Гексахлориридиевая кислота HIrCl: свойства, применение и обращение
Гексахлориридиевая кислота — координационное соединение иридий(IV) с формулой HIrCl, относящееся к классу хлорокомплексов платиновых металлов. В товарной форме поставляется в виде кристаллогидрата HIrClnHO и водных растворов с массовой концентрацией иридия 20–40 %. Соединение применяется как прекурсор в гидрометаллургии иридия, катализе и производстве функциональных покрытий.
Физико-химические характеристики
Кристаллогидрат гексахлориридиевой кислоты — гигроскопичное тёмно-коричневое или чёрно-бурое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, этаноле, ацетоне. В водных растворах диссоциирует с образованием комплексного аниона [IrCl], устойчивого в кислой среде. При нагревании выше 100 C кристаллогидрат теряет воду, при 600–700 C разлагается с выделением металлического иридия. Растворы чувствительны к восстановителям и органическим примесям.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Ir | 35,0 % | гравиметрия | сухой остаток | для кристаллогидрата |
| Содержание Ir в растворе | 20–40 % | ААС / ICP-OES | 20 C | товарная форма |
| Растворимость в воде | высокая | визуально | 20 C | образование [IrCl] |
| pH раствора | 1,0–2,5 | pH-метрия | 20 C | кислая среда |
| Температура разложения | 600–700 C | ТГА | на воздухе | до металла |
| Примеси (Pt, Pd, Rh) | 0,05 % | ICP-MS | суммарно | марка «чистая» |
Квалификации и формы поставки
- Кристаллогидрат HIrClnHO квалификации «ч. д. а.» для аналитических и каталитических задач.
- Водный раствор с массовой долей иридия 20–40 % для гальванических линий.
- Продукт квалификации «ос. ч.» с суммой примесей 0,01 % для микроэлектроники.
- Растворы в соляной кислоте для приготовления электролитов осаждения Ir.
- Порошковые соли для синтеза координационных соединений и нанесённых катализаторов.
Технологические применения
В гидрометаллургии гексахлориридиевую кислоту используют для аффинажа иридия: экстракционное извлечение [IrCl], осаждение и последующее восстановление до металла в реакторах с контролируемой атмосферой. В катализе соединение служит прекурсором нанесённых Ir-катализаторов для риформинга, гидрирования и окисления в нефтепереработке и тонком органическом синтезе.
В гальванотехнике растворы HIrCl применяют для осаждения иридиевых и Ir–Pt покрытий на электроды, тигли, контакты и детали высокотемпературной оснастки. В электронной промышленности соединение используется при изготовлении плёнок IrO для электродов и мембран. В аналитической практике — как стандарт при определении иридия методами ICP-OES и ICP-MS.
Обращение, хранение и совместимость
Гексахлориридиевая кислота — коррозионно-активное вещество; при работе применяют средства индивидуальной защиты: перчатки из нитрила, защитные очки, респиратор. Хранят в герметичной таре из стекла или фторопласта при температуре 5–25 C, вдали от восстановителей, щелочей и органических материалов. Не допускается контакт с металлической оснасткой из нелегированных сталей. Утилизацию растворов проводят осаждением иридия с последующей регенерацией.
Вопросы и ответы
Какая массовая доля иридия в товарной гексахлориридиевой кислоте?
В кристаллогидрате — не менее 35 %, в водных растворах — 20–40 % в зависимости от марки и назначения.
В каких средах устойчив комплекс [IrCl]?
Анион устойчив в кислых водных растворах; в щелочной среде и при действии восстановителей возможна деградация комплекса.
Можно ли использовать HIrCl для осаждения иридиевых покрытий?
Да, растворы применяют как электролит для гальванического осаждения Ir и Ir–Pt покрытий на электроды и высокотемпературную оснастку.
Как хранить гексахлориридиевую кислоту?
В герметичной стеклянной или фторопластовой таре при 5–25 C, отдельно от восстановителей, щелочей и органических веществ.
