介绍
氯铱酸是一种极为重要的铱基础化合物，其化学式通常写作H,IrCl(六氯铱酸)，常以水合物（如 H2IrCl6·6H2O)的形式呈现。它是深红棕色或黑色的结晶固体，易溶于水和醇。在有机合成领域，氯铱酸主要作为铱(Ir)催化剂的廉价前驱体。
图一 氯铱酸
氯铱酸的生产工艺现状
氯铱酸的生产工艺主要有合金化-活化溶解法、中温氯化法、高温氯化法、电化学溶解法和碱熔法等多种方法。
1.铝熔活化法
铝熔活化法制备氯铱酸的过程分为三步：首先难溶物料铱与金属铝按质量比1:1,1 000℃ 以上熔炼为铝合金，铱粉与铝合金化；其次用约4 mol/L盐酸溶解铝等贱金属，使铱粉转变为高分散的易溶活性金属状态;最后用HCl溶解获得高浓度铱(IV)溶液。从废铱坩埚提纯铱工艺研究实验中分别用锡、锌、铝进行活化溶解，得出碎化效果为Al>Zn>Sn。用铝丝作碎化剂时，原料与铝的质量比为1:(1.25~1.5),温度1000℃,最后得出铱直收率为91.16%，总回收率为99.29%。贺小塘等用铝活化溶解 Pt-Ir合金废料，Pt-Ir合金废料与铝质量比为1:6，利用中频炉将物料加热到1300℃，保温30 min后浇入在铁盘中自然冷却，然后用盐酸溶解金属铝，再用王水溶解高活性的铑铱粉末，最后得到Pt的溶解率大于99.8%，Ir的溶解率大于99.6%。
2.中温氯化法
具体是将铱粉与NaCl按物质的量比为1:2混合研细，在通入氯气的条件下氯化焙烧数小时，但反应温度通常低于传统的高温氯化法。此过程中，氯气与铱粉反应生成可溶性氯化铱盐。为了控制反应速率和产物质量，需要精确控制反应温度和氯气的通入速率。反应产物方法一用水浸泡、过滤，向Na2IrCl6滤液中加入NaOH溶液沉淀出Ir(OH)3，反复洗涤沉淀除去Na离子后，将沉淀溶于少量盐酸中，制备成氯铱酸水溶液，进一步蒸发浓缩得到产物；反应产物方法二用水浸泡、过滤，向Na2IrCl6滤液中加入氯化铵溶液沉淀出氯铱酸铵，然后过滤洗涤除去Na离子后，将沉淀溶于王水中，制备成氯铱酸水溶液，进一步蒸发浓缩得到氯铱酸产品。
3.高温氯化法
高温氯化熔炼，首先将金属铱粉、氯化钠和淀粉按照比例混合均匀后，置于石英坩埚内；然后将石英坩埚置于管式炉内，在高温状态下通过石英管将氯气以一定的速度从坩埚进气口通入熔体内部进行高温氯化熔炼反应，含铱尾气采用稀盐酸吸收，反应结束后即得到铱的氯化产物。随后，氯化熔炼过程中产出的三氯化铱气体采用两级吸收，经两步吸收操作后，过滤所得铱粉返回下次熔炼，过滤所得滤液则进行中和沉淀。向滤液中加入一定质量浓度氢氧化钠溶液，待溶液pH为9~12时，得到氢氧化铱沉淀。洗涤数次后进行酸化和浓缩结晶。
4.碱熔法
将金属铱粉与一定量的氢氧化钠(NaOH)和过氧化钠((Na2O2)按一定比例混合均匀。以确保熔融过程中的化学反应顺利进行。将混合后的原料置于马弗炉中，逐步升温至600∼750℃，并在此温度下高温煅烧6 h。在高温下，原料发生熔融反应，铱被氧化并与碱反应生成可溶性的铱酸盐。随后将熔融产物冷却后，分别加入水和盐酸浸出其中的钠盐，过滤得到含有铱的沉淀物。通过多次洗涤以去除残留的钠盐和其他杂质。在过滤得到的沉淀物加入浓盐酸中，加热并搅拌，使铱酸盐充分溶解，加入氧化剂将滤液中的Ir(Ⅲ)氧化为Ir(IV)。在酸溶处理后的溶液中，根据需要可以加入沉淀剂(如氯化铵)生成氯铱酸铵[(NH4)2IrCl6]沉淀。随后，将氯铱酸铵沉淀溶解于王水中，减压蒸馏得到氯铱酸。
5.氯气加压溶解法
首先在加压条件下进行氧化溶解：将铱粉与盐酸投入反应釜，同步搅拌并通入氯气，维持釜内温度100~200℃、压力0.1~2MPa、搅拌转速120~200r/min的条件下反应3~8h,反应完成后停止氯气通入。第二步进行赶氯操作。将釜压降至常压，分次加入浓盐酸，在70~90℃下继续搅拌反应1~5h,之后停止搅拌，冷却至室温得到反应混合物。随后实施固液分离：对所得混合物进行分离，获取含有三价铱和四价铱的滤液及滤渣。然后将上述滤液与浓硝酸混合进行氧化，最后将制得的氯铱酸溶液进行浓缩处理，最终获得氯铱酸。
6.超声碱熔法
固体碱限定为碱金属氢氧化物(如氢氧化钠或氢氧化钾)，固体氧化物则选用同种碱金属的过氧化物(如过氧化钠或过氧化钾)，以确保碱金属元素一致性(钠/钾)从而减少杂质残留。按铱粉、固体碱、固体氧化物的物质的量比1:(2~4):(4~8)混合均匀后，置于高温炉内以3~6℃/min程序升温至600~700℃，恒温反应2~5h。以10~20倍质量的水量在超声辅助下(频率50~300 KHz)于30~80℃加热处理15 min至2 h,超声空化效应加速碱金属离子溶出并显著降低杂质残留，此过程可重复2~3次以强化脱盐效果。随后进入溶解阶段，将脱盐后固体投入过量的浓盐酸(质量分数>20%)中，在相同超声条件下于40~90℃溶解30min至5h,利用超声空化瞬时高压高温环境高效破碎铱氧化物颗粒，完全替代传统王水工艺，避免氮氧化物污染与赶硝步骤，最终通过固液分离获得高纯度氯铱酸[1]。
图二 氯铱酸的一种合成方法
参考文献
[1]张一驰,舒国洋,海智超,等. 氯铱酸生产工艺现状及发展趋势[J]. 云南化工,2026,53(3):16-18. DOI:10.3969/j.issn.1004-275X.2026.03.03