Способ получения хлорида родия (ІІІ)

(51) 01 55/00 (2006.01) 25 1/26 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ последующем добавлении к которому стехиометрического количества хлорида натрия образуется гексахлорородиат натрия,использующийся в качестве исходного продукта для получения других соединений родия и растворов для электрохимического родирования. Задачей предлагаемого изобретения является повышение скорости растворения родия, т.е. повышение скорости образования хлорида родия. Хлорид родияполучают электролизом в 3,05,0 М водном растворе соляной кислоты с использованием родиевого и титанового электродов. Электролиз проводят при комнатной температуре в электролизере без разделения электродных пространств, при плотности тока на родиевом электроде 500-1000 А/м 2, а на титановом электроде 2500-5000 А/м 2.(72) Баешов Абдуали Баешович Гаипов Тулкинжон Эркинович Баешова Ажар Коспановна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРИДА РОДИЯ(57) Изобретение относится к области электрохимии, в частности, к электрохимическому способу получения хлорида родия , при 21697 Изобретение относится к области электрохимии,в частности, к электрохимическому способу получения хлорида родия , при последующем добавлении к которому стехиометрического количества хлорида натрия образуется гексахлорородиатнатрия, использующийся в качестве исходного продукта для получения других соединений родия и растворов для электрохимического родирования. Известен химический способ получения хлорида родия/ И.А. Федоров Родий М, Наука,1966. с. 276/, по которому хлорид родия получают путем нагревания мелко раздробленного металла в атмосфере хлора при 900-949 С. Основными недостатками известного способа являются - протекание процесса при высоких температурах, а также применение токсичного газахлора. Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому техническому результату являются способы получения хлорида родия электролизом при поляризации двух родиевых металлических электродов в растворе соляной кислоты промышленным переменным током частотой 50 Гц/Б.С. Красиков, Миленин, сб. Защитные металлические и оксидные покрытия, коррозия металлов и исследования в области электрохимии М.-Л., Наука, 1965, стр. 87-92.,/. В данной работе показано, что растворение родия происходит в оптимальных условиях, т.е. при плотности тока 3000 А/м 2, в 6 М соляной кислоте, величина скорости растворения родия достигает 177 г/м 2 ч. Известный способ получения хлорида родия имеет существенные недостатки использование концентрированных кислот, низкая скорость растворения металла и, как следствие, низкая скорость образования хлорида родия. Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение скорости растворения металла,т.е. образования хлорида родия . Поставленная техническая задача получения хлорида родиядостигается в предлагаемом способе путем электролиза при поляризации родиевого и титанового электродов промышленным переменным током частотой 50 Гц в водном растворе соляной кислоты. Отличительной особенностью данного способа является то, что в качестве второго вспомогательного электрода используется титан. Электролиз проводят при комнатной температуре в 3-5-М растворе соляной кислоты при плотности тока на родиевом электроде 250-2000 А/м 2, а на титановом - 500-10000 А/м 2 При поляризации родиевого и титанового электродов в солянокислой среде промышленным переменным током частотой 50 Гц наблюдается интенсивное растворение родия с образованием хлорида трехвалентного родия. Растворение родия,в случае использования в качестве второго вспомогательного электрода - титана, объясняется следующим образом когда титановый электрод находится в анодном полупериоде переменного тока, в начале анодного полупериода на его поверхности образуется оксидная пленка ,обладающая вентильными (полупроводниковыми) свойствами. В этой связи дальнейшее протекание тока в этом направлении в электрохимической цепи прекращается. В этот момент родиевый электрод находится в катодном полупериоде переменного тока и на нем практически никакие процессы не протекают. А в том случае, когда титановый электрод находится в катодном полупериоде,оксидная пленка на нем в этом направлении хорошо пропускает электричество и протекает реакция восстановления ионов водорода по реакции 22 еН 2(1) В это время родиевый электрод находится в анодном полупериоде переменного