Порошки из благородных металлов и сплавов H3RhCl6 — хлорродиевая кислота и родиевые порошки
H3RhCl6 — гексахлорродиевая (хлорродиевая) кислота, комплексное соединение родия(III) с координационной формулой H3[RhCl6]. В промышленной практике под данным обозначением поставляются как водные растворы H3RhCl6, так и порошки родия и родийсодержащих сплавов, получаемые восстановлением гексахлорродиевой кислоты. Порошки из благородных металлов и сплавов на основе H3RhCl6 — это металлические порошки родия, а также бинарных и многокомпонентных систем (Rh–Pt, Rh–Pd, Rh–Ir), осаждённые из хлоридных комплексов. Содержание родия в товарных порошках составляет 99,90–99,99 % (3N8–4N), примеси нормируются по Fe, Si, Pb, Sn, Cu.
Технические характеристики и физико-химические свойства
Гексахлорродиевая кислота H3[RhCl6] образует кристаллогидраты, хорошо растворима в воде и водно-спиртовых средах, устойчива в кислых хлоридных растворах. При восстановлении (водородом, гидразином, формиатом натрия, боргидридом) из раствора H3RhCl6 выделяется металлический родиевый порошок с регулируемым гранулометрическим составом. Ключевые параметры порошков:
- чистота по родию — 99,90–99,99 %;
- средний размер частиц (D50) — 0,5–15 мкм;
- удельная поверхность (BET) — 3–45 м/г;
- насыпная плотность — 1,2–4,5 г/см;
- температура плавления родия — 1963 C;
- содержание хлорид-ионов после промывки — не более 0,05 %.
Порошки родия устойчивы к окислению на воздухе до 600 C, химически инертны в соляной, серной и азотной кислотах, растворяются в царской водке и в расплавах щелочных металлов. Для сплавов Rh–Pt и Rh–Ir характерна повышенная жаростойкость и стабильность каталитической активности.
| Марка порошка | Основной компонент | Чистота, % | D50, мкм | Область применения |
|---|---|---|---|---|
| ПРХ-3N8 | Rh | 99,98 | 1,5–3,0 | катализаторы, толстоплёночные пасты |
| ПРХ-4N | Rh | 99,99 | 0,5–1,2 | микроэлектроника, мишени |
| ПРХП-10 | Rh–Pt (10 %) | 99,95 | 3,0–6,0 | термопары, электроды |
| ПРХИ-5 | Rh–Ir (5 %) | 99,95 | 2,0–5,0 | тигли, стеклоплавильные узлы |
| ПРХПД-20 | Rh–Pd (20 %) | 99,90 | 4,0–8,0 | автокатализ, нейтрализаторы |
Технология получения
Порошки из благородных металлов и сплавов H3RhCl6 получают восстановительным осаждением из растворов гексахлорродиевой кислоты. Раствор H3[RhCl6] готовят хлорированием родиевой губки в соляной кислоте с добавлением окислителя. Далее проводят восстановление при контролируемых pH (1,5–4,0), температуре (60–90 C) и скорости подачи восстановителя, что позволяет управлять дисперсностью и морфологией частиц. Осадок отмывают от хлоридов, сушат в вакууме при 80–120 C и, при необходимости, восстанавливают в водороде при 400–700 C. Для легированных систем в раствор вводят соли платины, палладия или иридия в заданном соотношении.
Области применения
- Производство автомобильных катализаторов и нейтрализаторов выхлопных газов (Rh–Pd, Rh–Pt).
- Толстоплёночные резистивные и контактные пасты для гибридных микросхем и датчиков.
- Изготовление родиевых тиглей и стеклоплавильных узлов для оптического стекловарения.
- Платинородиевые термопары типа S, R, B для металлургических печей и авиадвигателей.
- Электроды для электрохимических производств, аноды в хлорно-щелочном электролизе.
- Мишени для магнетронного напыления в микроэлектронике и нанопроизводстве.
Условия эксплуатации и хранения
Порошки H3RhCl6 и родиевые порошки хранят в герметичной таре из инертного материала (полиэтилен, фторопласт) в сухом помещении при температуре не выше 25 C и относительной влажности до 60 %. Растворы гексахлорродиевой кислоты сохраняют в кислой среде (pH < 2) в стеклянной или полимерной таре, защищая от прямого солнечного света. Порошки родия негорючи, не токсичны, но при работе с мелкодисперсными фракциями (D50 < 2 мкм) требуется защита органов дыхания от аэрозоля.
Вопросы и ответы
Что представляет собой H3RhCl6?
H3RhCl6 — гексахлорродиевая кислота, комплексное соединение родия(III) с формулой H3[RhCl6]. Применяется как исходный раствор для восстановительного осаждения родиевых и родийсодержащих порошков.
Какая чистота родиевых порошков доступна?
Стандартно поставляются порошки чистотой 99,90–99,99 % (3N8–4N). Содержание Fe, Si, Pb, Cu и Sn нормируется индивидуально по спецификации заказчика.
Как регулируется дисперсность порошка?
Размер частиц задаётся параметрами восстановления: pH раствора H3[RhCl6], температурой, типом и скоростью подачи восстановителя. D50 варьируется в диапазоне 0,5–15 мкм.
Для каких сплавов применяется осаждение из H3RhCl6?
Метод применим для систем Rh–Pt, Rh–Pd, Rh–Ir. Соотношение компонентов задаётся введением солей платины, палладия или иридия в исходный раствор.
