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金、钯、铂与铑、铱的分离方法很多,可用置换的方法将其分离,首先采用铜粉置换,将金、钯、铂转入置换渣中,而铑、铱留到溶液中,过滤将其分离。该方法的缺点是铑、铱的回收率不高,特别是铑的回收率低,原因是置换终点很难掌握,近年来又研究了溶剂萃取分离技术,可有效地从溶液中将金、钯、铂分别苯取,而铑、铱留到萃铂残液中,再用P204净化除去贱金属杂质,最后采用萃取法分离铑、铱。
铜粉的制作及置换原理①铜粉的制作 结晶硫酸铜(CuSO4·5H2O)用水溶解,用锌粉置换,然后用水漂洗几次即可。其反应式为∶CuSO, +Zn=ZnSO,+Cut ②置换原理如下所述。a.根据金属活动性顺序「K、Ca、Na、Mg、Al、Mn、Zn、Cr、Fe、Co、Ni、Sn、Pd(H)、Se、Bi、Cu、Hg、Ag、Pt、Au7 可知,铜的电势值,即金属活动性比贵金属强,也就是说铜的电势值小于贵金属的电势值,铜在氧化还原电势的左边,贵金属在右边,所以能置换贵金属。b.置换贵金属的动力学次序是∶Au>Pd>Pt>Rh>Ir。c.不同金属有不同的氧化还原电势,它是水溶液中发生氧化还原反应强弱的重要量度,是判别水溶液中,发生氧化还原反应的热力学定量值,在理论和实践上,都有重要的意义和应用价值。
将金属以离子状态转入溶液,其反应难易是利用氧化电势来判别。选择浸出分离贵贱金属,就是利用它们氧化电势的不同来达到的。使金属离子以金属状态从溶液中析出,则是应用还原电势(如电解过程金属的提取与精炼)的不同来实现的。控制体系还原电势来达到金属选择性还原析出,其原理与电解一样,电解产物可利用电极电势来判断,也可以根据还原电势的不同,来得到预期的产物。即易还原的金、钯、铂优先选择析出,而反应速度较慢的铑及难于还原铱的则留在溶液中,由此达到金、钯、铂与铑、铱的分离。
d.电势差值愈大,分离效果就越好。但 C.N.金兹布尔格研究证明,铂族金属氯配离子还原至金属状态与电势关系不一致,而与其稳定常数相一致。由于铂和铑还原反应速度相差不大,要使铂有较高的回收率,铑完全不析出是做不到的。只有借助于体系电势的测定及化学分析的配合,来了解不同电势下各金属置换反应的过程。找出金、钯、铂置换率最高,而铑、铱置换率最低的电势范围。以此来确定其反应终点,从而达到提高铑、铱回收率的目的。
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