы.

Сущность способа заключается в следующем. В исходном солянокислом растворе иридий находится в степени окисления (IV). При обработке раствора иридия восстановителем - гидразин хлоридом или щавелевой кислотой до значения ОВП, равного 450-600 мВ (относительно хлор-серебряного электрода сравнения), происходит восстановление Ir (IV) до Ir (III) в соответствии с химическими уравнениями (1) и (2). При значении ОВП менее 450 мВ (относительно хлор-серебряного электрода сравнения) в растворе возможно частичное восстановление иридия до низших степеней окисления, и, соответственно, будет изменяться мольное отношение Cl:Ir в получаемом соединении.

Кроме того, это ведет к непроизводительному расходу восстановителя. Если значение ОВП будет более 600 мВ (относительно хлор-серебряного электрода сравнения), не происходит полноты восстановления Ir (IV) до Ir (III).

При упаривании досуха солянокислого раствора иридия после восстановительной обработки образуется губчатый осадок хлоридных солей иридия переменного состава, содержащий как кристаллизационную, так и не связанную воду. При последующей его термообработке при температуре 115-130ºС осадок постепенно превращается в порошок иридий (III) хлорид гидрата. Это хорошо растворимое в воде соединение оливково-коричневого или оливково-зеленого цвета с массовой долей иридия, составляющей 50-56%. Именно с такой массовой долей иридия растворимая соль иридий (III) хлорид гидрата и пользуется спросом у потребителей и находит широкое применение в различных областях техники и технологии. На каждую молекулу иридий (III) хлорида приходится от 3 до 5 молекул кристаллизационной воды. При проведении процесса упаривания при меньших температурах получается очень гигроскопичное, расплывающееся на воздухе соединение, массовая доля иридия в котором менее 50%. В случае если температура при упаривании превышает 130ºС, получаемый иридий (III) хлорид гидрат начинает терять кристаллизационную воду, из-за чего соль становится ограниченно растворимой в воде и массовая доля иридия в ней превышает 56%.

В безводном иридий (III) хлориде массовая доля иридия должна составлять не менее 64%. При нагревании хлоридной соли иридия (III) при температуре ниже 350ºС не происходит полного удаления кристаллизационной воды, и массовая доля иридия в полученной соли будет менее 64%. В случае проведения нагревания при температурах выше 400ºС происходит не только полное удаление влаги, но и частичное разложение соли, связанное с потерей хлорид-ионов, и мольное отношение Cl:Ir становится менее 3.

Примеры

Опыт 1. 100 мл солянокислого раствора иридия (IV) с концентрацией металла 100 г/л обработали щавелевой кислотой при температуре (80-90)ºС до достижения заданного значения окислительно-восстановительного потенциала. Затем раствор упарили досуха. Полученный губчатый осадок хлоридных солей иридия загрузили в реакционную колбу ротационного испарителя и прогрели при заданной температуре до получения порошкообразного продукта иридий (III) хлорид гидрата. В полученных пробах соли химическими методами определили массовую долю иридия и хлорид-ионов, а затем рассчитали мольное отношение Cl:Ir. Результаты приведены в таблице 1.

Опыт 2. 100 мл солянокислого раствора иридия (IV) с концентрацией металла 100 г/л обработали щавелевой кислотой при температуре (80-90)ºС до достижения заданного значения окислительно-восстановительного потенциала. Затем раствор упарили досуха. Полученный губчатый осадок хлоридных солей иридия загрузили в кварцевый стакан и прогрели в сушильном шкафу при заданной температуре до постоянной массы. В полученных пробах безводной соли иридий (III) хлорида химическими методами определили массовую долю иридия и хлорид-ионов, а затем рассчитали мольное отношение Cl:Ir. Результаты приведены в таблице 1.

Опыт 3. 100 мл солянокислого раствора иридия (IV) с концентрацией металла 100 г/л обработали гидразин хлоридом при температуре (80-90)ºС до достижения заданного значения окислительно-восстановительного потенциала. Затем раствор упарили досуха. Полученный губчатый осадок хлоридных солей иридия загрузили в реакционную колбу ротационного испарителя и прогрели при заданной температуре до получения порошкообразного продукта иридий (III) хлорид гидрата. В полученных пробах определили химическими методами определили массовую долю иридия и хлорид-ионов, а затем рассчитали мольное отношение Cl:Ir. Результаты приведены в таблице 2.

