Iridžio (III) chloridasyra neorganinis junginys, kurio CAS 10025-83-9 ir molekulinė formulė IrCl3. Tamsiai žali milteliai su metaliniu blizgesiu. Izotopų gamyboje naudojami įvairūs naudojimo būdai, įskaitant radioaktyviųjų izotopų gamybą, branduolinio magnetinio rezonanso vaizdavimą, radiacijos dozimetrus, radioaktyviuosius žymeklius ir branduolinės energijos gamybą. Šios programos parodo savo svarbą ir vertę izotopų gamyboje, o nuolat tobulėjant mokslui ir technologijoms, jų taikymo perspektyvos taip pat yra labai plačios. Jis naudojamas įvairiai branduolinės energijos gamybos srityje, įskaitant kuro rinklių gamybą, kuro papildus, reaktorių valdymo agentus, radioaktyviųjų izotopų termoelektrinius generatorius ir branduolinių atliekų apdorojimą. Šios programos parodo savo svarbą ir vertę branduolinės energijos gamybos srityje, o nuolat tobulėjant mokslui ir technologijoms, jų taikymo perspektyvos taip pat yra labai plačios.
(Produkto nuoroda:https://www.bloomtechz.com/chemical-reagent/laboratory-reagent/iridium-iii-chloride-cas-10025-83-9.html)
Redukcijos iridžio chlorido metodas yra iridžio (III) chlorido sintezės metodas. Toliau pateikiami išsamūs šio metodo žingsniai ir cheminės reakcijos formulės:
1. Žaliavų paruošimas: Paruoškite atitinkamą kiekį iridžio chlorido, redukuojančių medžiagų (tokių kaip vandenilis, natrio borohidridas ir kt.) ir atitinkamus tirpiklius (pvz., vandenį, alkoholį ir kt.) druskos rūgščiai. Iridžio chloridas paprastai yra kietas arba skystas, kurio reduktorius yra milteliai arba dujos, o tirpiklis - skystis.
2. Ištirpinkite iridžio chloridą: iridžio chloridą ištirpinkite atitinkamame tirpiklyje, kad susidarytų vienodas tirpalas.
3. Įpilkite reduktorius: Įpilkite reduktorių į iridžio chlorido tirpalą, užtikrindami, kad reduktorius visiškai susiliestų su iridžio chloridu.
4. Redukcijos reakcija: Tam tikromis temperatūros ir slėgio sąlygomis reduktorius redukuoja iridžio (III) chloridą iki iridžio (III) chlorido. Šios 5 reakcijos gali būti cheminės arba elektrocheminės, priklausomai nuo naudojamo redukcijos agento ir reakcijos sąlygų.
6. Produkto atskyrimas: susidariusį iridžio trichloridą atskirkite nuo reakcijos tirpalo. Atskyrimas gali būti atliekamas naudojant tokius metodus kaip garinimas, kristalizavimas ir filtravimas.
7. Valymas: išvalykite atskirtą iridžio trichloridą, kad pašalintumėte priemaišas. Valymo metodai gali apimti rekristalizaciją, sublimaciją ir kitus metodus.
Iridžio chlorido redukavimo cheminės reakcijos formulė yra: 2IrCl3 + 3H2→ 6IrCl3 + 6HCl.
Ši reakcija yra tipinė redukcijos reakcija, kurios metu iridžio chloride esantis Ir (IV) jonas reduktorius (pvz., vandenilio dujos) redukuojamas į Ir (III) joną, tuo pačiu sukuriant vandenilio chlorido rūgšties vandenilio chloridą. Reakcijos metu kaip reagentas naudojamas iridžio chloridas ir reduktorius, o kaip produktas – iridžio trichloridas.
Atliekant aukščiau nurodytus veiksmus, iridžio (III) chloridas gali būti susintetintas su tam tikru grynumu ir išeiga. Šio metodo privalumai yra paprastas veikimas, švelnios reakcijos sąlygos ir didelis derlius, todėl jis plačiai naudojamas laboratorijose ir pramoninėje gamyboje. Tačiau taikant šį metodą reikia naudoti redukuojančias medžiagas, tokias kaip vandenilis, o tai gali padidinti išlaidas ir didinti didelio masto gamybos riziką. Todėl realioje gamyboje būtina pasirinkti tinkamus sintezės būdus ir sąlygas, atsižvelgiant į konkrečias aplinkybes.
Cheminis nusodinimas garais yra plačiai naudojamas sintezės metodas, kuriuo galima ruošti įvairius metalo elementus ir junginius. Toliau bus pateiktas išsamus iridžio (III) chlorido sintezės, naudojant cheminio nusodinimo iš garų metodu, etapų ir cheminių reakcijų formulių aprašymas.
1. Žaliavų paruošimas
Šiam eksperimentui reikalingos žaliavos yra iridžio milteliai, alavo chloridas (SnCl2), chloro dujos (Cl2) ir vandenilio dujos (H2).
2. Eksperimentinė įranga
Eksperimentui reikalinga įranga: vamzdinė krosnis, vakuuminis siurblys, srauto matuoklis, termoelementas, reaktorius, svarstyklės, skiedinys ir aukštos temperatūros pirštinės.
3. Eksperimentiniai žingsniai
3.1 Žaliavų paruošimas: iridžio miltelius susmulkinkite į mažas daleles ir paruoškite alavo chloridą (SnCl2) ir chloro dujas (Cl2) vėlesniam naudojimui.
