Iridium (III) klóríðer ólífrænt efnasamband með CAS 10025-83-9 og sameindaformúlu IrCl3. Dökkgrænt duft með málmgljáa. Það er margvísleg notkun í samsætuframleiðslu, þar á meðal framleiðslu á geislavirkum samsætum, kjarnasegulómun, geislaskammtamælum, geislavirkum sporefnum og kjarnorkuframleiðslu. Þessar umsóknir sýna mikilvægi þeirra og gildi í samsætuframleiðslu og með stöðugri þróun vísinda og tækni eru umsóknarhorfur þeirra einnig mjög víðtækar. Það hefur margvíslega notkun á sviði kjarnorkuframleiðslu, þar á meðal framleiðslu á eldsneytissamsetningum, eldsneytisuppbót, reactor control agents, geislavirkum samsætu varmaorkuframleiðendum og meðhöndlun kjarnorkuúrgangs. Þessar umsóknir sýna mikilvægi þeirra og gildi á sviði kjarnorkuframleiðslu og með stöðugri þróun vísinda og tækni eru umsóknarhorfur þeirra einnig mjög víðtækar.
(Vöruhlekkur:https://www.bloomtechz.com/chemical-reagent/laboratory-reagent/iridium-iii-chloride-cas-10025-83-9.html)
Afoxunar-iridínklóríðaðferðin er aðferð til að búa til iridium (III) klóríð. Eftirfarandi eru ítarleg skref og formúlur fyrir efnahvarf þessarar aðferðar:
1. Undirbúningur hráefna: Undirbúið viðeigandi magn af iridínklóríði, afoxunarefnum (svo sem vetni, natríumbórhýdríði o.s.frv.) og viðeigandi leysiefni (eins og vatn, alkóhól osfrv.) fyrir saltsýru. Iridium klóríð er venjulega fast eða vökvi, með afoxunarefni úr dufti eða gasi og leysi af vökva.
2. Leysið upp iridium klóríð: Leysið upp iridium klóríð í viðeigandi leysi til að mynda einsleita lausn.
3. Bætið afoxunarefninu við: Bætið afoxunarefninu við lausn af iridiumklóríði og tryggið að afoxunarefnið komist að fullu í snertingu við iridiumklóríð.
4. Afoxunarviðbrögð: Við ákveðnar hita- og þrýstingsaðstæður minnkar afoxunarefnið iridium (III) klóríð í iridium (III) klóríð. Þessi 5 efnahvörf geta verið efnafræðileg eða rafefnafræðileg, allt eftir því hvaða afoxunarefni er notað og hvarfaðstæðum.
6. Vöruaðskilnaður: Skiljið myndað iridíntríklóríð frá hvarflausninni. Aðskilnað er hægt að framkvæma með aðferðum eins og uppgufun, kristöllun og síun.
7. Hreinsun: Hreinsaðu aðskilið iridium tríklóríð til að fjarlægja óhreinindi. Hreinsunaraðferðirnar geta falið í sér endurkristöllun, sublimation og aðrar aðferðir.
Efnaefnahvarfsformúlan fyrir minnkun iridiumklóríðs er: 2IrCl3 + 3H2→ 6IrCl3 + 6HCl.
Þetta hvarf er dæmigerð afoxunarhvörf, þar sem Ir (IV) jónin í iridínklóríði er minnkað í Ir (III) jón með afoxunarefni (eins og vetnisgasi), en myndar saltsýruvetnisklóríð. Í hvarfferlinu eru iridiumklóríð og afoxunarefni notað sem hvarfefni og iridium tríklóríð er notað sem vara.
Með ofangreindum skrefum er hægt að búa til Iridium (III) klóríð með ákveðnum hreinleika og ávöxtun. Þessi aðferð hefur kosti einfaldrar notkunar, vægra viðbragðsskilyrða og mikillar afraksturs, svo hún er mikið notuð í rannsóknarstofum og iðnaðarframleiðslu. Hins vegar þarf þessi aðferð að nota afoxunarefni eins og vetni, sem getur aukið kostnað og öryggisáhættu við stórframleiðslu. Þess vegna, í raunverulegri framleiðslu, er nauðsynlegt að velja viðeigandi nýmyndunaraðferðir og aðstæður byggðar á sérstökum aðstæðum.
Efnafræðileg gufuútfelling er almennt notuð nýmyndunaraðferð sem hægt er að nota til að undirbúa ýmsa málmþætti og efnasambönd. Eftirfarandi mun veita nákvæma lýsingu á skrefum og formúlum fyrir efnahvarf til að búa til iridium (III) klóríð með efnagufuútfellingu.
1. Undirbúningur hráefnis
Hráefnin sem þarf til þessarar tilraunar eru iridiumduft, tinklóríð (SnCl2), klórgas (Cl2) og vetnisgas (H2).
2. Tilraunabúnaður
Nauðsynlegur búnaður fyrir tilraunina felur í sér slönguofn, lofttæmisdælu, flæðimæli, hitaeining, reactor, jafnvægi, steypuhræra og háhitahanskar.
