The Wayback Machine - https://web.archive.org/web/20221025115320/https://baike.sogou.com/kexue/d10646.htm

氯金酸

编辑

氯金酸是化学式为HAuCl4的无机化合物。已知的存在形式为三水合物和四水合物。它是一种橙黄色固体,是其他金化合物的常见前驱体,也是提纯金属金的中间体。三水合物和四水合物都已有商业化供应。

1 化学性质编辑

1.1 酸性

氯金酸是一种一元强酸。

1.2 结构

四水合氯金酸结晶含有H5O+2·AuCI-4和两个水分子[1]。 AuCI-4阴离子具有正方形平面分子几何形状。Au–Cl 分子间距离约为2.28 Å。其他d8络合物也采用类似的结构,例如[PtCl4]2-

1.3 溶解性

固体氯金酸是一种亲水(离子)质子溶质。它不仅可溶于水,也可溶于许多含氧溶剂,如醇、酯、醚和酮。例如,在干燥的二乙二醇二丁醚中,其溶解度可超过1mol/L。有机溶剂中的饱和溶液通常是特定化学计量的液体溶剂化物。

当在空气中加热时,固体HAuCl4·nH2O在结晶水中溶化,迅速变暗并变成深棕色。

1.4 化学反应

用标准碱处理氯金酸后,它会转化为金属阳离子、氯金酸阴离子和水。对应的铊盐在所有非反应溶剂中溶解性都很差。氯金酸阴离子可与季铵盐阳离子通过络合成盐[2]。 其他络合盐还包括[Au(bipy)Cl2][AuCl4] 和 [Co(NH3)6][AuCl4]Cl2

金纳米结构可以由氯金酸在两相氧化还原反应中制成,金属簇通过在反应中形成的金核上吸附的自组装硫醇单层而聚集。然后用四辛基溴化铵将AuCl-4从水溶液转移到甲苯中,在硫醇存在下用硼氢化钠水溶液还原即可得到金纳米结构。[3]

氯金酸部分还原会产生二氯化氧𬭩酸盐[4]。还原反应也可能产生其他金(I价)配合物,特别是与有机配体的配合物。配体在反应中通常用作还原剂,如硫脲、(H2N)2CS,如下所示:

AuCl - 4 + 4 (H 2N) 2CS + H 2O → Au[(H 2N) 2CS] + 2 + (H 2N) 2CO + S + 2 Cl - + 2 HCl

氯金酸是金纳米颗粒的前驱体,可通过沉淀附着到矿物载体上[5]。 在氯气气流中加热HAuCl4·nH2O可以得到氯化金(III价,Au2Cl6[6]

2 生产编辑

氯金酸的生产方法是将金溶解在王水(浓硝酸和浓盐酸的混合物)中,然后小心蒸发溶液:[7]

Au + HNO 3 + 4 HCl → HAuCl 4 + NO + 2 H 2O

在某些条件下,氧气可以用作氧化剂[8]。为了提高效率,这些反应过程可以在高压釜中进行,这样可以更好地控制温度和压力。或者,也可以通过在盐酸中电解金金属来生产HAuCl4溶液:

2 Au + 8 HCl → 2 HAuCl 4 + 3H 2

为了防止金沉积在阴极上,电解在装有膜的电解槽中进行。这种方法可以用于提炼黄金。但是仍然会有一些金以 [AuCl2]的形式留在溶液中[9]

也可以通过氯气或氯水在盐酸中与金属金发生反应而获得HAuCl4溶液:

2 Au + 3 Cl 2 + 2 HCl → 2 HAuCl 4

这一反应被广泛用于从电子和其他金含量高的材料中提取金。

除了上述途径,还存在许多其他溶解金的方法,不同的是氧化剂(过氧化氢、次氯酸盐)的选择或条件的变化。金的三氯化物(Au2Cl6)或氧化物(Au2O3·nH2O)也可以被用来制取氯金酸。

3 用途编辑

氯金酸是电解提纯金的前驱体。

氯金酸的液-液萃取常被用于金的回收、浓缩、纯化和分析测定。在从盐酸介质中萃取HAuCl4时,最重要的是使用含氧萃取剂,如醇、酮、醚和酯。萃取物中金(III价)的浓度可能超过1mol/L[10][11][12] 。此方法中最常用的萃取剂是二丁基乙二醇、甲基异丁基酮、磷酸三丁酯、二氯二乙醚(氯乙氧基)。

