10025-90-8 / 氯化镨

【概述】

无水氯化镨（PrCl3）是镨的一种重要化合物，其作为有机合成、融盐电解制备金属镨和镨合金的主要原料。[1]

【理化性质】

氯化镨蓝绿色粉末，易吸湿，可溶于水、乙醇。六方结构，a=7.422A·，c=4.275A·。

性状：绿色粒状结晶物

密度（g/mL,25/4℃）： 4.02

相对蒸汽密度（g/mL,空气=1）： 无可用

熔点（ºC）：786

沸点（ºC,常压）：1700

沸点（ºC,5.2kPa）： 无可用

折射率： 无可用

闪点（ºC）： 1700

【制备方法】

1含水氯化物装在硬质玻璃管中的石英舟中，用减压装置(维持水银柱高25cm)以1cm3/秒的速度通入纯净、干燥的HCl气体，在70℃温度下维持3h，逐步升温到160℃，维持1～2h，然后慢慢升温到250℃，趁热打开炉子转移石英管到保干器(浓硫酸做干燥剂)里，冷却后，产物转移到热的、干燥的试剂瓶中，迅速密封即可。

2按化学计量关系称取反应物，反应物装在悬于电炉中的石英管(d=13～25mm,l=7～25cm)中，选择的电炉应能使样品管各个部位的温度尽可能一致。反应管入口与蒸馏烧瓶的侧口相连(蒸馏烧瓶连有聚四氟乙烯管子)，出口与冷凝接收器(连有聚乙烯管子)相连，每做一次实验后聚乙烯管都需要更换，而聚四氟乙烯管不会受反应的影响(装置如图Ⅲ2所示)。

以0.22~0.27g/(min·cm)的速度从样品管滴加CCl4到蒸馏烧瓶中。通过蒸馏烧瓶上的聚四氟乙烯管上的螺旋夹子调控CCl4的流速。用电热罩维持蒸馏烧瓶的温度在100℃，用电热带维持预热部分(连接蒸馏烧瓶与反应管的侧管部分)的温度在120℃。

按以下要求控制反应炉温度：500℃ 6h，550℃ 15h，600～650℃ 8h。反应完成后，通过惰性气体入口充入Ar或者其他惰性气体。断开反应管，配上活塞，连接真空系统，抽真空，密封保存。[2]

【产品鉴定】

以 PrCl3·6H2O 为原料，将其溶解在蒸馏水中配制成Pr3+浓度为0.05 mol/L 的溶液，利用超声雾化器将氯化镨溶液雾化为颗粒粒径约为3 μm 的气溶胶，由载气送入温度恒定的管式高温热解炉中，分别在600、700、800、900、1000 和1100 ℃ 研究了氯化镨的高温热解反应。利用X 射线衍射技术分析了氯化镨气溶胶在600 ~ 1100 ℃ 热解产物的物相组成，结果如图 所示。600 ℃ 时氯化镨气溶胶的热解产物的衍射峰分布与ICSD 数据库中的PDF 卡片72-2211 和85-0948相吻合，即热解产物的物相组成为Pr(OH)Cl 和Pr℃l；当热解温度为700 ~ 1000 ℃ 时，热解产物的衍射峰分布与ICSD 数据库中的PDF 卡片72-2211、85-0948 和75-0152 相对应，即热解产物由Pr(OH)2Cl、Pr℃l 和PrO2 三种物相组成；当温度升高至1100 ℃ 时，热解产物的衍射峰分布与ICSD 数据库中的PDF 卡片75-0152 和72-2211 相对应，即热解产物由PrO2 和Pr(OH)2Cl 组成。气溶胶在600 ℃ 的热解产物主要为Pr(OH)2Cl和少量的Pr℃l；当热解温度为700 ℃ 时热解产物中的主要物相为Pr(OH)2Cl，同时产物中Pr℃l 的含量增加，并有少量的PrO2 相生成；当热解温度为800 ℃ 时，热解产物中的主要物相为Pr℃l，同时有少量的Pr(OH)2Cl 和PrO2 相；热解温度为900 ℃时，热解产物中PrO2 相增多，产物中的主要物相为Pr℃l 和PrO2，同时还有少量的Pr(OH)2Cl；当热解度为1000 ℃ 时，热解产物中的主要物相为PrO2，热解产物中依然有少量的Pr(OH)2Cl 和Pr℃l 相；热解温度为1100℃ 时，热解产物主要为PrO2 相，同时还有少量Pr(OH)2Cl 相。由此可见，随着热解温度的升高，在600 ~ 900℃ 时，热解产物中的Pr(OH)2Cl 逐渐转化为Pr℃l，仅有少量的Pr℃l转化为PrO2；在1000 ~ 1100 ℃ 时，热解产物中的Pr℃l 转化为PrO2，值得注意的是在1100 ℃ 时，热解产物中存在着Pr(OH)2Cl 但没有Pr℃l，这说明Pr(OH)2Cl 热解生成的Pr℃l 已全部转化为PrO2，但是Pr(OH)2Cl 却未完全热解。[1]

图. PrCl3 气溶胶分别在不同温度热解产物的XRD 图：(a) 600 ℃, (b) 700 ℃, (c) 800 ℃, (d) 900 ℃, (e) 1000 ℃, (f) 1100 ℃。

【应用及发展前景】

1.用作实验用试剂。

2.用作石油催化剂，也可用于生产金属镨。[2]

【参考资料】

[1]薛首峰,吴文远,边雪.氯化镨气溶胶的高温热解机理研究[J/OL].稀有金属:1-12[2018-05-25].https://doi.org/10.13373/j.cnki.cjrm.XY17050021.

[2]物竞化学品数据库