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Speciation of ruthenium(III) chloro complexes in hydrochloric acid solutions and their extraction characteristics with an amide-containing amine compound

塩化ルテニウム(III)錯体の塩酸溶液中でのスペシエーションとそのアミド含有アミン化合物による抽出特性

鈴木 智也*; 尾形 剛志*; 田中 幹也*; 小林 徹; 塩飽 秀啓; 矢板 毅; 成田 弘一*

Suzuki, Tomoya*; Ogata, Takeshi*; Tanaka, Mikiya*; Kobayashi, Toru; Shiwaku, Hideaki; Yaita, Tsuyoshi; Narita, Hirokazu*

白金族元素の精製は主に溶媒抽出法によって行われるが、Ruは蒸留によってRuO$$_4$$として回収される。この蒸留による方法を抽出法に置き換えることができれば、精製プロセスの簡素化が期待される。本研究では、Ruの効率的な抽出法を開発することを目的に、Ruの塩酸中での化学種についてUV-vis分光およびEXAFS法で分析し、N-2-ethylhexyl-bis(N-di-2-ethylhexyl-ethylamide) amine (EHBAA)によって抽出されたRuの特性を調査した。その結果、塩酸濃度が0.5から10MにおけるRuの主たる化学種は、塩酸濃度の上昇に伴って[RuCl$$_4$$(H$$_2$$O)$$_2$$]$$^-$$から[RuCl$$_6$$]$$^3$$$$^-$$へと変化することが明らかとなった。また、EHBAAによるRuの抽出率は塩酸濃度の上昇に伴って増加し、塩酸濃度が5Mで最大に達し、さらに塩酸濃度が上昇すると抽出率は下降に転ずる。抽出錯体のEXAFS分析の結果からは、Ru$$^3$$$$^+$$の内圏には5つのCl$$^-$$と1つのH$$_2$$Oが存在することが示された。さらに塩酸濃度が増加したときのEHBAAによるRuの抽出率の変化と[RuCl$$_5$$(H$$_2$$O)]$$^2$$$$^-$$の分布曲線がよく似ていることから、EHBAAは[RuCl$$_5$$(H$$_2$$O)]$$^2$$$$^-$$を抽出すると考えられる。

The refining of platinum group metals is based mainly on solvent extraction methods, whereas Ru is selectively recovered by distillation as RuO$$_4$$. Replacement of distillation byextraction is expected to simplify the purification process. To develop an effective extraction system for Ru, we analyzed the Ru species in HCl with UV-Vis and EXAFS spectroscopies, and we examined the properties of Ru extracted with N-2-ethylhexyl-bis(N-di-2-ethylhexyl-ethylamide) amine (EHBAA). EXAFS and UV-Vis spectra of Ru in HCl solutions revealed that the predominant Ru species in 0.5-10 M HCl solutions changed from [RuCl$$_4$$(H$$_2$$O)$$_2$$]$$^-$$ to [RuCl$$_6$$]$$^3$$$$^-$$ with the HCl concentration. The extraction percentages of Ru in the EHBAA system increased with increasing HCl concentration, reached 80% at [HCl] = 5 M, and decreased athigher HCl concentrations. EXAFS analysis of the extracted complex indicated that the Ru$$^3$$$$^+$$ had 5 Cl$$^-$$ and 1 H$$_2$$O in its inner coordination sphere. The similarity of the dependence on HCl concentrations of the extraction in the EHBAA system and the distribution profile of [RuCl$$_5$$(H$$_2$$O)]$$^2$$$$^-$$ on [RuCl$$_n$$(H$$_2$$O)$$_6$$$$_-$$$$_n$$]$$^3$$$$^-$$$$^n$$ suggested that the EHBAA extracted the pentachlorido species.

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パーセンタイル:52.95

分野:Materials Science, Multidisciplinary

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