在组织学中,氯金酸被称为“棕色氯化金”,其钠盐NaAuCl4被称为“氯化金”、“氯化金钠”或“黄色氯化金”。NaAuCl4被用在调色处理中,以提高被银染色的组织切片的光学分辨率[13]

4 健康影响和安全编辑

氯金酸对眼睛、皮肤和粘膜有强烈刺激。皮肤长期接触氯金酸可能导致组织破坏。浓氯金酸对皮肤有腐蚀性,因此处理氯化金化合物时要戴手套,小心谨慎,否则它会导致皮肤烧伤、永久性眼睛损伤和粘膜刺激。在接触氯金酸后的几天内皮肤将变成紫色。

参考文献

  • [1]

    ^Williams, Jack Marvin; Peterson, Selmer Wiefred (1969). "Example of the [H5O2]+ ion. Neutron diffraction study of tetrachloroauric acid tetrahydrate". Journal of the American Chemical Society. 91 (3): 776–777. doi:10.1021/ja01031a062. ISSN 0002-7863..

  • [2]

    ^Makotchenko, E. V.; Kokovkin, V. V. (2010). "Solid contact [AuCl4]−-selective electrode and its application for evaluation of gold(III) in solutions". Russian Journal of General Chemistry. 80 (9): 1733. doi:10.1134/S1070363210090021..

  • [3]

    ^Brust, Mathias; Walker, Merryl; Bethell, Donald; Schiffrin, David J.; Whyman, Robin (1994). "Synthesis of Thiol-derivatised Gold Nanoparticles in a Two-phase Liquid-Liquid System". J. Chem. Soc., Chem. Commun. Royal Society of Chemistry (7): 801–802. doi:10.1039/C39940000801..

  • [4]

    ^Huang, Xiaohua; Peng, Xianghong; Wang, Yiqing; Wang, Yuxiang; Shin, Dong M.; El-Sayed, Mostafa A.; Nie, Shuming (26 October 2010). "A reexamination of active and passive tumor targeting by using rod-shaped gold nanocrystals and covalently conjugated peptide ligands". ACS Nano. ACS Publications. 4 (10): 5887–5896. doi:10.1021/nn102055s. PMC 2964428..

  • [5]

    ^Gunanathan, C.; Ben-David, Y.; Milstein, D. (2007). "Direct Synthesis of Amides from Alcohols and Amines with Liberation of H2". Science. 317 (5839): 790–792. doi:10.1126/science.1145295. PMID 17690291..

  • [6]

    ^Mellor, J. W. (1946). A Comprehensive Treatise on Inorganic and Theoretical Chemistry. vol. 3, p. 593..

  • [7]

    ^Brauer, G., ed. (1963). Handbook of Preparative Inorganic Chemistry (2nd ed.). New York: Academic Press..

  • [8]

    ^Novoselov, R. I.; Makotchenko, E. V. (1999). "Application of oxygen as ecologically pure reagent for the oxidizing of non-ferrous and precious metals, sulphide minerals". Chemistry for Sustainable Development. 7: 321–330..

  • [9]

    ^Belevantsev, V. I.; Peschevitskii, B. I.; Zemskov, S. V. (1976). "New data on chemistry of gold compounds in solutions". Izvestiya Sibirskogo Otdeleniya AN SSSR, Ser. Khim. Nauk. 4 (2): 24–45..

  • [10]

    ^Mironov, I. V.; Natorkhina, K. I. (2012). "On the selection of extractant for the preparation of high-purity gold". Russian Journal of Inorganic Chemistry. 57 (4): 610. doi:10.1134/S0036023612040195..

  • [11]

    ^Feather, A.; Sole, K. C.; Bryson, L. J. (July 1997). "Gold refining by solvent extraction—the minataur™ process" (PDF). Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy: 169–173. Retrieved 2013-03-17..

  • [12]

    ^Morris, D. F. C.; Khan, M. A. (1968). "Application of solvent extraction to the refining of precious metals, Part 3: purification of gold". Talanta. 15: 1301–1305. doi:10.1016/0039-9140(68)80053-0..

  • [13]

    ^"Silver Impregnation". Retrieved April 14, 2016..

阅读 2674
版本记录
  • 暂无