3. Tilraunaskref
3.1 Undirbúningur hráefna: Malið iridiumduft í litlar agnir og undirbúið tinklóríð (SnCl2) og klórgas (Cl2) til notkunar síðar.
3.2 Þrif á reactor: Notaðu lofttæmisdælu til að draga loftið úr reactor til að forðast áhrif óhreininda meðan á tilraunaferlinu stendur.
3.3 Hleðsla: Blandið saman iridiumdufti og tinklóríði í ákveðnu hlutfalli og hlaðið þeim inn í reactor.
3.3 Lokaður reactor: Gakktu úr skugga um að reactor sé vel lokað til að koma í veg fyrir gasleka.
3.4 Tómarúmdæling: Notaðu lofttæmisdælu aftur til að tæma loftið inni í reactorinu og skilur það eftir í undirþrýstingsástandi.
3.5 Upphitunarofn: Settu kjarnaofninn í rörofn og hitaðu hann hægt upp í ákveðið hitastig (eins og 800 gráður).
3.6 Gaskynning: Meðan á upphitunarferlinu stendur skaltu setja klór og vetnisgas hægt inn og viðhalda ákveðnu gasflæðishraða og þrýstingi.
3.7 Viðbragðstími: Haltu hvarfhitastigi og gasflæði stöðugu og hvarfðu í ákveðinn tíma (eins og 1 klukkustund) til að leyfa iridiumduftinu og tinklóríðinu að hvarfast að fullu.
3.8 Kæling: Hættu að hita og kældu kjarnaofninn náttúrulega niður í stofuhita.
3.9 Eftirmeðferð: Opnaðu reactor, fjarlægðu vöruna og malaðu hana í duft með mortéli.
4. Efnafræðileg viðbrögð formúla
Í ofangreindu tilraunaferli er aðalefnahvarfformúlan: Ir + 3SnCl2 + 4Cl2 + 2H2→ IrCl3 + 6SnCl2 + 2HCl. Þessi hvarfformúla táknar hvarf iridiumdufts og tinklóríðs við klór og vetnisgas við háan hita til að mynda iridium(III)klóríð og aukaafurðir SnCl2 og HCl.
5, Vöruhreinsun
Varan sem fæst er blanda af Iridium (III) klóríði og aukaafurðum SnCl2 og HCl. Til þess að fá Iridium (III) klóríð af miklum hreinleika þarf síðari hreinsunarmeðferð. Algengar hreinsunaraðferðir eru endurkristöllun og sublimation. Endurkristöllunaraðferðin felur í sér margar upplausnar- og kristöllunaraðgerðir til að fjarlægja óhreinindi og fá háhreint iridium (III) klóríð. Sublimation aðferðin er að aðskilja iridium (III) klóríð úr blöndu með upphitun og sublimation, sem leiðir til hárhreinleika vöru.
Rafgreining er algeng aðferð til að útbúa málmsambönd, sem dregur úr málmjónum í frummálma með rafgreiningu. Eftirfarandi mun veita nákvæma lýsingu á skrefum og formúlum fyrir efnahvarf til að búa til iridium (III) klóríð með rafgreiningaraðferðinni.
1. Undirbúningur hráefnis
Hráefnin sem þarf til þessarar tilraunar eru íridínsaltlausn (eins og K2IrCl6 lausn), natríumklóríð (NaCl), natríumhýdroxíð (NaOH) og afjónað vatn.
2. Tilraunabúnaður
Nauðsynlegur búnaður fyrir tilraunina felur í sér rafgreiningarklefa, aflgjafa, rafskaut, raflausnílát, hrærivél, dreypitrekt, hitamæli, pH-mæli o.fl.
3. Tilraunaskref
3.1 Undirbúningur raflausn: Blandið saman iridínsaltlausn og natríumklóríðlausn í ákveðnu hlutfalli, bætið við hæfilegu magni af natríumhýdroxíðlausn, hrærið jafnt og fáið raflausnina.
3.2 Rafgreining: Helltu raflausninni í rafgreiningarklefann, settu rafskautið í raflausnina og tengdu aflgjafa fyrir rafgreiningu. Stjórna stærð straums og spennu og fylgjast með breytingum á rafgreiningarferlinu.
3.3 Vörusöfnun: Eftir að rafgreiningarviðbrögðum er lokið skaltu slökkva á rafmagninu og fjarlægja rafskautið. Síið út botnfallið úr raflausninni og skolið það með vatni til að fá hráafurð Iridium (III) klóríðs.
3.4 Hreinsun: Hrávaran er hreinsuð með endurkristöllun eða sublimation til að fá háhreint iridium (III) klóríð.
4. Efnafræðileg viðbrögð formúla
Í því ferli að mynda iridium (III) klóríð með rafgreiningu er aðalefnahvarfformúlan: IrCl3 + 3H2O → IrCl3(Ó)3 + 3HCl. Þessi hvarfformúla táknar vatnsrofsviðbrögð iridiumsölta í vatni til að framleiða IrCl3(Ó)3og HCl. Í rafgreiningarferlinu, IrCl3(Ó)3missir hýdroxýlhópa og myndar Iridium (III) klóríð og vatn.