Образование и превращение нитрохлорокомплексов Ir(III), Pd(II), Pt(II) и Pt(IV) в водных растворах Коренев, Сергей Васильевич

Введение к работе

/ . /

'лиссе^;;,.. /

'Актуальность темы. Рост потребления платиновых металлов (ИМ) требует повышения эффективности технологических процессов их извлечения и аффинажа. Одним из наиболее редких ПМ является иридий, которой обладает многими уникальными свойствами. Поэтому проблема увеличения производства иридия стоит наиболее остро. В то т.е время платина и палладий является макрсхскпснентами платннусодер.т.а^его сырья и их извлечение во многом определяет особенности технологии выделения и аффинажа иридия. Одним из основных технологически процессов является реакция нитрования - перевод хлсрскокплексов ПМ в нитросоединения путем воздействия нитрита натрия. Несмотря на то, что образование и разрушение нитритних комплексов давно используется в аффинаже Ш, сведгиия о промежуточных соединениях и их взаимопревращениях ограничены. В связи с э'г::л получение фундаментальных знаний о химических прегрешениях ІГІ в технологически веяных іитрчтно-хлоридта средах имеет принципиальнее значение.

Работа выполнилась в соответствии с тсмоЛ плана НІР І1ЇІХ СО АН СССР:

"Синтез новых типов координационных соединения, изучение их физико-хп.мичзскнх свойств, кинетики и механизма реакций их взаимодействия и презркцения:

б) редких платиновых (металлов в нитритних средах с целью поиска путей совершенствования существующих и создания ноеых технологически и гналитичееккх процессов". Шифр: 2.І7.2.І., номер госрзгистрацші: 0ІЄ60І08373 по приказу-распоряжению МІМ СССР и СО АН СССР З 591/1054 от 20.11.85, раздел "Металлургия", а также в соответствии с программой "Сибирь", раздел 1.07., задание 04.07. Целью работы было детальное исследование процессов нитрования хлориднік комплексов 1г(Ш), Pd(IT), Pt(II) и РШУ). В связи с этим необходимо было решить следующие задачи:

I. Получить и интерпретировать спектры ЯМР нитрохлоро-соединений иридия(Ш) и палладия(П), установить их состав и строение.

2. Методом ЯМР на ядрах ¹⁵Л/, ¹⁴Л/, ^I70 , ³⁵Cl , ^I95Pt
установить доминирующие комплексные формы в процес
сах нитрования хлорокомплексов Irffl), Pd(E), РШІиРС

(ІУ) и их превращения для каждого металла.

1. Получить кинетические параметры реакций замещения ли-гандов, лимитирующих превращения в системе СҐ^/УОг-ІгШ).

2. Определить факторы, обусловливающие.повышение выходов конечных продуктов в ходе процесса нитрования.

Научная новизна. Впервые проведено исследование процессов нитрования иридия(Ш); палладия(П), платиныШ) и (ІУ) методом ЯІ!Р с использованием в -качестве нитрующего агента изотопноме-ченнсго Определены параметры спектров ЯМР'на ядре ^І5Л/ нитрохлорокомплексов палладия(П) и иридияШ), что позволяет проводить прямую идентификацию комплексных форм в сложных растворах.

Установлено, что в процессе нитрования хлорокомплексов иридия(Ш) в отличие от соединений платины и палладия важную роль играют промежуточные нитрохлороаквасоединения. Получены константы кислотной диссоциации тринитротриакваиридия(Ш).

Изучена кинетика нитрования хлорокомплексов иридия в интервале температур 50-125С. Предложены схемы процессов, установлены лимитирующие стадии, определены кинетические параметры.

Установлены закономерности протекания процессов нитрования хлорокомплексов палладия, платины и иридия. Определены факторы (температура, кислотность, влияние фоновых электролитов и ионов цветных метачлов), определяющие выход конечных продуктов.' .

Практическая значимость работы состоит в получении новой фундаментальной информации по химии хлороннтрокомплексов ПМ, которая позволяет объяснить многие особенности процессов нитрования. Найденныэ значения кинетических параметров дают возможность рассчитать концентрационные и температурные условия проведения процесса нитрования иридия. Обнаруженные закономерности изменения спектров,ЯМР на ядре А/ могут быть использованы для интерпретации аналогичных данных других комплексов платиновых металлов и идентификации комплексных форм в сложных растворах. Проведенное исследование позволяет наме-

тить пути оптимизации,, аффинажа иридия нитритным методом. На защиту выносятся:

1. методические подходы к интерпретации спектров ЯМР л/нит-рохлорокомплексов иридия(Ш) и палладия(П)" и закономерности их изменений;

2. состав, строение и взаимопревращения доминирующих комплексных форм в процессе нитрования хлорокомплексов иридия, палладия и платины;

3. экспериментальные исследования стехиометрического механизма и кинетические параметры реакции нитрования хлорохсмп-лексов иридия;

4. пути оптимизации процесса нитрования-хлорокомплексов' иридия.

Апробация работы. Материалы роботы представлены, доложены и сбсуддены на У Всесоюзном совещании "Спектроскопия координационных соединений" (Краснодар, 1988); на ХІУ Всесоюзном Чер-няевскоі. совещании по химии, анализу и технологии платинсгых металлов (Новосибирск, 1989); на конференциях молодых ученых І1НХ СО АН СССР (Новосибирск, 1989).

Публикации. По теме диссертации опубликовано II работ, включая 6 тезисов докладов.

06ърм диссертации. Диссертация вклач.ізт еесдєниє, сбзер литературу, списание методик экспериментов, результаты исследования и их обсуждение, заключение, виводи, список литературы и приложение. Работа пзлог-з.'гс на 100 страницах, содержит 19 рисунков, .16 таблиц. Список литературы - 53 наименовании.