Опыт 4. 100 мл солянокислого раствора иридия (IV) с концентрацией металла 100 г/л обработали гидразин хлоридом при температуре (80-90)ºС до достижения заданного значения окислительно-восстановительного потенциала. Затем раствор упарили досуха. Полученный губчатый осадок хлоридных солей иридия загрузили в кварцевый стакан и прогрели в сушильном шкафу при заданной температуре до постоянной массы. В полученных пробах безводной соли иридий (III) хлорида химическими методами определили массовую долю иридия и хлорид-ионов, а затем рассчитали мольное отношение Cl:Ir. Результаты приведены в таблице 2.

Таблица 1
№ опыта	Расход восстановителя, г/1 г Ir	Температура термообработки, ºС	ОВП после восстановления, мВ	иридий (III) хлорид гидрат
Массовая доля Ir в соли, %	Мольное отношение Cl:Ir в соли
1	0.32	120	550	52.6	3.15
2	0.57	120	410	47.7	2.9
3	0.23	120	700	49.1	3.54
4	0.32	105	550	49.4	3.06
5	0.32	150	550	58.2	3.1
6	0.35	370	550	64.5	3.16
7	0.57	370	410	65.1	2.81
8	0.23	370	700	62.3	3.35
9	0.32	250	550	61.7	3.08
10	0.33	500	540	66.8	2.41

Таблица 2
№ опыта	Расход восстановителя, г/1 г Ir	Температура термообработки, ºС	ОВП после восстановления, мВ	иридий (III) хлорид гидрат
Массовая доля Ir в соли, %	Мольное отношение Cl:Ir в соли
1	0.12	120	530	53.1	3.2
2	0.19	120	400	49.3	2.87
3	0.07	120	700	49.6	3.64
4	0.14	105	510	49.8	3.12
5	0.14	150	520	58.6	3.21
6	0.13	370	520	64.8	3.14
7	0.20	370	400	65.0	2.9
8	0.08	370	700	62.9	3.4
9	0.14	250	520	62.2	3.1
10	0.13	500	540	67.4	2.32

Как видно из приведенных примеров, использование заявляемого способа позволяет получать иридий (III) хлорид гидрат с массовой долей иридия 50-56% и иридий (III) хлорид с массовой долей иридия не менее 64%.

Литература

1. Г.Брауэр. Руководство по неорганическому синтезу. Т.5, М.: Мир, 1985, с.1836.

2. Синтез комплексных соединений металлов платиновой группы. Справочник. М.: Наука, 1964, с.206.

Способ получения хлоридных солей иридия (III), включающий получение соединения иридия и его последующую термообработку, отличающийся тем, что соединение иридия получают в виде его раствора путем обработки восстановителем, в качестве которого используют гидразин хлорид или щавелевую кислоту, солянокислого раствора иридия (IV) до значения окислительно-восстановительного потенциала относительно хлор-серебряного электрода сравнения, равного 450-600 мВ, затем раствор упаривают досуха: для получения иридий (III) хлорид гидрата термообработку осадка от упаривания раствора проводят при температуре 115-130°С до получения порошкообразного продукта; для получения безводного иридий (III) хлорида термообработку осадка проводят при температуре 350-400°С до постоянной массы.

Изобретение относится к нанотехнологии. .

Способ получения коллоидных растворов платины // 2424051

Изобретение относится к способам получения коллоидных растворов платины, которые найдут применение в различных отраслях науки и техники, в частности при разработке новых типов высокоселективных твердотельных катализаторов.

Способ получения оксида платины (iv) // 2415085

Изобретение относится к области химии платиновых металлов, в частности синтезу соединений платины, а именно синтезу оксида платины (IV). .

Способ получения трихлороамминоплатинатов (ii) калия или аммония из платины // 2409520

Изобретение относится к разработке технологической схемы получения трихлороамминоплатинатов(II) калия или аммония из платины, позволяющей выделить продукты, используемые в качестве исходных при синтезе смешаннолигандных комплексов платины(II) субстанций противоопухолевых лекарственных средств III поколения.

Способ получения рутений (iii) хлорида // 2406696

Способ получения порошка желтого сульфата родия // 2404129

Способ получения ацетата палладия // 2387633

Изобретение относится к области синтеза солей платиновых металлов, в частности солей палладия, а именно ацетата палладия. .

Способ получения цис-дихлораминэтиламинплатины (ii) // 2380319

Изобретение относится к способам получения чистых соединений платины (II), в частности цис-дихлораминэтиламинплатины (II), которую можно использовать в медицине в качестве субстанции противоопухолевых лекарственных средств III поколения.

Способ селективного извлечения осмия и рутения // 2370448

Способ получения цис-дихлородиметиламинплатины(ii) // 2370447

Изобретение относится к способам получения чистых соединений платины(II), в частности цис-дихлородиметиламинплатины(II), которая обладает биологической активностью и проявляет противоопухолевые свойства.

