过铼酸(Perrhenic acid),又称为高铼酸,化学式HReO。分子量251.21,无色或黄色液体。自由的过铼酸尚未制得,只能得到其水溶液。是一元强酸,由铼粉溶解在30%的硝酸中而得。以氨水中和生成高铼酸铵沉淀,以氢氧化钾中和生成高铼酸钾沉淀,浓缩蒸发其溶液只能得到七氧化二铼。用于制备高铼酸盐。 1

概述图引自。2

化学性质过铼酸的化学性质稳定,可与锌、铁、镁等金属作用放出氢气,还可与一系列金属的氧化物、氢氧化物及碳酸盐作用形成相应的高铼酸盐,可以用来制备高纯的金属高铼酸盐如Co(ReO4)2、Ca(ReO4)2及Zn(ReO4)2等,这些高铼酸盐主要用作固体润滑剂和润滑油添加剂。另外,高铼酸作为均相催化剂的前驱体,主要用于石油化工行业所用催化剂的生产。4

物理性质过铼酸(高铼酸)是一种无机化合物,化学式为HReO4,是一种强酸。铼是一种稀散金属,高铼酸和高铼酸铵是最有价值的铼化合物。高铼酸通常为无色或黄色液体,也可呈固态,但极易吸水,其化学性质稳定,几乎没有氧化性,是较强的一元酸,可与锌、铁、镁等金属作用放出氢气,还可与一系列金属的氧化物、氢氧化物及碳酸盐作用而形成相应的高铼酸盐。4

合成方法化学溶解法化学溶解法是将金属铼、铼的氧化物、铼的硫化物溶解在双氧水或浓硝酸中直接制得高铼酸溶液。采用双氧水或浓硝酸溶解金属铼,金属铼的制取需使用昂贵的氢气还原炉且成本高,伴随双氧水溶解金属铼的剧烈放热,反应温度难以控制,过热会使铼挥发损失,而浓硝酸溶解金属铼会残留过量的硝酸,难以获得纯的高铼酸。4

离子交换法采用离子交换法从高铼酸铵制备高铼酸有两种思路:一是用阴离子交换树脂吸附ReO4-离子,再用热水或低浓度H2O2溶液解吸ReO4-离子;二是用H型阳离子交换树脂吸附NH4+,流出液直接转变为HReO4。另外还报道采用强酸性阳离子交换树脂吸附NH4+离子,研究发现当树脂与溶液接触反应30 min后NH4+在树脂和溶液中的分布达到平衡;降低初始溶液中NH4+的浓度有利于NH4+吸附率的增加;反应温度对NH4+吸附率无明显作用,因此可在常温下进行吸附。4

溶剂萃取法溶剂萃取法分离富集铼的工艺已经比较成熟,是目前工业生产中分离提取铼的要方法,但在制备高铼酸方面的研究较少。采用磷类萃取剂TBP从高铼酸铵溶液制取高铼酸。4

4.电渗析法电渗析法制备高铼酸具有工艺简单、铼损失小、设备投资少、试剂成本低、产品质量高等优点,使其成为制备高铼酸最具有发展前景的方法。在三室电渗析槽中采用KReO4作为原料制备高铼酸,采用铂作为阳极,不锈钢作为阴极,在最佳条件下,铼的利用率高达99.3%,可见铼的损失确实很小。但该三室电渗析槽体积很小,仅有750 mL,且在连续作业25-26 h后,所得高铼酸浓度才大于300 g/L。4

贮存方法常温密闭,阴凉通风干燥。3

用途过铼酸比过铼酸铵具有更广泛的用途,过铼酸可以用来制备高纯的金属过铼酸盐如Co(ReO4)2、Ca(ReO4)2及Zn(ReO4)2等,这些过铼酸盐主要用作固体润滑剂和润滑油添加剂。另外,过铼酸作为均相催化剂的前驱体,主要用于石油化工行业所用催化剂的生产,例如过铼酸联合铂的载体催化剂可用于石油工业的加氢氢化和加氢裂解,用过铼酸浸渍过的SiO2催化乙醇的脱氢和促进氨的分解,在过氧化氢存在下过铼酸联合叔砷可用于烯烃环氧化的催化,过铼酸可催化肟脱水转变为腈,催化醛和酮的氢化硅烷化及醇的脱氢硅烷化等。4

本词条内容贡献者为:

侯传涛 - 副教授 - 青岛大学