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先得首先看清楚铂铱、把铱合金,在电子和航空工业中,主要用作电阻和触点材料。在加工过程中产生的废屑、废品和使用后的残品中的铂、铱和把的回收与再生,从经济价值考虑,一直深受人们的重视。迄今,铂铱、把铱废料回收与再生过程中所采用的分离与提纯方法,在溶样和回收率方面,均不能取得满意的结果。本文试以优质、高产、低耗和安全操作为准则,对前人所采用的一些工艺流程进行研讨,并推荐可用于处理公斤量级的铂铱和把铱合金废料的工艺流程。
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  1. 不可或少谈到铱的化合物:
    铱的氧化态介于-3和+9间,最常见的氧化态为+3和+4。高氧化态的化合物比较罕见,包括IrF6和两种混合氧化物Sr2MgIrO6及Sr2CaIrO6。2009年,科学家利用基质隔离方法(在6K的氩气中)对过氧化铱配合物进行紫外线照射,制成了四氧化铱(IrO4)。然而这一化合物预计在更高的温度下无法稳定保持固体状态。铱的最高氧化态为+9,是所有已知元素中最高的,只存在于IrO+4,它以气态形式出现,未知是否会形成任何盐。二氧化铱(IrO2)为棕色粉末,是铱唯一一种性质已经过充分研究的氧化物。三氧化二铱是一种黑蓝色粉末,在硝酸中会氧化成IrO2。其他已知的化合物包括二硫化铱、二硒化铱、三硫化二铱和三硒化二铱等,另外也有研究指出IrS3的存在。铱还可以形成氧化态为+4和+5的铱酸,如K2IrO3和KIrO3。在高温下使铱与氧化钾或超氧化钾反应,就可取得这些铱酸。
    目前尚未发现化学式为IrxHy的氢铱二元化合物,但有些已知配合物包含IrH45和IrH36离子,其中铱的氧化态分别为+1和+3。科学家认为,Mg6Ir2H11当中同时存在IrH45以及含18个电子的IrH54离子。铱并不形成一卤化物和二卤化物,而是会与每一种卤素形成对应的三卤化物IrX3。氧化态为+4或以上的卤化物只有四氟化铱、五氟化铱和六氟化铱。六氟化铱(IrF6)是一种反应性很高的挥发性黄色固体,其分子结构呈八面体形。它在水中会分解,而且铱黑(即金属铱粉末)可将其还原成晶体状的四氟化铱(IrF4)。五氟化铱的特性相似,但它其实是一种四聚体Ir4F20,由四个角对角连接的八面体所形成。
    工业上最重要的铱化合物是六氯铱酸(H2IrCl6)及其铵盐。铱的纯化过程、大多数铱化合物的生产初始步骤以及阳极涂层的制备过程都要用到这些化合物。IrCl2?6离子呈棕黑色,能够轻易还原成浅色的IrCl3?6,且该反应可以逆转。三氯化铱(IrCl3)常被用作其他Ir(III)化合物的制备原料。[3]氯和铱粉末在650°C经氧化反应会形成无水三氯化铱,而Ir2O3溶于氢氯酸中则可制成水合三氯化铱。另一种类似的制备原料是六氯铱酸铵((NH4)3IrCl6)。三价铱配合物具抗磁性,分子结构一般为八面体型。
    铱的有机化合物含有铱﹣碳键,其中铱的氧化态通常较低。比如,十二羰基四铱(Ir4(CO)12)是最常见兼最稳定的金属羰基配合物,当中的铱就处于0氧化态。十二羰基四铱中的每一个铱原子都与另外三个键合,形成四面体原子簇。一些重要的Ir(I)有机化合物都是以发现者命名的。这包括沃什卡配合物(IrCl(CO)[P(C6H5),它会与O2分子键合,这种特性十分特殊。克拉布特利催化剂(Crabtree's catalyst)是一种用于氢化反应的均相催化剂。这些化合物都属于平面正方形d8配合物,共有16个价电子,因此反应性很高。

