雷酸金

雷酸金

根據科學研究發現,雷酸金並非單一成分,而是多種化合物混合而成。通常在鹼性環境下,由三價金-氨-氯系統中生成。為易爆炸三價金鹽。在旋轉蒸發減壓蒸餾體系中可以實現雷酸金的簡單高效清潔生產。 製備雷酸金的最佳工藝條件對應氨水用量4.8mL/g(氯金酸),140r/min 攪拌體系中,溫度105℃下蒸發0.75 h。

基本介紹

  • 中文名:雷酸金
  • 外文名:Fulminate gold
  • 製備原料:氯金酸、濃氨水、甲基矽油 
  • 用途:鍍金、玻璃和陶瓷著色劑
  • 性質:容易爆炸
  • 缺點:產品金含量低、環境污染嚴重
簡介,製備原料,製備步驟,雷酸金製備條件的確定,雷酸金法配置鍍金液,

簡介

雷酸法是目前生產氰化金鉀的主要方法。雷酸金也可用 於非金屬電鍍前活化處理、鍍金、玻璃和陶瓷著色劑以及銣、銫等元素的分離。在航空、微電子技術、化學 、石油化工、玻璃纖維、廢氣淨化、醫藥中的均相配合催化、能源和生物工程以及冶金工業等各個領域均發揮了重要作用。 由於雷酸金的特殊物性,存在乾燥狀態下爆炸、產品金含量低、環境污染嚴重、貯存條件苛刻,運輸不方便等缺點。所以雷酸金製備的實時高效性就成了重中之重。

製備原料

原料氯金酸成分如下圖:
原料氯金酸成分原料氯金酸成分
其餘所用試劑和原料為濃氨水(分析純 ,28%)、甲基矽油 、 蒸餾水。

製備步驟

將氯金酸加入圓底燒瓶,用5倍體積的去離子水溶解濃稠物,開啟攪拌、加熱器,緩慢加入氨水,使氣金酸生成雷酸金沉澱,反應器內發生如下反應:
2HAuCl4+ 11NH3·H2O→Au2O·3NH3↓+8NH4Cl+8H2O
維續反應蒸去過量氨,切記不斷補充水分以防沉澱乾燥。反應結束,抽濾,用熱水洗滌3~4次直至無CI為止,所得沉澱即為雷酸金。
反應後產物雷酸金的金含量通過係數方法測定:將準確稱取的0.5g樣品(精確至0.0001g)盛於燒杯中,用5mL蒸餾水溶解後,加入20mL濃度為100g/L的熱草酸溶液,立即蓋上表面血。反應完畢後,用蒸餾水沖洗表面皿,直接將洗液收集於燒杯中。水浴蒸發至燒杯中溶液約10mL後,採用無灰濾紙過濾,熱水洗滌濾渣至無氯離子。將金及濾紙置於恆重的坩堝中,在800±50℃下灼燒至恆重後稱量(此過程中切勿振動敲擊坩堝)。
金含量計算公式如下:
w=(m2-m1)/m×100%
式中:m—樣品質量的準確數值,g;m1—恆重坩堝質量的準確數值,g;m2—恆重後坩堝和濾渣質量的準確數值,g。

雷酸金製備條件的確定

(1)5g原料氯金酸在溫度80℃,蒸發時間4h,攪拌轉速160r/min,氨水用量對產品金含量影響,實驗結果如下圖所示:
氨水用量對產品金含量影響氨水用量對產品金含量影響
圖中表明,對應每克原料氯金酸,產品金含量隨氨水用量的增加而增大,當氨水用量達到4.8mL/g(氣金酸)時,產品金含量達最大值36.5%。
(2)5g 原料氯金酸,氨水用量24mL,蒸發時間4h,攪拌轉速160 r/min,考察蒸發溫度對產品金含量的影響,實驗結果如下圖所示。
蒸發溫度對產品金含量的影響蒸發溫度對產品金含量的影響
圖中表明,當蒸發溫度為50~80℃時,隨著反應進行,體系內NH4CI 產量增加,由於蒸發速度低於NH4CI 產生速度,致使產品金含量降低。當蒸發溫度達80~105℃時,產品金含量隨溫度升高逐漸增加;蒸發溫度為105℃時,金含量達峰值36.5%;此後不隨溫度變化而改變。
(3)5 g 原料氯金酸,氨水用量24 mL,蒸發溫度105℃,攪拌轉速160 r/min,考察達最佳產品金含量時蒸發溫度對蒸發時間的影響,實驗結果如下圖所示。
蒸發溫度對蒸發時間的影響蒸發溫度對蒸發時間的影響
圖中表明,當蒸發溫度為50~101℃時蒸發時間隨蒸發溫度升高而降低,在50℃時體系需蒸發12h,當蒸發溫度為105~110℃時蒸發時間只需0.75 h。

雷酸金法配置鍍金液

1、氯化金的配製
將純金切碎、洗淨、烘乾,用王水在加熱下將金溶解(1g純金約需濃硝酸2.7mL和濃鹽酸8mL)。溶完後在不斷攪拌下加熱濃縮(不得超過100℃,以免生成不溶於水的一價金化合物),除去二氧化氮,直至得到血紅色的濃稠物(三氯化金),冷卻備用。
2、雷酸金的配備
用5倍體積的蒸餾水溶解血紅色濃稠物。然後在不斷攪拌下緩緩加入氨水(1g純金約需濃氨水10mL),生成淡黃色的沉澱(雷酸金)。在不斷攪拌下蒸發除氨,至無氨味。除氨時要不斷加水,以防沉澱乾燥。然後抽濾,用熱水洗3~4次,即得雷酸金。雷酸金製備過程中不得乾燥,製得後要儘快使用,以防爆炸。
3、氰化金鉀溶液的製備
將雷酸金沉澱連同濾紙一起倒進30%~40%的氰化鉀溶液中,緩緩加熱溶解,得無色透明溶液。1g純金約需氰化鉀1.2~1.5g。
注意:乾燥的雷酸金微受振動就會發生爆炸,所以對沉澱收集和洗滌時都不要讓其乾燥,保持濕潤狀態。然後在濕潤狀態靜置4h左右,再將其溶解於氰化鉀溶液中,即得透明氰金鉀溶液(每克金需要1.15g氰化鉀)。

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