کلرید پرازئودیمیم (III)

 

کلرید پرازئودیمیم (III) یک ترکیب غیر آلی به شکل ماده ای جامد به رنگ سبز- آبی است که در اثر قرار گرفتن در معرض هوای مرطوب به سرعت آب را جذب می کند و یک هپتاهیدرات سبز روشن ایجاد می کند.

 

هالیدهای لانتانید و مخلوط آنها با هالیدهای فلز قلیایی نقش بسیار مهمی در بسیاری از فناوری های مدرن مانند لانتانید فلزی یا تولید آلیاژهای مبتنی بر لانتانید، فرآوری مجدد زباله های هسته ای، بازیافت هسته های مصرف شده بسیار مهم، سوخت و در صنعت روشنایی (لامپ های هالید تخلیه فشار بالا) دارند.

 

چنین کاربرد گسترده فن آوری این ترکیبات مستلزم آگاهی از خصوصیات ساختاری، فیزیک وشیمیایی و به ویژه مشخصات ترمودینامیکی آنهاست. خلوص هالیدهای لانتانید برای مطالعه خواص ترمودینامیکی و فیزیکوشیمیایی آنها مهم است.

 

این نمک های بدون آب که به صورت تجاری موجود هستند هنوز حاوی مقادیر کمی آب هستند و نمی توان از آنها برای پروژه های سنتز  آنها استفاده کرد، بنابراین لازم است که پارامترهای سنتز هالیدهای لانتانید (دما، زمان تماس، ترکیب شیمیایی) با توجه به ماهیت لانتانید تعیین شوند.

 

خواص و مشخصات شناسایی کلرید پرازئودیمیم (III)

 

خواص  مشخصات
شکل فیزیکی                                                     جامد سبز – آبی فرمول شیمیایی                                                                         PrCl۳
دانسیته                                                                       (g/cm۳)۴.۰۲ وزن مولکولی                                                      (g/mol)247.24
نقطه ذوب (تخریب ساختار)                                                    (۰C)786 شماره (CAS No)                                                       ۱۰۳۶۱-۷۹-۲
حلالیت در آب (۱۳ °C)                                                    (g/100ml)104 ساختار کریستالی                        هگزاگونال (نوع UCl۳), hP8

 

سنتز کلرید پرازئودیمیم (III)

 

کلراید پرازئودیمیم (III) از طریق تصفیه فلز پرازودیمیم با کلرید هیدروژن تهیه می شود:

 

۲Pr + 6HCl → ۲PrCl۳ + ۳H۲

 

و معمولاً با تصعید در خلا تصفیه می شود. نمک های هیدراته کلرید پراسئودیمیم (III) را همچنین می توان از طریق تصفیه کربنات فلز praseodymium یا کربنات praseodymium (III) با اسید کلریدریک تهیه کرد:

 

Pr۲(CO۳)۳ + ۶HCl + 15H۲O → ۲[Pr(H۲O)۹]Cl۳ + ۳CO۲

 

PrCl۳∙۷H۲O ماده ای مرطوب کننده است، که از مایعات استوک متبلور نمی شود مگر اینکه در خشک کن خشک شود. PrCl۳ خشک را می توان با کاهش حرارت هیدرات در دمای ۴۰۰ درجه سانتیگراد و در حضور کلرید آمونیوم تولید کرد.

 

تعیین شرایط بهینه برای سنتز کلرید پرازئودیمیم (III)

 

در مقاله ای که در سال ۲۰۱۳ میلادی منتشر شده است، کلرید پرازئودیمیم (III)، از اکسید پرازئودیمیوم، Pr۶O۱۱، را به روش خشک در حضور کلرید آمونیوم، NH۴Cl سنتز کرده اند. این مطالعه شامل ایجاد یک سنتز مونتاژی تحت گاز بی اثر می باشد.

 

در این مطالعه روند تجزیه حرارتی NH۴Cl خالص توسط TG-DTG بررسی شده است. نتایج نشان داده است که NH۴Cl شروع به کاهش وزن در ۱۸۸ درجه سانتی گراد می کند، و با کاهش حرارت NH۴Cl با سرعت ۱۰ درجه سانتیگراد در دقیقه در اتمسفر N۲، کاهش شدید وزن در ۳۰۲ درجه سانتی گراد پایان می یابد.

