氢还原重量法测定氯铱酸铵中的铱含量

2021-04-02师小瑶

广州化工 2021年6期

王飞, 李进, 师小瑶，邱敏，李波

(西安瑞鑫科金属材料有限责任公司，陕西西安 710016)

随着近年来我国经济的快速发展，对贵金属铱化合物的需求呈逐年上升的趋势，三氯化铱、四氯化铱、氯铱酸等铱化合物，广泛应用于航天涂层、石油化工、环境等领域[1]。然而许多铱化合物的制备过程需要将氯铱酸铵作为制备原料，所以氯铱酸铵中铱含量的测定结果直接关系到铱化合物的产品质量。目前对氯铱酸铵中铱含量的测定主要采用硫酸亚铁电流滴定法，此方法操作步骤复杂，检测周期较长，称样量较少，对设备及操作技巧要求较高，不能满足实际生产要求[2]。氢还原重量法作为一种操作简单，精密度及准确度较高的检测方法，在铑化合物、钯化合物、铂化合物、钌化合物等贵金属化合物主含量的检测中应用较多，目前还未见应用于铱化合物的报道[3-6]。

本文采用氢还原重量法测定铱化合物氯铱酸铵中铱含量，对氢还原重量法的还原过程进行研究和优化，确定过程温度及时间，考察了杂质元素铂、钯、铑、钌、金、银、铝、锡、铅、铜、镍、铁、镁、锰对铱含量的影响，测定结果与硫酸亚铁电流滴定法对比，结果基本一致[7-9]。

1 实验

1.1 仪器设备及试剂

氢气：ω(H2)>99.999%；ME-104E分析天平(0.0001 g)，德国梅特勒公司；VFK171205型管式电阻炉，上海意丰电炉有限公司；石英管；封口石英舟；干燥器。

1.2 实验方法

称取1.5～2.0 g氯铱酸铵样品，置于已恒重的石英舟中，将石英舟置于管式电阻炉的石英管内。通高纯氢气约10 min，开启管式电阻炉开关，依次设定升温程序如下：10 min室温升温至100 ℃，恒温30 min，20 min升温至350 ℃，恒温1 h，20 min升温至750 ℃，恒温1 h。关闭电源，继续通入氢气，待炉内温度降至200 ℃，打开炉盖，自然冷却至约50 ℃，关闭氢气，取出石英舟，置于烘箱中105 ℃干燥0.5 h。取出，置于干燥器中冷却0.5 h至室温，称重，重复1～2次。

2 结果与讨论

2.1 碳化温度及时间

由于氯铱酸铵易分解碳化，在95～105 ℃范围内改变电阻炉的温度，保持其他试验条件不变，考察碳化温度变化对结果的影响。结果表明，在温度变化范围内，温度的变化对试验结果并无影响。在电阻炉的温度100 ℃，改变恒温时间0.5～1 h，保持其他试验条件不变，考察碳化时间变化对结果的影响。结果表明，在0.5～1 h内，恒温时间的变化对试验结果并无影响。所以选择100 ℃，恒温0.5 h。

2.2 铵盐分解温度及时间

在345～355 ℃范围内改变电阻炉的温度，保持其他试验条件不变，考察铵盐分解温度变化对结果的影响。结果表明，在温度变化范围内，温度的变化对试验结果并无影响。在电阻炉的温度350 ℃，改变恒温时间1～1.5 h，保持其他试验条件不变，考察铵盐分解时间变化对结果的影响。结果表明，在1～1.5 h内，恒温时间的变化对试验结果并无影响。所以选择350 ℃，恒温1 h。

2.3 氢还原温度及时间

在745～755 ℃范围内改变电阻炉的温度，保持其他试验条件不变，考察还原温度变化对结果的影响。结果表明，在温度变化范围内，温度的变化对试验结果并无影响。在电阻炉的温度750 ℃，改变恒温时间1～1.5 h，保持其他试验条件不变，考察还原时间变化对结果的影响。结果表明，在1～1.5 h内，恒温时间的变化对试验结果并无影响。所以选择750 ℃，恒温1 h。

2.4 干燥温度和时间

由于还原铱粉易吸收水分，所以还原后需要进行干燥。设定烘箱温度为105 ℃，干燥时间1～1.5 h，保持其他试验条件不变，考察干燥时间变化对结果的影响。结果表明，0.5 h铱粉已经完全干燥。所以选择105 ℃，干燥0.5 h。

2.5 杂质元素对铱分析结果影响

根据GB/T 34499.2-2017 铱化合物分析方法第2部分电感耦合等离子体原子发射光谱法对氯铱酸铵中铂、钯、铑、钌、金、银、铝、锡、铅、铜、镍、铁、镁、锰杂质元素进行测定，结果表明氯铱酸铵中各杂质元素含量均小于0.001%，公司生产要求铱含量>43.0%，杂质元素引入的误差对铱含量的测定可忽略不计。