Способ получения гетероядерных ацетатов палладия с цветными металлами // 2458039

Изобретение относится к области химии платиновых металлов, в частности синтезу соединений палладия, а именно синтезу гетероядерных ацетатов палладия с цветными металлами

Способ получения палладия, растворимого в азотной кислоте (варианты) // 2463366

Изобретение относится к области химии платиновых металлов, в частности к получению палладия, применяемого в качестве исходного вещества, для промышленного получения растворов азотнокислого палладия для синтеза других соединений палладия, например для синтеза ацетата палладия

Способ получения транс-дихлорометиламинизопропиламинплатины (ii) // 2464231

Изобретение относится к способу получения чистой соли транс-дихлорометиламинизопропиламинплатины(II), которая обладает биологической активностью

Способ получения транс-дихлорометиламинэтиламинплатины (ii) // 2464232

Изобретение относится к способу получения чистой соли транс-дихлорометиламинэтиламинплатины(II), которая обладает биологической активностью

Способ получения летучих соединений платиновых металлов // 2478576

Изобретение относится к области химии комплексных соединений платиновых металлов, а именно к способу синтеза комплексов рутения, родия, палладия, осмия, иридия и платины с трифторидом фосфора, которые могут быть использованы при нанесении покрытий, глубокой очистке и в процессах изотопного обогащения этих металлов

Способ получения оксида палладия(ii) на поверхности носителя // 2482065

Изобретение относится к области получения соединений платиновых металлов, в частности к способу получения оксида палладия(II) на поверхности носителя

Способ получения тетраоксида осмия // 2530188

Изобретение относится к химико-металлургическому производству металлов платиновой группы (МПГ) и их соединений. Cпособ получения тетраоксида осмия включает загрузку контейнера с порошком металлического осмия в кварцевую трубу, помещенную в электрическую печь. Затем ведут окисление осмия при нагревании в токе сухого кислородсодержащего газа и улавливание образующегося тетраоксида осмия в охлаждаемую колбу-приемник. В качестве кислородсодержащего газа для окисления осмия используют сухой воздух, содержащий оксиды азота. После завершения процесса окисления из колбы-приемника удаляют оксиды азота путем пропускания сухого воздуха. Техническим результатом является получение твердого тетраоксида осмия с высоким извлечением металла в целевой продукт и не содержащего примесей нерастворимых веществ. 1 пр.

Способ получения дизамещенных динитритных соединений палладия // 2535705

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения дизамещенных динитритных соединений палладия включает взаимодействие раствора азотнокислого палладия с NO и упаривание полученного раствора. Раствор азотнокислого палладия упаривают до содержания палладия не менее 100 г/л и свободной азотной кислоты не более 300 г/л. Затем в указанный раствор при температуре 15-40°C пропускают NO до прекращения выделения осадка нитрито-нитрозильного соединения палладия в присутствии хлорной кислоты в количестве 0,5-10% от мольного количества палладия в растворе. Далее проводят фильтрацию образовавшегося нитрито-нитрозильного соединения и его взаимодействие с не менее чем 10% по массе раствором моно- или бидентантного аминного или фосфинного лиганда при температуре 10-30°C. Изобретение позволяет повысить стабильность получения и выход химически чистых дизамещенных динитритных соединений палладия состава [PdL2(NO2)2], где L - аминный (NR3) или фосфинный (PR3) лиганд, R - H и/или органический радикал. 6 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.

Способ получения цис-дихлородиамминплатины (ii) // 2538895

Изобретение относится к химической промышленности. Соединение цис-дихлородиамминплатины (II) получают из раствора координационного соединения платины с последующей обработкой раствором соляной кислоты. В качестве координационного соединения платины используют цис-динитродиамминплатину (II), в которое добавляют воду. Полученную смесь нагревают и вводят смесь мочевины и этанола в соотношении 1:1, после чего смесь нагревают до 50-60°C. В альтернативном варианте вводят раствор 17%-ной сульфаминовой кислоты при комнатной температуре, а затем стехиометрическое количество соляной кислоты. Изобретение позволяет повысить чистоту целевого продукта до не менее 99,6% и его выход до 88%. 2 з.п. ф-лы, 2 пр.

Способ извлечения рутения // 2540163

Изобретение относится к химико-металлургическому производству металлов платиновой группы, а именно к экстракционному извлечению рутения. Способ извлечения рутения из нитритных водных растворов включает экстракцию рутения раствором три-н-бутилфосфата, промывку экстракта водой, присоединение промывного раствора к раствору, поступающему на экстракцию, и реэкстракцию рутения раствором карбоната натрия. Изобретение обеспечивает повышение эффективности прямого извлечения рутения и сокращение затрат. 1 табл., 1 пр.