专利名称：一种三氯化钌的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种制备三氯化钌的方法。
背景技术：
三氯化钌是一种重要的无机物，能够与许多试剂反应生成多种络合物， 也是制备许多钌络合物的起始物，其还可以作为许多有机物的聚合、异构化、 加氢等反应的催化剂，三氯化钌还能用于亚硫酸盐的测定、氯钌酸盐的制造， 用作电极涂层材料等。
三氯化钌的用途十分广泛，但却很少有文献公开三氯化钌的制备方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种新型的制备三氯化钌的方法，该方 法制得的三氯化钌成品率高，工艺简单。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种三氯化钌的制备方法，包括如
下步骤
a将钌粉与次氯酸钠反应，溶液呈棕黑色；
b向步骤a生成的溶液中加入辟b酸，反应生成金黄色Ru04气体；
c将步骤b生成的Ru04气体通入盐酸溶液中，反应生成三氯化钌。
上述制备方法，其中，重复步骤a和b,直至溶液呈无色透明。
上述制备方法，其中，将步骤c生成的三氯化钌蒸发结晶，蒸发温度为 90~100°C，此时主要得到P型三氯化钌，如果蒸发温度高于IO(TC,将会得到较多CC型三氯化钌。
上述制备方法，其中，所述步骤a的反应温度为50~70°C。 上述制备方法，其中，所述步骤b的反应温度为50~70°C。 上述制备方法，其中，所述步骤b中硫酸的浓度为8~10N。 上述制备方法，其中，所述步骤b中，当生成大量金黄色Ru04气体时，
停止加入碌u酸。
上述制备方法，其中，所述盐酸浓度为5-7N。
上述制备方法，其中，在所述盐酸中加入乙醇，优选，基于盐酸和乙醇 的重量，乙醇浓度为0.5% ~1%,在吸收Ru04的盐酸吸收液中加入C2HsOH， 是因为C2H5OH有还原性能抑制氧化达到还原的目的。
上述制备方法，其中，所述步骤c后，还包括碱液吸收步骤，所用碱液 为10% ~15%重量的氢氧化钠，用于中和吸收废酸、废气。
上述制备方法，其中，反应体系的真空度为80~ 130mmHg。
上述制备方法，其中，在所述步骤b和c之间，还包括步骤b，，加热步 骤b得到的溶液，加热温度为70~ IO(TC，赶出溶解的Ru04气体。
本发明利用次氯酸钠作氧化剂，将金属钌粉氧化为钌酸钠。再用硫酸调
节酸性，使钌酸钠进一步被氧化为黄色的四氯化钌气体。最后用盐酸吸收，
使四氯化钌还原为红棕色的三氯化钉。
其反应式为
Ru+3NaC10+2NaOH=Na2Ru04+3NaCl+H20 Na2Ru04+NaC10+H2S04=Ru04+Na2S04+NaCl+H2S04 2Ru04+16HCl—2RuCl3+8H20+5Cl2
本发明提供的三氯化钌的制备方法，制备工艺简单，能够有效的制备三 氯化钌，成品率高，收率可达95%以上。
图1为本发明较佳实施例的制备方法的流程图。
具体实施例方式
下面结合实施例详细描述本发明。 实施例l
取10克钌粉投入反应器2中，吸收瓶4-9中加入5N的盐酸，吸收瓶10-11 中加入10%重量氢氧化钠溶液。先4企查整个系统是否正常反应器2、空瓶 3、吸收瓶4-11、緩沖瓶12、真空泵13。然后开动真空泵13,关闭放空阀 14,检查各吸收瓶是否鼓泡，调节真空度达到100mmHg。
加入500毫升次氯酸钠溶液于反应器2中，用电炉1开始加热，保持反 应器的温度为5(TC,反应器中溶液呈棕黑色，反应30分钟后，緩慢加入9N 的H2S04溶液于反应器2中(从底部加入)，溶液颜色变浅，并伴有大量金黄 色Ru04气体逸出，此时停止加H2S04,待Ru04蒸出后再加次氯酸钠溶液，溶液 颜色变深，至颜色不再转深时，停止加入次氯酸钠溶液，然后加热维持反应 器内温度50。C，反应10分钟，再加入9N的H2S0^溶液，如此反复至溶液呈无 色透明。将反应器温度升至70。C并维持2小时，以赶出溶解的Ru04气体，溶 液呈无色透明。Ru04气体经吸收瓶中的盐酸吸收后生成棕红色的三氯化釕， 吸收瓶10-11中的氢氧化钠吸收反应体系中的废气、废酸，反应完成后，緩 慢开启放空阀14,停真空泵13,吸出反应残液。
经检测，收率可达95. 8 % 。
实施例2
取8克钌粉投入反应器2中，吸收瓶4-9中加入6N的盐酸和0. 5 %重量 的乙醇(基于盐酸和乙醇的总重量)，吸收瓶10-11中加入15%重量氢氧化 钠溶液。先检查整个系统是否正常反应器2、空瓶3、吸收瓶4-11、緩冲 瓶12、真空泵13。然后开动真空泵13，关闭放空阀14，检查各吸收瓶是否 鼓泡，调节真空度达到80mmHg。
加入600毫升次氯酸钠溶液于反应器2中，用电炉1开始加热，保持反应器的温度为6(TC，反应器中溶液呈棕黑色，反应40分钟后，緩慢加入8N 的H2S04溶液于反应器2中(从底部加入)，溶液颜色变浅，并伴有大量金黄 色Ru04气体逸出，此时停止加H2S04,待Ru04蒸出后再加次氯酸钠溶液，溶液 颜色变深，至颜色不再转深时，停止加入次氯酸钠溶液，然后加热维持反应 器内温度6(TC，反应15分钟，再加入8N的H2S04溶液，如此反复至溶液呈无 色透明。将反应器温度升至8(TC并维持2小时，以赶出溶解的Ru04气体，溶 液呈无色透明。Ru04气体经吸收瓶吸收后生成棕红色的三氯化钌，吸收瓶 10-11中的氢氧化钠吸收反应体系中的废气、废酸，反应完成后，緩慢开启 ;故空阀14， 4亭真空泵13,吸出反应残液。
