คุณทำอิริเดียม (III) คลอไรด์ได้อย่างไร?

อิริเดียม (III) คลอไรด์เป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มี CAS 10025-83-9 และสูตรโมเลกุล IrCl3 ผงสีเขียวเข้มที่มีความมันวาวเป็นโลหะ การผลิตไอโซโทปมีประโยชน์หลายอย่าง รวมถึงการผลิตไอโซโทปกัมมันตรังสี การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กนิวเคลียร์ เครื่องวัดปริมาตรรังสี ตัวตามรอยกัมมันตภาพรังสี และการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ การใช้งานเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความสำคัญและคุณค่าในการผลิตไอโซโทป และด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โอกาสในการประยุกต์การใช้งานจึงกว้างมากเช่นกัน มีการนำไปใช้งานที่หลากหลายในด้านการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ รวมถึงการผลิตส่วนประกอบเชื้อเพลิง สารเสริมเชื้อเพลิง สารควบคุมเครื่องปฏิกรณ์ เครื่องกำเนิดเทอร์โมอิเล็กตริกกัมมันตภาพรังสีไอโซโทป และการบำบัดกากนิวเคลียร์ การใช้งานเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความสำคัญและคุณค่าในด้านการผลิตพลังงานนิวเคลียร์ และด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี โอกาสในการประยุกต์การใช้งานจึงกว้างมากเช่นกัน

(ลิงค์สินค้า:HTTPS://www.BloomTechz.com/chemical-Reagent/laboratory-Reagent/iridium-III-Chloride-CAS-10025-83-9.html)

วิธีรีดิวซ์อิริเดียมคลอไรด์เป็นวิธีการสังเคราะห์อิริเดียม (III) คลอไรด์ ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนโดยละเอียดและสูตรปฏิกิริยาเคมีของวิธีนี้:

1. การเตรียมวัตถุดิบ: เตรียมอิริเดียมคลอไรด์ สารรีดิวซ์ (เช่น ไฮโดรเจน โซเดียมโบโรไฮไดรด์ ฯลฯ) ในปริมาณที่เหมาะสม และตัวทำละลายที่เหมาะสม (เช่น น้ำ แอลกอฮอล์ ฯลฯ) สำหรับกรดไฮโดรคลอริก อิริเดียมคลอไรด์มักเป็นของแข็งหรือของเหลว โดยมีสารรีดิวซ์เป็นผงหรือก๊าซและมีตัวทำละลายเป็นของเหลว

2. ละลายอิริเดียมคลอไรด์: ละลายอิริเดียมคลอไรด์ในตัวทำละลายที่เหมาะสมเพื่อให้ได้สารละลายที่สม่ำเสมอ

3. เพิ่มตัวรีดิวซ์: เพิ่มตัวรีดิวซ์ลงในสารละลายอิริเดียมคลอไรด์ โดยต้องแน่ใจว่าตัวรีดิวซ์สัมผัสกับอิริเดียมคลอไรด์อย่างเต็มที่

4. ปฏิกิริยารีดักชัน: ภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความดันที่กำหนด สารรีดิวซ์จะลดอิริเดียม (III) คลอไรด์เป็นอิริเดียม (III) คลอไรด์ ปฏิกิริยาทั้ง 5 ชนิดนี้อาจเป็นปฏิกิริยาเคมีหรือเคมีไฟฟ้า ขึ้นอยู่กับตัวรีดิวซ์ที่ใช้และสภาวะของปฏิกิริยา

6. การแยกผลิตภัณฑ์: แยกอิริเดียมไตรคลอไรด์ที่สร้างขึ้นออกจากสารละลายปฏิกิริยา การแยกสารสามารถทำได้โดยใช้วิธีการต่างๆ เช่น การระเหย การตกผลึก และการกรอง

7. การทำให้บริสุทธิ์: ทำให้อิริเดียมไตรคลอไรด์ที่แยกออกจากกันบริสุทธิ์เพื่อขจัดสิ่งสกปรก วิธีการทำให้บริสุทธิ์อาจรวมถึงการตกผลึกซ้ำ การระเหิด และวิธีการอื่นๆ

สูตรปฏิกิริยาเคมีสำหรับการลดอิริเดียมคลอไรด์คือ: 2IrCl₃ + 3H₂→ 6ไออาร์ซีแอล₃ + 6HCl

ปฏิกิริยานี้เป็นปฏิกิริยารีดักชันทั่วไป โดยที่ไอออน Ir (IV) ในอิริเดียมคลอไรด์จะถูกรีดิวซ์เป็นไอออน Ir (III) โดยตัวรีดิวซ์ (เช่น ก๊าซไฮโดรเจน) ขณะเดียวกันก็สร้างกรดไฮโดรคลอริกไฮโดรเจนคลอไรด์ ในระหว่างกระบวนการทำปฏิกิริยา อิริเดียมคลอไรด์และสารรีดิวซ์จะถูกนำมาใช้เป็นสารตั้งต้น และใช้อิริเดียมไตรคลอไรด์เป็นผลิตภัณฑ์