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  2. 接下来介绍铱要在1803年在纯天然铂的不可溶残渣中发觉的。关键发现人史密森·坦南特(SmithsonTennant)以希腊极品女神鸢尾花(七色彩虹的化身为)的名字命名它,因为它的盐份引人注意且色调多种多样。铱是地壳中最稀缺的要素之一,每年产量和消耗量仅为3吨(6600磅)。191Ir和193Ir是铱的有且只有的二种纯天然放射性核素,都是唯一的稳定同位素;后面一种更加丰富多彩。
    使用时最主要的铱化合物是它与氯产生的盐和酸,虽然铱也形成了很多用以工业催化和科学研究的有机物金属化合物。当必须高温下的高耐蚀性时应用铱金属材料,比如性能卓越汽车火花塞、用以半导体材料在高温下加工硬化的钳锅及其用以氯碱化工加工工艺中生产制造氯的电级。铱放射性药品用以一些放射性药品热电厂发电机组。
    铱在陨铁里的成分远远高于地壳中的成分。因为这一根本原因,白垩纪-古近纪界限黏土层中出现异常强的铱成分引起了阿尔瓦雷斯假设,即在6600百万年,一个极大的外星球物件的碰撞导致了霸王龙和很多别的种群的灭亡,如今已经知道是通过产生希克苏鲁伯陨坑的碰撞造成的.一样,来源于太平洋的关键样版里的铱出现异常说明了大概250百万年的Eltanin碰撞。大家觉得,地球里的铱总产量远远高于地球内部岩层中观查到的成分,但与别的铂族金属材料一样,铱的密度高的和与铁融合的发展趋势造成绝大多数铱降低到小于地球内部在地球年青且依然熔融时。

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  3. 汇总解说铱的有机化合物:
    铱的氧化态处于-3和+9间,最常见的氧化态为+3和+4。高氧化态的氧化物较为少见,包含IrF6和二种混和金属氧化物Sr2MgIrO6及Sr2CaIrO6。2009年,专家运用栽培基质隔离方法(在6K的氩气瓶中)对过氧化物铱配位化合物开展紫外线照射,做成了四氧化铱(IrO4)。但是这一有机化合物预估在更强的环境温度下没法平稳维持固态情况。铱的最大氧化态为+9,是全部已经知道原素中最多的,只存在于IrO+4,它以气体方式发生,不明是否会产生一切盐。二氧化铱(IrO2)为深棕色粉末状,是铱唯一一种特性早已过充分的科学研究的金属氧化物。三氧化二铱是一种黑蓝色粉末,在氰化钠时会空气氧化成IrO2。别的已经知道的有机物包含二硫化橡胶铱、二硒化铱、三硫化橡胶二铱和三硒化二铱等,此外也是有科学研究强调IrS3的存有。铱还能够产生氧化态为+4和+5的铱酸,如K2IrO3和KIrO3。在高温下使铱与氧化钾或超氧化钾反映,就能获得这种铱酸。
    现阶段并未发觉化学方程式为IrxHy的氢铱二元有机化合物,但有一些已经知道配位化合物包括IrH45和IrH36正离子,在其中铱的氧化态各自为+1和+3。专家觉得,Mg6Ir2H11之中与此同时存有IrH45及其含18个电子器件的IrH54正离子。铱并不是产生一卤化和二卤化物,反而是会与每一种卤素灯泡产生相匹配的三卤化IrX3。氧化态为+4或之上的卤化仅有四氟化氢铱、五氟化氢铱和六氟化铱。六氟化氢铱(IrF6)是一种反应性很强的挥发物黄色固体,其分子式呈八面体形。它在水中会溶解,并且铱黑(即金属材料铱粉末状)可将其转变成结晶状的四氟化氢铱(IrF4)。五氟化氢铱的特征相像,但它实际上是一种四聚体Ir4F20,由四个角对角线联接的八面体所产生。
    工业上最主要的铱化合物是六氯铱酸(H2IrCl6)以及氨盐。铱的提纯操作过程、大部分铱有机化合物的生产制造原始流程及其阳极氧化镀层的配制全过程都需要使用这种有机化合物。IrCl2?6正离子呈黑棕色,可以随便转变成浅色系的IrCl3?6,且该反映能够反转。三钛酸异丙酯铱(IrCl3)常被作为别的Ir(III)氧化物的制取原材料。[3]氯和铱粉末状在650°C经氧化还原反应会产生没有水三钛酸异丙酯铱,而Ir2O3溶解于氢氯酸中则可做成水合三钛酸异丙酯铱。另一种相似的制取原材料是六氯铱酸铵((NH4)3IrCl6)。三价铱配位化合物具抗磁性,分子式一般为八面体型。
    铱的有机物带有铱﹣碳键,在其中铱的氧化态一般较低。例如,十二羰基四铱(Ir4(CO)12)是很普遍兼最稳定的金属材料羰基配位化合物,之中的铱就处在0氧化态。十二羰基四铱里的每一个铱分子都和此外三个键合,产生四面体原子簇。一些主要的Ir(I)有机物全是以发现人取名的。这包含沃什卡配位化合物(IrCl(CO)[P(C6H5),它会与O2分子结构引线键合,这个特点十分独特。克拉布特利金属催化剂(Crabtree'scatalyst)是一种用以酯化反映的均相催化剂。这种有机化合物都归属于平面图方形d8配位化合物,一共有16个价电子,因而反应性非常高。

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  • 本文由 发表于 2023年1月20日 11:14:54
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