過錸酸

過錸酸

過錸酸(Perrhenic acid),又稱為高錸酸,是一種無機化合物,化學式為HReO4。分子量251.21,無色或黃色液體。自由的過錸酸尚未製得,只能得到其水溶液。是一元強酸,由粉溶解在30%的硝酸中而得。以氨水中和生成高錸酸銨沉澱,以氫氧化鉀中和生成高錸酸鉀沉澱,濃縮蒸發其溶液只能得到七氧化二錸。用於製備高錸酸鹽。

基本介紹

  • 中文名:過錸酸 
  • 外文名:Perrhenic acid 
  • 別名:高錸酸 
  • 化學式:HReO4 
  • 分子量:251.21 
  • CAS登錄號:13768-11-1 
  • 外觀:無色或黃色液體 
性質,合成方法,化學溶解法,離子交換法,溶劑萃取法,電滲析法,貯存方法,用途,

性質

過錸酸(高錸酸)是一種無機化合物,化學式為HReO4,是一種強酸。錸是一種稀散金屬,高錸酸和高錸酸銨是最有價值的錸化合物。高錸酸通常為無色或黃色液體,也可呈固態,但極易吸水,其化學性質穩定,幾乎沒有氧化性,是較強的一元酸。過錸酸的化學性質穩定,可與等金屬作用放出氫氣,還可與一系列金屬的氧化物、氫氧化物及碳酸鹽作用形成相應的高錸酸鹽。可以用來製備高純的金屬高錸酸鹽如Co(ReO4)2、Ca(ReO4)2及Zn(ReO4)2等,這些高錸酸鹽主要用作固體潤滑劑和潤滑油添加劑。另外,高錸酸作為均相催化劑的前驅體,主要用於石油化工行業所用催化劑的生產。

合成方法

化學溶解法

化學溶解法是將金屬、錸的氧化物、錸的硫化物溶解在雙氧水濃硝酸中直接製得高錸酸溶液。採用雙氧水或濃硝酸溶解金屬錸,金屬錸的製取需使用昂貴的氫氣還原爐且成本高,伴隨雙氧水溶解金屬錸的劇烈放熱,反應溫度難以控制,過熱會使錸揮發損失,而濃硝酸溶解金屬錸會殘留過量的硝酸,難以獲得純的高錸酸。

離子交換法

採用離子交換法從高錸酸銨製備高錸酸有兩種思路:一是用陰離子交換樹脂吸附ReO4離子,再用熱水或低濃度H2O2溶液解吸ReO4離子;二是用H型陽離子交換樹脂吸附NH4,流出液直接轉變為HReO4。另外還報導採用強酸性陽離子交換樹脂吸附NH4離子,研究發現當樹脂與溶液接觸反應30 min後NH4在樹脂和溶液中的分布達到平衡;降低初始溶液中NH4的濃度有利於NH4吸附率的增加;反應溫度對NH4吸附率無明顯作用,因此可在常溫下進行吸附。

溶劑萃取法

溶劑萃取法分離富集錸的工藝已經比較成熟,是工業生產中分離提取錸的重要方法,但在製備高錸酸方面的研究較少。採用磷類萃取劑TBP從高錸酸銨溶液製取高錸酸。

電滲析法

電滲析法製備高錸酸具有工藝簡單、錸損失小、設備投資少、試劑成本低、產品質量高等優點,使其成為製備高錸酸最具有發展前景的方法。在三室電滲析槽中採用KReO4作為原料製備高錸酸,採用作為陽極,不鏽鋼作為陰極,在最佳條件下,錸的利用率高達99.3%,可見錸的損失確實很小。但該三室電滲析槽體積很小,僅有750 mL,且在連續作業25-26 h後,所得高錸酸濃度才大於300 g/L。

貯存方法

常溫密閉,陰涼通風乾燥。

用途

過錸酸比過錸酸銨具有更廣泛的用途,過錸酸可以用來製備高純的金屬過錸酸鹽如Co(ReO4)2、Ca(ReO4)2及Zn(ReO4)2等,這些過錸酸鹽主要用作固體潤滑劑潤滑油添加劑。另外,過錸酸作為均相催化劑的前驅體,主要用於石油化工行業所用催化劑的生產,例如過錸酸聯合載體催化劑可用於石油工業的加氫氫化和加氫裂解,用過錸酸浸漬過的SiO2催化乙醇的脫氫和促進的分解,在過氧化氫存在下過錸酸聯合叔砷可用於烯烴環氧化的催化,過錸酸可催化肟脫水轉變為腈,催化醛和酮的氫化矽烷化及醇的脫氫矽烷化等。

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