จากขั้นตอนข้างต้น อิริเดียม (III) คลอไรด์สามารถสังเคราะห์ได้ด้วยความบริสุทธิ์และผลผลิตที่แน่นอน วิธีนี้มีข้อดีคือใช้งานง่าย มีสภาวะเกิดปฏิกิริยาไม่รุนแรง และให้ผลผลิตสูง ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการและการผลิตทางอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้จำเป็นต้องใช้สารรีดิวซ์ เช่น ไฮโดรเจน ซึ่งอาจเพิ่มต้นทุนและความเสี่ยงด้านความปลอดภัยสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ ดังนั้นในการผลิตจริงจึงจำเป็นต้องเลือกวิธีการและเงื่อนไขการสังเคราะห์ที่เหมาะสมตามสถานการณ์เฉพาะ

การสะสมไอสารเคมีเป็นวิธีการสังเคราะห์ที่ใช้กันทั่วไปซึ่งสามารถใช้ในการเตรียมองค์ประกอบโลหะและสารประกอบต่างๆ ต่อไปนี้จะอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับขั้นตอนและสูตรปฏิกิริยาเคมีสำหรับการสังเคราะห์อิริเดียม (III) คลอไรด์โดยใช้วิธีการสะสมไอสารเคมี

1. การเตรียมวัตถุดิบ

วัตถุดิบที่จำเป็นสำหรับการทดลองนี้ ได้แก่ ผงอิริเดียม สแตนนัสคลอไรด์ (SnCl2) ก๊าซคลอรีน (Cl2) และก๊าซไฮโดรเจน (H2)

2. อุปกรณ์ทดลอง

อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการทดลอง ได้แก่ เตาหลอมแบบท่อ ปั๊มสุญญากาศ เครื่องวัดอัตราการไหล เทอร์โมคัปเปิล เครื่องปฏิกรณ์ เครื่องชั่ง ปูน และถุงมือที่มีอุณหภูมิสูง

3. ขั้นตอนการทดลอง

3.1 การเตรียมวัตถุดิบ: บดผงอิริเดียมให้เป็นอนุภาคขนาดเล็ก และเตรียมสแตนนัสคลอไรด์ (SnCl2) และก๊าซคลอรีน (Cl2) เพื่อใช้ในภายหลัง

3.2 การทำความสะอาดเครื่องปฏิกรณ์: ใช้ปั๊มสุญญากาศเพื่อแยกอากาศออกจากเครื่องปฏิกรณ์เพื่อหลีกเลี่ยงอิทธิพลของสิ่งเจือปนในระหว่างกระบวนการทดลอง

3.3 การบรรจุ: ผสมผงอิริเดียมและสแตนนัสคลอไรด์ในสัดส่วนที่กำหนดแล้วบรรจุลงในเครื่องปฏิกรณ์

3.3 เครื่องปฏิกรณ์แบบปิดผนึก: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องปฏิกรณ์มีการปิดผนึกอย่างดีเพื่อป้องกันการรั่วไหลของก๊าซ

3.4 การปั๊มสุญญากาศ: ใช้ปั๊มสุญญากาศอีกครั้งเพื่อถ่ายอากาศภายในเครื่องปฏิกรณ์ออก โดยปล่อยให้มีสถานะแรงดันลบ

3.5 เครื่องปฏิกรณ์ทำความร้อน: วางเครื่องปฏิกรณ์ในเตาหลอมแบบท่อ และค่อยๆ ให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด (เช่น 800 องศา)

3.6 การแนะนำแก๊ส: ในระหว่างกระบวนการทำความร้อน ให้แนะนำก๊าซคลอรีนและไฮโดรเจนอย่างช้าๆ โดยคงอัตราการไหลของก๊าซและความดันไว้

3.7 เวลาปฏิกิริยา: รักษาอุณหภูมิของปฏิกิริยาและการไหลของก๊าซให้คงที่ และทำปฏิกิริยาในช่วงเวลาหนึ่ง (เช่น 1 ชั่วโมง) เพื่อให้ผงอิริเดียมและสแตนนัสคลอไรด์ทำปฏิกิริยาเต็มที่

3.8 การทำความเย็น: หยุดการให้ความร้อนและทำให้เครื่องปฏิกรณ์เย็นลงตามธรรมชาติจนถึงอุณหภูมิห้อง