经;f企测，收率可达96. 5%。
实施例3
取12克钌粉投入反应器2中，吸收瓶4-9中加入7N的盐酸和1. 0 %重 量的乙醇(基于盐酸和乙醇的总重量)，吸收瓶10-11中加入12%重量的氬 氧化钠溶液。先检查整个系统是否正常反应器2、空瓶3、吸收瓶4-11、 緩冲瓶12、真空泵13。然后开动真空泵13,关闭放空阀14,检查各吸收瓶 是否鼓泡，调节真空度达到130mmHg。
加入1000毫升次氯酸钠溶液于反应器2中，用电炉l开始加热，保持反 应器的温度为70°C，反应器中溶液呈棕黑色，反应50分钟后，緩慢加入10N 的}^04溶液于反应器2中(从底部加入)，溶液颜色变浅，并伴有大量金黄 色Ru04气体逸出，此时停止加H2S04，待Ru04蒸出后再加次氯酸钠溶液，溶液 颜色变深，至颜色不再转深时，停止加入次氯酸钠溶液，然后加热维持反应 器内温度60。C，反应15分钟，再加入10N的H2S04溶液，如此反复至溶液呈 无色透明。将反应器温度升至IO(TC并维持1小时，以赶出溶解的Ru04气体， 溶液呈无色透明。Ru04气体经吸收瓶吸收后生成棕红色的三氯化釘，吸收瓶 10-11中的氢氧化钠吸收反应体系中的废气、废酸，反应完成后，緩慢开启 放空阀14，停真空泵13,吸出反应残液。
经;险测，收率可达96. 2%。
实施例4三氯化钌的蒸发结晶将上述实施例得到的液体三氯化钌的盐酸溶液采用传统的方法蒸发结
晶，蒸发温度为90~100°C,得到三氯化钌的结晶水RuCl3 .XH20， RuCl3 .XH20 结晶中含钌量不低于36%,得到的RuCl3 00120结晶溶解性能好，含a型RuCl3 极少。
最后根据需要用盐酸将其结晶溶解成所需要的浓度。
权利要求
1、一种三氯化钌的制备方法，包括如下步骤a将钌粉与次氯酸钠反应，溶液呈棕黑色；b向步骤a生成的溶液中加入硫酸，反应生成金黄色RuO4气体；c将步骤b生成的RuO4气体通入盐酸溶液中，反应生成三氯化钌。
2 、如权利要求1所述的方法，其特征在于，重复步骤a和b,直至溶 液呈无色透明。
3、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将步骤c生成的三氯化 钌蒸发结晶，蒸发温度为90~100°C。
4、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a的反应温度为 50~70°C。
5、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤b的反应温度 为50~70°C。
6、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤b中疏酸的浓 度为8~跳
7、 如权利要求1说2所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，当生成 大量金黄色Ru04气体时，停止加入硫酸。
8、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述盐酸浓度为5 ~ 7N。
9、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述盐酸中加入乙醇。
10、 如权利要求9所述的方法，其特征在于，基于盐酸和乙醇的重量， 乙醇浓度为0.5% ~1%。
11、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤c后，还包 括碱液吸收步骤，所用石咸液为10% ~15%重量的氢氧化钠。
12、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，反应体系的真空度为 80~ 130mmHg。
13、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤b和c之 间，还包括步骤b，，加热步骤b得到的溶液，加热温度为70 ~ 100°C,赶出溶解的Ru04气体。
全文摘要
本发明公开了一种三氯化钌的制备方法，该方法包括如下步骤a将钌粉与次氯酸钠反应，溶液呈棕黑色；b向步骤a生成的溶液中加入硫酸，反应生成金黄色RuO<sub>4</sub>气体；c将步骤b生成的RuO<sub>4</sub>气体通入盐酸溶液中，反应生成三氯化钌；重复步骤a和b，直至溶液呈无色透明，最后将得到的三氯化钌盐酸溶液蒸发结晶。本发明的制备方法，工艺简单，能够有效的制备三氯化钌，成品率高，收率可达95％以上。
文档编号C01G55/00GK101462778SQ20071030368
公开日2009年6月24日 申请日期2007年12月20日 优先权日2007年12月20日
发明者昕 于, 怡 刘, 刘士华, 张良虎, 锐 王, 王荣君, 陆崖青 申请人:中国蓝星(集团)股份有限公司;蓝星(北京)化工机械有限公司