3.2 Reaktoriaus valymas: naudokite vakuuminį siurblį, kad ištrauktumėte orą iš reaktoriaus, kad išvengtumėte priemaišų poveikio eksperimentinio proceso metu.
3.3 Pakrovimas: tam tikra proporcija sumaišykite iridžio miltelius ir alavo chloridą ir įdėkite juos į reaktorių.
3.3 Sandarus reaktorius: įsitikinkite, kad reaktorius gerai užsandarintas, kad išvengtumėte dujų nuotėkio.
3.4 Vakuuminis siurbimas: dar kartą naudokite vakuuminį siurblį, kad ištrauktumėte orą iš reaktoriaus, palikdami jį neigiamo slėgio būsenoje.
3.5 Kaitinimo reaktorius: įdėkite reaktorių į vamzdinę krosnį ir lėtai įkaitinkite iki tam tikros temperatūros (pvz., 800 laipsnių).
3.6 Dujų įvedimas: Šildymo proceso metu lėtai įleiskite chloro ir vandenilio dujas, palaikydami tam tikrą dujų srautą ir slėgį.
3.7 Reakcijos laikas: palaikykite stabilią reakcijos temperatūrą ir dujų srautą ir reaguokite tam tikrą laiką (pvz., 1 valandą), kad iridžio milteliai ir alavo chloridas galėtų visiškai sureaguoti.
3.8 Aušinimas: nustokite šildyti ir natūraliai atvėsinkite reaktorių iki kambario temperatūros.
3.9 Po apdorojimo: Atidarykite reaktorių, išimkite produktą ir susmulkinkite jį į miltelius, naudodami skiedinį.
4. Cheminės reakcijos formulė
Pirmiau minėtame eksperimentiniame procese pagrindinė cheminės reakcijos formulė yra: Ir + 3SnCl2 + 4Kl2 + 2H2→ IrCl3 + 6SnCl2 + 2HCl. Ši reakcijos formulė parodo iridžio miltelių ir alavo chlorido reakciją su chloru ir vandenilio dujomis aukštoje temperatūroje, kad susidarytų iridžio (III) chloridas ir šalutiniai produktai SnCl2 ir HCl.
5, produkto valymas
Gautas produktas yra iridžio (III) chlorido ir šalutinių produktų SnCl2 ir HCl mišinys. Norint gauti labai gryną iridžio (III) chloridą, būtinas tolesnis gryninimas. Įprasti valymo metodai apima rekristalizaciją ir sublimaciją. Rekristalizavimo metodas apima daugybę tirpinimo ir kristalizacijos operacijų, kad būtų pašalintos priemaišos ir gaunamas didelio grynumo iridžio (III) chloridas. Sublimacijos metodas yra iridžio (III) chlorido atskyrimas nuo mišinio kaitinant ir sublimuojant, todėl gaunamas labai grynas produktas.
Elektrolizė yra dažniausiai naudojamas metalų junginių paruošimo būdas, kurio metu vykstant elektrolizės reakcijoms metalų jonai redukuojami į elementinius metalus. Toliau bus pateiktas išsamus iridžio (III) chlorido sintezės elektrolizės metodu etapų ir cheminių reakcijų formulių aprašymas.
1. Žaliavų paruošimas
Šiam eksperimentui reikalingos žaliavos yra iridžio druskos tirpalas (pvz., K2IrCl6 tirpalas), natrio chloridas (NaCl), natrio hidroksidas (NaOH) ir dejonizuotas vanduo.
2. Eksperimentinė įranga
Eksperimentui reikalinga įranga – elektrolitinis elementas, maitinimo šaltinis, elektrodai, elektrolitų talpa, maišyklė, lašelinis piltuvas, termometras, pH matuoklis ir kt.
3. Eksperimentiniai žingsniai
3.1 Elektrolito paruošimas: Tam tikromis proporcijomis sumaišykite iridžio druskos tirpalą ir natrio chlorido tirpalą, įpilkite atitinkamą kiekį natrio hidroksido tirpalo, tolygiai išmaišykite ir gaukite elektrolitą.
3.2 Elektrolizė: supilkite elektrolitą į elektrolitinį elementą, įkiškite elektrodą į elektrolitą ir prijunkite elektrolizės maitinimo šaltinį. Kontroliuokite srovės ir įtampos dydį ir stebėkite pokyčius elektrolizės proceso metu.
3.3 Produkto surinkimas: pasibaigus elektrolizės reakcijai, išjunkite maitinimą ir nuimkite elektrodą. Nufiltruokite nuosėdas iš elektrolito ir nuplaukite vandeniu, kad gautumėte neapdorotą iridžio (III) chlorido produktą.
3.4 Gryninimas: neapdorotas produktas išgryninamas perkristalizuojant arba sublimuojant, siekiant gauti labai gryną iridžio (III) chloridą.
4. Cheminės reakcijos formulė
Iridžio (III) chlorido sintezės procese elektrolizės būdu pagrindinė cheminės reakcijos formulė yra: IrCl3 + 3H2O → IrCl3(OI)3 + 3HCl. Ši reakcijos formulė parodo iridžio druskų hidrolizės reakciją vandenyje, kad susidarytų IrCl3(OI)3ir HCl. Elektrolizės proceso metu IrCl3(OI)3netenka hidroksilo grupių ir susidaro iridžio (III) chloridas ir vanduo.