盐酸双氧水混合溶液制备氯铂酸的新工艺.pdf

船电故术应用研究
Vol.37No.62017.6
盐酸双氧水混合溶液制备氯铂酸的新工艺
彭伟,孙立志,孙宝,彭戴
(武汉船用电力推进装置研究所,武汉430064
摘要:本设计了新型的制备氯铂酸的工艺路线,即用先溶解再还原的方式将海绵铂转化成活性较高的铂
粉,这种高活性铂粉可溶于盐酸双氧水中,即可制备得到不含硝酸根离子的氯铂酸。由该工艺路线合成效
率高、污染低,适于用作大批量的氯铂酸生产
关键词:盐酸双氧水氯铂酸赶硝操作
中图分类号:TQ138.26
文献标识码:A
文章编号:1003-4862(2017)06-0064-05
A New Technology of Preparing Chloroplatinic Acid with Hydrochloric
Acid and Hydrogen Peroxide Mixed Solution
Peng Wei, Sun Lizhi, Sun Bao, Peng Da
Wuhan Institute of Marine Electric Propulsion, Wuhan 430064, China)
Abstract: In this paper: a novel route for the synthesis of chloroplatinic acid is presented, in which spongy
platinum is firstly converted to active platinum powder by dissolving and reducing. Then, the active platinum
powder is dissolved by the mixed solution of hydrochloric acid and hydrogen peroxide. In this way, a
solution containing chloroplatinic acid and basically no nitrate ion could be synthesized. This new route is
very efficient and less pollution, which is suitable for mass production of chloroplatinic acid
Keywords: hydrochloric acid; hydrogen peroxide; chloroplatinic acid; denitration
0引言
然后向溶解了铂的溶液中分批次加入盐酸进行赶
铂作为一种重要的铂族金属,具有优良的物硝的操作,将过量的王水中的硝酸根除去。传统
理和化学性能,而被广泛应用于汽车工业、电子
的方法中所用的赶硝操作存在明显的不足,首先
工业、石油化工、燃料电池行业、医药领域、船赶硝操作相对来说比较耗时,其次赶硝操作又会
空航天领域、首饰行业、烟草行业等领域り。在冉次产生大气污染物氮氧化物,再者硝酸根是否
医药化工领域中,铂通常的应用方式是以铂基化除尽会对产品质量造成直接的影响。
传统方法使用赶硝操作是为了将体系中多余
合物为出发点进行进一步转化,进而获得含铂的
的硝酸根除去,以保证氯铂酸产品的质量。如果
有效成分。氯铂酸是最重要的铂基化合物之
通过合成工艺上的改进来彻底排除硝酸根在氯铂
其应用十分广泛,可用于制备含铂催化剂2、铂
镀层即以及其他含铂化合物,还可以在分析化学酸溶液中的存在,即可避免赶硝操作带来的负面
中用于检验钾离子、铵离子?
影响。事实上,王水在传统的氯铂酸合成方法中
传统的氯铂酸合成方法为,首先由用王水将主要有两方面的作用,一方面硝酸作为氧化剂,
铂完全溶解,过程会产生大量的氮氧化物,为了
另一方面盐酸提供氯离子与铂发生配位,二者共
保证溶解的效率,通常加入明显过量的王水?。
同作用使铂氧化成氯铂酸。从氯铂酸的化学组成
上来说,后者的作用必不可少,那么前者的作用
收稿日期:2017~-03-03
是否可以通过别的氧化剂来实现替代呢?事实上,
作者简介:彭伟(1987-),男,工程师。研究方向:贵金双氧水替代硝酸作为氧化剂用于合成在金属钯合
属材料。E-mail:493084326のqq.com
成氯化钯的反应中已经有所体现?。双氧水作为
万方数据
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船电杖应用研究
氧化剂时,其被还原后的生成物是水,过量的双
仪器:恒温水浴磁力搅拌器(巩义市予华仪器
氧水还可以直接通过加热挥发的方式除去,是一有限责任公司,DF-101S),真空水泵(现义市予华
种很实用的氧化剂。
仪器有限责任公司,SHZ-D),旋转蒸发仪(上海
从理论上来说,使用盐酸加双氧水的组合溶亚荣生化仪器厂,RE52C)
解铂是可行的。从基础反应的电极电势数据库中
耗材:2L圆底烧瓶,250mL圆底烧瓶,磁
可以查到以下三个电极反应的标准电极电势:
子,pH试纸,250mLG5含支口砂芯漏斗,500mL
PtC12+2e-Pt4CI,"=0.73V(1)锥形瓶。
PtClる2+2e=-PtC42+2C,p9=0.68V(2)1.3制备原理及步骤
2H'+H2O2+2e=2H2O,p-1.76V(3
制备的原理:使用海绵铂为铂原料,用过量
由电极反应(1)~(3)可以变换出铂在盐酸和双王水将其溶解,再将溶解得到的氯铂酸还原成活
氧水存在的条件下发生溶解生成氯铂酸的反应方性铂粉,最后用盐酸双氧水混合溶液将活性铂粉
程式,如(4)所示:
溶解即可得到不含硝酸根的氯铂酸溶液。
Pt+2H202+4H +6C1=Ptcl6+4H2O (4)
制备过程可分为六步,具体过程如下
那么反应(4)的标准吉布斯自由能即可由反
1)在2L圆底烧瓶中加入10g海绵铂,加
应(1)(3)的标准电极电势以及各自的转移电子数入过量王水后,在恒温水浴和磁力搅拌的条件下,
计算得到,结果发现△G<0。由此说明理论上铂铂粉完全溶解得到橋红色含有氯铂酸的溶液。
在盐酸和双氧水存在的条件下被溶解生成氯铂酸
2)向步骤1)的溶液加入固体氢氧化钠,调
的反应是可以自发发生的。而实验发现,普通的节溶液pH值至碱性,调pH过程中保持磁力搅拌。
金属铂块或者海绵铂很难直接被盐酸和双氧水的
3)向步骤2)中碱性的含有氯铂酸的溶液中
混合溶液溶解,可能的原因是这两种形态的铂金加入过量的水合肼,反应过程同时保持恒温水浴
属的比表面太小导致其反应活性不够的
和磁力搅拌。反应结束后得到含有黑色活性铂粉
本文工作通过对海绵铂先溶解再还原的方式和透明清液的固液混合物。
解决了海绵铂活性不够的问题,通过这一处理方
4)用250mLG5含支口的砂芯漏斗和500
式将海绵铂转化成了高活性的铂粉,该活性铂粉mL锥形瓶组成的抽滤系统将步骤3)中的固液混
即可被盐酸双氧水的混合物直接溶解。具体方式合物进行分离,并对黑色活性铂粉进行洗涤多次
为:首先利用常规的王水溶解法将海绵铂溶解成以去除表面的杂质离子。
氯铂酸,然后调节氯铂酸溶液至碱性,随后加入
5)将洗涤后的黑色活性铂粉转移至2L圆
水合肼将氯铂酸还原成大比表面积的黑色活性铂底烧瓶中,加入盐酸和双氧水后,在恒温水浴和
粉,通过过滤洗涤的