利用离子交换树脂分离铂、钯、铑、铱。铂、钯、铑、铱都属于铂族元素,在自然界经常共生。由于它们化学性质的复杂,造成单十元素分离的困难。随着科学技术的发展,它们的应用前景越来越广泛,导致对之分离、精制方法的研究逐渐增多。特别是配位化学的发展,利用配合作用进行分离的可能性日臻成熟。近十多年来,在国内对铂、钯、铑、铱的化学行为和分离、精制的方法研究亦得到广泛开展。迄今已知常用的分离、精制方法有离子交换法和溶剂萃取法。本文仅就在1950-1990年间发表的有关离子交换法分离铂、钯、铑铱的论文进行综述。
基于铂、钯、铑、铱氯配合物的稳定性和广泛应用,大量文献都是报导的有关它们氯配合物的离子交换分离和精制,相应的水溶液化学的研究亦得到很大的进展利用离子交换树脂(或剂)与溶液中可交换离子发生交换反应能力的不同而达到离子间分离的方法,统称为离子交换分离法。综观铂、钯铑、铱的离子交换分离方法,或者基于改变液相组成而使得不同离子具有大的交换能力差别}或者基于相应的配离子对同一种树脂(或交换剂)的亲和能力或配位能力的不同达到分离。由于离子交换树脂(或剂)具有较大的交换容量可以浓集金属,而离子交换方法叉具有快速、高效的优点,所以在铂、钯、铑、铱的分离、精制中,离子交换方法得到广泛应用。
根据发生交换反应时反应机制的不同,可归纳为三类:基于静电作用、动力学作用或螯合作用而达到分离。
一、基于静电作用:
铂、钯、铑、铱的氯配朋离子与朋离子交换剂的作用力大小主要决定于配合物所带电荷。已知二价配阴离子(二阶阴离子四氯化钯、二阶阴离子四氯化铂、二阶阴离子六氯化铂、二阶阴离子六氯化铱)与树脂的静电作用较强,而三价配阴离子(三阶阴离子六氯化铱、三阶阴离子六氯化铑)与树脂的静电作用很弱,据此可使铑、铱从铂、钯中分离出来,但是必须注意三阶阴离子六氯化铑的不稳定性,在水溶液中它易于水解为图一。因此铑溶液的制备时间是分离成败的一个关键问题,否则将使铑不能达到与铂、钯彻底分离。若改用非水溶液时,如改用HBr-硫脲–丙酮溶液,问题可得到解决。
铂与钯的分离:在稀酸溶液中,铂、钯都能被阴离子交换树脂强烈吸附,但是在浓酸溶液中,铂、钯配合物与阴离子交换树脂之间的作用力却存在微小差别。钯的作用力小于铂,先用浓盐酸淋洗出钯,再用高氯酸改变铂的配位形式淋出铂,而达到铂与钯的分离。