四氯金酸水合物是最重要的金化合物,为橘黄色针状结晶,属中强酸,有极强腐蚀性,能腐蚀除Ta之外所有金属。
化学性质
四氯金酸水合物在高于150℃时发生分解,有Au析出。即使在室温下,四氯金酸水合物也有一定程度的分解,其稳定性依赖于金含量和溶液酸度。金含量和pH值越低,溶液越稳定。有研究显示,当金含量为12~258mg/L,pH为0~2时放置100天的最大损失为0.4%。当pH>3时,发生颜色变化,pH为3~7时为黄至桃红色,pH>7时星蓝或紫色。当金含量很低时,可在容器壁上发生吸附,玻璃器皿的吸附损失为30%,石英器皿的吸附损失为60%。另外,当pH为2~7的稀溶液用滤纸过滤时,损失可达40%左右。
将四氯金酸水合物加热至129℃,转变为三氯化金,易被乙醚、乙酸乙酯、异戊醇等有机溶剂萃取。乙醚在3mol/L的HBr溶液中对金的萃取率可达99%。四氯金酸水合物易被亚铁盐、二氧化硫、亚硫酸钠、草酸等还原性物质还原生成单质Au。
制备方法
四氯金酸水合物的制备方法主要有王水法和饱和氯气盐酸法:
王水法制备氯金酸的过程是将纯金溶解于过量王水中,100℃下将溶液蒸发至糖浆状,滴加浓盐酸反复赶硝,直到没有棕黄色气体生成为止。将溶液蒸发浓缩、干燥得到橘黄色针状四氯金酸水合物晶体。该法的优点是技术成熟、工艺简单、反应迅速。不足之处在于反应过程产生大量红色氨氧化物有毒气体,且氮氧化物气体难以处理,环境污染严重;生产过程中反复赶硝产生氯化氢浓雾,生产条件差。
饱和氯气盐酸法,又称水溶液氯化法,或水氧化法。凡是王水可溶的物质,饱和氯气盐酸溶液都可溶解。氯气是一种强氧化剂,能与大多数金属反应。常压下,在饱和氯气的水溶液中,约有1/3的氯被水解。饱和氯气盐酸溶液中,Ch主要起氧化剂作用,将金氧化成Au3+,Cl-与Au3+形成[AuCl4]-配离子,加速金的溶解。且Cl2活性很高,不存在金粒表面的钝化问题。Au易被还原,所以一般水氯化法溶金是在饱和氯气的盐酸溶液中进行。同样,金被溶解后,将溶液蒸发浓缩、干燥得到橘黄色固体四氯金酸水合物。
参考文献
[1]郭伟. 氯金酸制备工艺及相关热力学性质研究[D]. 湖南:中南大学,2007. DOI:10.7666/d.y1084025.