 

برای کلرزنی، NH۴Cl مستقیماً در واکنش شرکت می کند و HCl تجزیه شده از NH۴Cl نیز به واکنش کلرزنی کمک می کند. تأثیر پارامترهای مختلف سنتز (دما، زمان تماس و ترکیب شیمیایی) بر عملکرد واکنش مورد مطالعه قرار گرفته است و بنابراین شرایط مطلوب برای سنتز تعیین و مورد بررسی قرار گرفته است. شما می توانید برای مشاهده متن کامل مقاله اینجا کلیک نمایید.

 

جنبه ترمودینامیکی واکنش

 

جنبه ترمودینامیکی واکنش

 

سنتز PrCl۳، از Pr۶O۱۱، با مسیر خشک در حضور NH۴Cl، می تواند با معادله متعادل توصیف شود:

 

Pr۶O۱۱(s) + 22NH۴Cl (s,g) → ۶PrCl۳ (s) + ۲۲NH۳ (g) + ۱۱H۲O (ℓ,g) + 2Cl۲(g)

 

در این مطالعه با استفاده از داده های ترمودینامیکی موجود در سایر مقالات، مقادیر ترمودینامیکی را برای آنتالپی استاندارد واکنش، آنتروپی واکنش و انرژی آزاد واکنش استاندارد گیبس محاسبه شده اند.

 

این مقادیر نیز با توجه به دما محاسبه می شود و در شکل بالا ارائه شده است. شکل ۱ نشان می دهد که آنتالپی واکنش در کل دامنه دمایی مورد استفاده منفی است. پرش آنتالپی مشاهده شده مربوط به تبخیر آب است و واکنش در این محدوده دما گرمازا باقی می ماند.

 

واکنش پذیری

 

کلرید پرازئودیمیم (III) اسیدی است و طبق مفهوم HSAB در طبقه بندی مواد “سخت” قرار می گیرد. گرم شدن سریع نوع هیدرات این ترکیب می تواند موجب مقادیر کمی هیدرولیز شود.

 

این ماده در اثر واکنش با کلرید پتاسیم، یک کمپلکس پایدار اسید- باز لوئیس K۲PrCl۵ تشکیل می دهد. این ترکیب خصوصیات نوری و مغناطیسی جالبی را نیز از خود نشان می دهد.

 

برای تهیه ترکیبات نامحلول پراسئودیمیم (III) می توان از محلول های آبی کلرید پرازودیمیم (III) استفاده کرد. به عنوان مثال، فلوراید praseodymium (III) و فلوراید praseodymium (III) می توانند به ترتیب با واکنش با فسفات پتاسیم و سدیم فلوراید تهیه شوند:

 

PrCl۳ + K۳PO۴ → PrPO۴ + ۳KCl

 

PrCl۳ + ۳NaF → PrF۳ + ۳NaCl

 

۲PrCl۳ + ۳ Na۲CO۳ —-> Pr۲CO۳ + ۶NaCl

 

هنگامی که پرازئودیمیم (III) کلرید با کلریدهای فلز قلیایی گرم می شود، یک سری مواد سه تایی (ترکیبات حاوی سه عنصر مختلف) با فرمول های MPr۲Cl۷ ،M۳PrCl۶ ،M۲PrCl۵ و M۳Pr۲Cl۹ تشکیل می شود که در آن M = K ،Rb ،Cs است.

 

بررسی طیفی کمپلکس های کلرید پرازودیمیم (III)

 

بررسی طیفی کمپلکس های کلرید پرازودیمیم (III)

 

بر اساس مقاله ای که در سال ۱۹۹۰ میلادی منتشر شده است، مطالعه طیف سنجی کمپلکس های این ماده در برخی از اسیدهای دیکاربوکسیلیک مورد بررسی قرار گرفته است.

 

سطح انرژی مانند ۳P ۲, ۱, ۰,۱ D ۲,۳ F ۴,۳ با ۳H۴ به عنوان اصطلاح پایه PrCl۳ مخلوط در اسیدهای مالیک، α-ketoglutamic و tartaric تعیین شده است.

 

اثرات زیست محیطی هماهنگی بر روی ساختار سطح انرژی و شدت باند با ارزیابی پارامترهای مشخصه طیفی لازم بررسی شده است. پارامترهای بدست آمده برای پیش بینی نظری عمر فلورسنت یون فلز در سه اسید آلی استفاده شده است.

 

 

جهت جستجوی محصولات شیمیایی اینجا جستجو کنید.

خرید مواد شیمیایی از این سایت تحت گارانتی دکتر شاهرضایی می باشد.