Физико-химические основы процессов извлечения осмия из сульфитно-сульфатных и сульфитно-сульфатно-хлоридных растворов

• Автор: Останина, Ольга Ивановна
• Шифр специальности: 05.17.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Свойства металлического осмия и его важнейших

соединений

1.2 Сульфитокомплексы осмия

1.3 Методы извлечения осмия из растворов.

1.3.1 Экстракция комплексов осмия

1.3.2 Сорбция комплексов осмия.

1.4 Выводы из литературного обзора

2. ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3. ПОВЕДЕНИЕ ОСМИЯ В РАСТВОРАХ, СОДЕРЖАЩИХ ИОН
3.1 Взаимодействие 0 с БОг в сернокислых растворах
3.2 Влияние хлорид иона на поведение осмия в сульфитносульфатных растворах
3.3 Взаимодействие 0з с 2 в щелочном растворе
4. СИНТЕЗ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ СУЛЬФИТОКОМПЛЕКСОВ ОСМИЯ
4.1 Взаимодействие Об с ИагБОз в растворах серной кислоты
4.2 Взаимодействие хлорокомплексов осмияГУ с
сульфитсодержащими реагентами
5. ИЗВЛЕЧЕНИЕ СУЛЬФИТОКОМПЛЕКСОВ ОСМИЯ ИЗ СЕРНОКИСЛЫХ РАСТВОРОВ МЕТОДАМИ ЭКСТРАКЦИИ
И СОРБЦИИ
5.1 Экстракция сульфитокомплексов осмияГУ
5.2 Сорбция осмия в форме ОвгСрОДСЗОзНгО4
6. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


В растворе КОН гидролиз OsCl4 идет значительно быстрее. При 0 °С и давлении хлора ~ 0-0 мм рт. Трихлорид осмия(Ш) - OsCl3 - получают при термическом разложении OsCI4 в струе хлора [8]. Темно-серый порошок OsCl3, нерастворим в концентрированных HN, HCl, H2S, воде, жидком хлоре, бензоле, хлороформе. В растворах КОН он гидролизуется. При нагревании трихлорида осмия до температуры > 0 °С происходит его разложение на металлический осмий и газообразный хлор [1]. Водородом OsCl3 восстанавливается до металла при 0 - 0 °С [1]. В отличие от большинства платиноидов осмий легко соединяется с кислородом с образованием оксохлоридов. Оксотетрахлорид осмия - OsOCl4 - получают хлорированием осмия в токе сухой смеси хлора и кислорода в объемном соотношении 8 : 1 [1]. OsOCl4 - вещество темно-красного цвета, обладает диамагнитными свойствами. В вакууме OsOCl4 сублимирует при °С. Комплексные хлориды осмия. Наибольший практический интерес представляют хлорокомплексные соединения осмия. Они используются и в препаративном синтезе, и в аналитической практике, и в технологии аффинажа. Хлоридные комплексы - наиболее изученные соединения осмия(У1) и (IV). Хлорокомплексы осмия(Ш) и тем более осмия(Н) нетипичны и крайне мало изучены. Образование хлорокомплексов наблюдается при взаимодействии 0s с соляной кислотой [4]. Первоначально при недостатке НС1 образуется комплекс состава [OsC^OII^Cb]2". OsCIo] ". Хлорокомплекс осмия(1У) состава [OsCIo] ’ в кинетическом отношении наиболее инертен по сравнению с аналогичными хлорокомплексами других платиновых металлов. Акватация [OsCIo]2’ при комнатной температуре происходит медленно и лигандный обмен незначителен. Соли состава M2[OsC1o] (М = К+, Na+, NH4+, Cs+) устойчивы в солянокислых растворах при минимальной концентрации HCI 6 М. В растворах [OsC^]2" в НС1 с течением времени образуется аквахлорокомплексы состава [Os(H)Cls]*, [0s(H)2CU]°, [Os№0)Cl8f [9]. При длительном выдерживании растворов хлорокомплексы Os(IV) разлагаются под действием света с выделением черного осадка 0s*2H. Превращения под действием света характерны для комплексов всех платиновых металлов, но в случае комплексов осмия они имеют особенно большую скорость [4]. При этом показано, что реакция акватации иона [OsCIo]2' наблюдается даже в М НС1. В этих условиях в растворах 3. М НС1 сосуществуют комплексные ионы [OsCle]2" и [0s(H)Cl5] Последний является доминирующей формой в растворах НС1 с концентрацией 1. В растворах 1. Н)С]* и [0$(Н)2С]°. Если Сна < 0* М, то при нагревании и на свету образуется 0$*пН [4]. Длительное нагревание [ОбС^] ' с концентрированной НС1 приводит к образованию комплексного иона [ОбС]3’. В растворах хлорокомплексы осмия(Ш) неустойчивы и разлагаются с выделением гидратированного оксида ОБгОз^пНгО [4]. Для осмия(1У) известны комплексные оксогалогениды -М4[Со]*Н, где М - К+, Ка+, №+. В водных растворах димерный комплекс неустойчив. Продукты его гидролиза- мономерные комплексы состава [Оз(ОН)С]2‘, [0з(0Н)2С]2',[ (ОН)3С]2' и др [9]. Оптические характеристики некоторых хлорокомплексов осмия(ГУ) представлены в таблице 1 [4]. Осмий(У1) обладает особенно высоким сродством к кислороду, поэтому оксохлорокомплекс осмия(У1) состава [ОвОгСЦ]2’ в растворах устойчив: ЭСП раствора этого комплекса в 6 М НС1 при комнатной температуре не изменяется по крайней мере в течение дней. В водном растворе комплекс [ОяОгСЦ]2' гидролизуется, ЭСП раствора его в 2 М НС1 характеризуется полосами поглощения (X, нм (е)) при 0(), 6-8() и 0(0) нм [4]. Комплексные сульфаты осмия. Химия осмия в сульфатных средах по сравнению с другими благородными металлами наименее изучена. Известно [], что обработка металлического порошкообразного осмия концентрированной серной кислотой при нагревании в области температур 0 - 0°С приводит к образованию летучего тетраоксида осмия(УШ), что позволяет применять ее для перевода осмия в газовую фазу (отгонки). В ряде работ , преимущественно аналитического плана [5, ], исследовали процессы восстановления Об^УШ) в сернокислых растворах.