3.9 หลังการบำบัด: เปิดเครื่องปฏิกรณ์ นำผลิตภัณฑ์ออก และบดให้เป็นผงโดยใช้ปูน

4. สูตรปฏิกิริยาเคมี

ในกระบวนการทดลองข้างต้น สูตรปฏิกิริยาเคมีหลักคือ: Ir + 3SnCl₂ + 4Cl₂ + 2H₂→ ไออาร์ซีแอล₃ + 6SnCl₂ + 2HCl. สูตรปฏิกิริยานี้แสดงถึงปฏิกิริยาของผงอิริเดียมและสแตนนัสคลอไรด์กับคลอรีนและก๊าซไฮโดรเจนที่อุณหภูมิสูงเพื่อสร้างอิริเดียม (III) คลอไรด์และผลพลอยได้ SnCl2 และ HCl

5, การทำให้ผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์

ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับคือส่วนผสมของอิริเดียม (III) คลอไรด์และผลพลอยได้ SnCl2 และ HCl เพื่อให้ได้อิริเดียม (III) คลอไรด์ที่มีความบริสุทธิ์สูง จำเป็นต้องมีการบำบัดให้บริสุทธิ์ในภายหลัง วิธีการทำให้บริสุทธิ์ทั่วไป ได้แก่ การตกผลึกซ้ำและการระเหิด วิธีการตกผลึกซ้ำเกี่ยวข้องกับการละลายและการตกผลึกหลายครั้งเพื่อขจัดสิ่งเจือปนและรับอิริเดียม (III) คลอไรด์ที่มีความบริสุทธิ์สูง วิธีการระเหิดคือการแยกอิริเดียม (III) คลอไรด์ออกจากของผสมโดยการให้ความร้อนและการระเหิด ส่งผลให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง

อิเล็กโทรไลซิสเป็นวิธีการที่ใช้กันทั่วไปในการเตรียมสารประกอบโลหะ ซึ่งจะลดไอออนของโลหะให้เป็นโลหะธาตุผ่านปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลซิส ต่อไปนี้จะอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับขั้นตอนและสูตรปฏิกิริยาเคมีสำหรับการสังเคราะห์อิริเดียม (III) คลอไรด์โดยใช้วิธีอิเล็กโทรไลซิส

1. การเตรียมวัตถุดิบ

วัตถุดิบที่จำเป็นสำหรับการทดลองนี้ประกอบด้วยสารละลายเกลืออิริเดียม (เช่น สารละลาย K2IrCl6) โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) และน้ำปราศจากไอออน

2. อุปกรณ์ทดลอง

อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการทดลองประกอบด้วยเซลล์อิเล็กโทรไลต์ อุปกรณ์จ่ายไฟ อิเล็กโทรด ภาชนะบรรจุอิเล็กโทรไลต์ เครื่องกวน กรวยหยด เทอร์โมมิเตอร์ เครื่องวัดค่า pH ฯลฯ

3. ขั้นตอนการทดลอง

3.1 การเตรียมอิเล็กโทรไลต์: ผสมสารละลายเกลืออิริเดียมและสารละลายโซเดียมคลอไรด์ในสัดส่วนที่กำหนด เติมสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ในปริมาณที่เหมาะสม คนให้เข้ากัน และรับอิเล็กโทรไลต์

3.2 อิเล็กโทรไลซิส: เทอิเล็กโทรไลต์ลงในเซลล์อิเล็กโทรไลต์ ใส่อิเล็กโทรดเข้าไปในอิเล็กโทรไลต์ และเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟสำหรับอิเล็กโทรไลซิส ควบคุมขนาดของกระแสและแรงดันไฟฟ้า และสังเกตการเปลี่ยนแปลงระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส

3.3 การรวบรวมผลิตภัณฑ์: หลังจากปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลซิสเสร็จสิ้น ให้ปิดเครื่องและถอดอิเล็กโทรดออก กรองตะกอนออกจากอิเล็กโทรไลต์แล้วล้างด้วยน้ำเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ดิบของอิริเดียม (III) คลอไรด์

3.4 การทำให้บริสุทธิ์: ผลิตภัณฑ์ดิบถูกทำให้บริสุทธิ์โดยการตกผลึกใหม่หรือการระเหิดเพื่อให้ได้อิริเดียม (III) คลอไรด์ที่มีความบริสุทธิ์สูง

4. สูตรปฏิกิริยาเคมี

ในกระบวนการสังเคราะห์อิริเดียม (III) คลอไรด์โดยอิเล็กโทรไลซิส สูตรปฏิกิริยาเคมีหลักคือ: IrCl₃ + 3H₂O → IrCl₃(โอ้)₃ + 3HCl. สูตรปฏิกิริยานี้แสดงถึงปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของเกลืออิริเดียมในน้ำเพื่อสร้าง IrCl₃(โอ้)₃และเอชซีแอล ในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส IrCl₃(โอ้)₃สูญเสียหมู่ไฮดรอกซิลและสร้างอิริเดียม (III) คลอไรด์และน้ำ