Clorura de iridiu (III).este un compus anorganic cu CAS 10025-83-9 și formula moleculară IrCl3. Pulbere verde închis cu un luciu metalic. Există diverse utilizări în producția de izotopi, inclusiv producția de izotopi radioactivi, imagistica prin rezonanță magnetică nucleară, dozimetre de radiații, trasori radioactivi și generarea de energie nucleară. Aceste aplicații își demonstrează importanța și valoarea în producția de izotopi, iar odată cu dezvoltarea continuă a științei și tehnologiei, perspectivele lor de aplicare sunt, de asemenea, foarte largi. Are diverse utilizări în domeniul generării de energie nucleară, inclusiv producția de ansamblu de combustibil, suplimente de combustibil, agenți de control al reactoarelor, generatoare termoelectrice cu izotopi radioactivi și tratarea deșeurilor nucleare. Aceste aplicații își demonstrează importanța și valoarea în domeniul producerii de energie nucleară, iar odată cu dezvoltarea continuă a științei și tehnologiei, perspectivele lor de aplicare sunt, de asemenea, foarte largi.
(Link produs:https://www.bloomtechz.com/chemical-reagent/laboratory-reagent/iridium-iii-chloride-cas-10025-83-9}.html)
Metoda de reducere a clorurii de iridiu este o metodă de sinteză a clorurii de iridiu (III). Următoarele sunt etapele detaliate și formulele de reacție chimică ale acestei metode:
1. Pregătirea materiilor prime: Se prepară o cantitate adecvată de clorură de iridiu, agenți reducători (cum ar fi hidrogen, borohidrură de sodiu etc.) și solvenți corespunzători (cum ar fi apă, alcool etc.) pentru acidul clorhidric. Clorura de iridiu este de obicei solidă sau lichidă, cu un agent reducător de pulbere sau gaz și un solvent de lichid.
2. Dizolvați clorura de iridiu: Dizolvați clorura de iridiu într-un solvent adecvat pentru a forma o soluție uniformă.
3. Adăugați agent reducător: Adăugați agentul reducător într-o soluție de clorură de iridiu, asigurându-vă că agentul reducător atinge complet clorura de iridiu.
4. Reacția de reducere: în anumite condiții de temperatură și presiune, agentul reducător reduce clorura de iridiu (III) la clorură de iridiu (III). Aceste 5 reacții pot fi chimice sau electrochimice, în funcție de agentul reducător utilizat și de condițiile de reacție.
6. Separarea produsului: Se separă triclorura de iridiu generată de soluția de reacție. Separarea poate fi efectuată folosind metode precum evaporarea, cristalizarea și filtrarea.
7. Purificare: Purifică triclorura de iridiu separată pentru a îndepărta impuritățile. Metodele de purificare pot include recristalizare, sublimare și alte metode.
Formula reacției chimice pentru reducerea clorurii de iridiu este: 2IrCl3 + 3H2→ 6IrCl3 + 6HCI.
Această reacție este o reacție tipică de reducere, în care ionul Ir (IV) din clorură de iridiu este redus la ion Ir (III) printr-un agent reducător (cum ar fi hidrogenul gazos), în timp ce se generează acid clorhidric clorhidric. În timpul procesului de reacție, clorura de iridiu și agentul de reducere sunt utilizate ca reactanți, iar triclorura de iridiu este utilizată ca produs.
Prin etapele de mai sus, clorura de iridiu (III) poate fi sintetizată cu o anumită puritate și randament. Această metodă are avantajele unei funcționări simple, condiții de reacție ușoare și randament ridicat, deci este utilizată pe scară largă în laboratoare și producția industrială. Cu toate acestea, această metodă necesită utilizarea agenților reducători precum hidrogenul, care pot crește costurile și riscurile de siguranță pentru producția pe scară largă. Prin urmare, în producția efectivă, este necesar să se aleagă metode și condiții de sinteză adecvate în funcție de circumstanțe specifice.
Depunerea chimică în vapori este o metodă de sinteză folosită în mod obișnuit, care poate fi utilizată pentru a prepara diferite elemente și compuși metalici. Următoarele vor oferi o descriere detaliată a etapelor și formulelor de reacție chimică pentru sintetizarea clorurii de iridiu (III) folosind metoda de depunere chimică în vapori.
1. Pregătirea materiilor prime
Materiile prime necesare pentru acest experiment includ pulbere de iridiu, clorură de stanos (SnCl2), clor gazos (Cl2) și hidrogen gazos (H2).
2. Echipamente experimentale
Echipamentul necesar pentru experiment include un cuptor cu tuburi, pompă de vid, debitmetru, termocuplu, reactor, balanță, mortar și mănuși pentru temperatură înaltă.
3. Etape experimentale
3.1 Pregătirea materiilor prime: Se măcina pulberea de iridiu în particule mici și se prepară clorură stanosă (SnCl2) și clor gazos (Cl2) pentru utilizare ulterioară.