тока и,соответственно, будет протекать реакция окисления с образованием ионов родия 6 С-63-3 е. Е 0,43 В(2) Нижеследующие примеры иллюстрируют предлагаемое изобретение. Пример 1. Электролиз проводят в электролизере объемом 80 мл. В качестве основного электрода используют родиевую пластинку размером 1,52,0 см,а в качестве вспомогательного - титановый электрод с площадью поверхности 0,3 см 2. Межэлектродные пространства не разделены. Электролизер заполняют раствором 5 М соляной кислоты. Поляризацию электродов проводят промышленным переменным током частотой 50 Гц. Далее в систему подают ток,создавая плотность тока на родиевом электроде 1000 А/м 2, а на титановом 500-10000 А/м 2. Электролиз проводят при комнатной температуре в течение 0,25 ч. В результате электролиза получают раствор хлорида родия . Зависимость скорости растворения родия от плотности тока на титановом электроде показана в табл. 1. Таблица 1 Влияние плотности тока титанового электрода на скорость растворения родия Влияние плотности тока на титановом электроде на скорость растворения родия объясняется тем, что при разных плотностях тока на поверхности титана образуются оксидные пленки различного состава,имеющие разные полупроводниковые свойства. При плотностях тока на титановом электроде 25005000 А/м 2 на его поверхности формируется оксидная 2 пленка с самыми лучшими полупроводниковыми свойствами. Таким образом, в данном случае титан одновременно выполняет роль вспомогательного электрода и роль выпрямителя переменного тока. Полученный продукт анализировали рентгенофазовым анализом. 21697 5000 А/м 2. Влияние плотности тока на родиевом электроде на скорость растворения родия приведена в табл. 2. Таблица 2 Влияние плотности тока на родиевом электроде на скорость растворения родия Пример 2. Условия опыта как в примере 1. Далее в систему подают ток, создавая плотность тока на родиевом электроде 250-2000 А/м 2, а на титановом Как видно из табл. 2, скорость растворения проходит через максимум, т.е. при 500-1000 А/м 2 наблюдается интенсивное растворение, а далее происходит спад скорости растворения металла. Это объясняется протеканием побочных реакций 1000 300,0 выделением хлора и кислорода полупериоде переменного тока. Пример 3. Условия опыта как в Электролиз проводили в растворах с концентрациями соляной кислоты. исследований приведены в табл. 3. примере 1. различными Результаты Таблица 3 Влияние концентрации соляной кислоты на скорость растворения родия Как показано в табл. 3, с увеличением концентрации соляной кислоты скорость растворения увеличивается. Это связано с тем, что с повышением концентрации ионов хлора, увеличивается количества хлорид -лигандов. Таким образом, при поляризации промышленным переменным током частотой 50 Гц в солянокислой среде, при использовании в качестве вспомогательного электрода титана скорость растворения родия и,соответственно,образования хлорида родия повышается. Предложенный нами способ имеет следующие преимущества- процесс протекает с высокими скоростями растворения металла в выбранных нами оптимальных условиях скорость растворения родия достигает до 300 г/м 2 ч. и повышается почти в 2 раза по сравнению с прототипом, т.е. если в прототипе скорость растворения в течение 0,25 часа в 6 М соляной кислоте достигает 177 г/м 2 ч., то в нашем случае в течение 0,25 часа в 5 М соляной кислоте скорость растворения родия достигает 300 г/м 2 ч.- в предложенном нами способе процесс протекает в более мягких условиях, чем в прототипе. Например, 3 175,0 в прототипе процесс протекает при высоких плотностях тока (3000 А/м 2) и больших концентрациях соляной кислоты, что приводит к нагреванию раствора и выделению хлора. По предлагаемому способу процесс можно проводить при более низких концентрациях соляной кислоты и плотностях тока. Таким образом, на основании проведенных исследований установлены оптимальные условия синтеза хлорида родияПлотность тока на титановом электроде 2500-5000 А/м 2, а на родиевом электроде 500-1000 А/м 2. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения хлорида родияиз металлического родия в солянокислом растворе при поляризации промышленным переменным током частотой 50 Гц отличающийся тем, что в качестве второго вспомагательного электрода используют титан и электролиз ведут при плотности тока на титановом электроде 2500-5000 А/м 2 и на родиевом электроде 500-1000 А/м 2.