3.2 Curățarea reactorului: Utilizați o pompă de vid pentru a extrage aerul din reactor pentru a evita influența impurităților în timpul procesului experimental.
3.3 Încărcare: Se amestecă pulberea de iridiu și clorură stanoasă într-o anumită proporție și se încarcă în reactor.
3.3 Reactorul etanșat: Asigurați-vă că reactorul este bine etanșat pentru a preveni scurgerile de gaz.
3.4 Pompare cu vid: Utilizați din nou o pompă de vid pentru a evacua aerul din interiorul reactorului, lăsându-l într-o stare de presiune negativă.
3.5 Reactorul de încălzire: Puneți reactorul într-un cuptor cu tub și încălziți-l încet la o anumită temperatură (cum ar fi 800 de grade).
3.6 Introducerea gazului: În timpul procesului de încălzire, introduceți lent clor și hidrogen gazos, menținând un anumit debit și presiune de gaz.
3.7 Timp de reacție: Mențineți stabile temperatura de reacție și fluxul de gaz și reacționați pentru un anumit timp (cum ar fi 1 oră) pentru a permite pulberii de iridiu și clorurii stanose să reacționeze complet.
3.8 Răcire: Opriți încălzirea și răciți natural reactorul la temperatura camerei.
3.9 Posttratament: Deschideți reactorul, îndepărtați produsul și măcinați-l în pulbere folosind un mortar.
4. Formula reacției chimice
În procesul experimental de mai sus, formula principală a reacției chimice este: Ir + 3SnCl2 + 4}Cl2 + 2H2→ IrCl3 + 6SnCl2 + 2HCI. Această formulă de reacție reprezintă reacția pulberii de iridiu și a clorurii stanoase cu clorul și hidrogenul gazos la temperatură ridicată pentru a genera clorură de iridiu (III) și subprodușii SnCl2 și HCl.
5, purificarea produsului
Produsul obținut este un amestec de clorură de iridiu (III) și produse secundare SnCl2 și HCl. Pentru a obține clorură de iridiu (III) de puritate ridicată, este necesar un tratament de purificare ulterior. Metodele obișnuite de purificare includ recristalizarea și sublimarea. Metoda de recristalizare implică operații multiple de dizolvare și cristalizare pentru a îndepărta impuritățile și a obține clorură de iridiu (III) de înaltă puritate. Metoda de sublimare este de a separa clorura de iridiu (III) dintr-un amestec prin încălzire și sublimare, rezultând un produs de înaltă puritate.
Electroliza este o metodă folosită în mod obișnuit pentru prepararea compușilor metalici, care reduce ionii metalici la metale elementare prin reacții de electroliză. Următoarele vor oferi o descriere detaliată a etapelor și formulelor de reacție chimică pentru sintetizarea clorurii de iridiu (III) folosind metoda electrolizei.
1. Pregătirea materiilor prime
Materiile prime necesare pentru acest experiment includ soluția de sare de iridiu (cum ar fi soluția de K2IrCl6), clorură de sodiu (NaCl), hidroxid de sodiu (NaOH) și apă deionizată.
2. Echipamente experimentale
Echipamentul necesar pentru experiment include o celulă electrolitică, sursă de alimentare, electrozi, recipient cu electrolit, agitator, pâlnie de picurare, termometru, pH-metru etc.
3. Etape experimentale
3.1 Prepararea electrolitului: Se amestecă soluția de sare de iridiu și soluția de clorură de sodiu într-o anumită proporție, se adaugă o cantitate adecvată de soluție de hidroxid de sodiu, se amestecă uniform și se obține electrolitul.
3.2 Electroliză: Turnați electrolitul în celula electrolitică, introduceți electrodul în electrolit și conectați sursa de alimentare pentru electroliză. Controlați mărimea curentului și a tensiunii și observați modificările în timpul procesului de electroliză.
3.3 Colectarea produsului: După ce reacția de electroliză este finalizată, opriți alimentarea și scoateți electrodul. Se filtrează precipitatul din electrolit și se clătește cu apă pentru a obține produsul brut clorură de iridiu (III).
3.4 Purificare: Produsul brut este purificat prin recristalizare sau sublimare pentru a obține clorură de iridiu (III) de înaltă puritate.
4. Formula reacției chimice
În procesul de sinteză a clorurii de iridiu (III) prin electroliză, formula principală a reacției chimice este: IrCl3 + 3H2O → IrCl3(OH)3 + 3HCI. Această formulă de reacție reprezintă reacția de hidroliză a sărurilor de iridiu în apă pentru a produce IrCl3(OH)3şi HCI. În timpul procesului de electroliză, IrCl3(OH)3pierde grupările hidroxil și generează clorură de iridiu (III) și apă.