氢化物发生及其在分析检测领域的应用

（） ２在酸性介质中 比在碱性介质中更易于形成氢化
第一作者简介 ： 华（ ９ ３）男 （ 王建 １ ６一 ， 汉族 ）黑龙江双城人 ， ， 工程师 ， 现从事岩矿测试技术及管理工作。
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பைடு நூலகம்
西部 探矿 工程
２１ ０ ２年第 １期
物， 因为在碱性介质 中产生氢化物须具 备更 还原 的条
１ 氢化 物 发 生的条 件 和普遍 性
在一定温度 、 压力的强还原富氢环境中， 许多单质 、 合金 、 离子 、 化合物均能形成氢化物 ， 即氢化物发生 。 氢与单质 、 合金直接反应生成氢 化物 ， 在单质 、 Ｈｚ 合金表面解离成氢原子并 向其内部扩散形成氢化物 ， 部 分氢原子可藏于单质原子间隙和氢化物中。纳米单质 、 纳米合金微粒缺少相邻 的原子 ， 有许 多悬空键 ， 较其对 应 宏观 块体 更 易 于 吸氢 和 氢 化 。如 铂 黑 能 吸 收相 当 于 自身体积 ５２倍 的 Ｈｚ钯黑 能 吸收相 当于 自身体 积 ０ ， ２ ０ 倍的 Ｈ ； ８０ ｚ金在熔融时能吸收相当于 自身体积 ３ ～ ７ ４ 倍 的 Ｈ２纯钛在 ３ ｏ ｏ １ ．２ ａ ６ ； ６＂ ． ～Ｏ ２ＭＰ 纯氢 中即能 Ｃ、 氢化 ， 其吸氢密度高达 ９ ２ ０ ／ｒ 氢原子 ， ． ×１ ｃ ３ ｎ 比液氢 密度大一倍 多， 是迄今发现 的吸氢密度最高 的材料 ； 海 绵 金 属 钛 与 Ｈｚ在 常 压 ３０ 剧 烈 反 应 生 成 疏 松 状 ５℃ Ｔ Ｈ 由于大量快速吸氢 、 ｉ ， 氢化 ， 致使 系统压力骤降， 造 成系统负压。稀土合金储氢材料具有 吸、 放氢 速度快 、 易活化、 储氢的比容量高、 压力滞后小 、 不易中毒 、 循环 寿命长、 价格低廉等特点 和优点 ， 电池、 是 热泵 、 空调器 等 的理想 材 料 。这些单 质 、 合金 储 氢 的机 理 在于 与氢 生 成单质氢化物、 合金氢化物。 在 酸性介 质 中 ， 些 金 属离 子 、 金 属 离 子 与 硼 氢 一 非 化钾 （ 或硼氢化钠） 作用生成对应的氢化物 ： ｌｚ＋Ｂ ￣＋３ 。 ＋ Ｖ＋ Ｉ Ｉ － － 十Ｈ 一Ｍ 十 ＋ Ｂ ＋３ ２ Ｈ十 式 中 ， 为 Ｚ 件 、Ａ 、 抖 、 Ｍ抖 ｎ Ｃ Ｎｉ Ｈ ＋。 Ｍ。 Ｂ ＋＋ Ｈ ＋ ３ Ｏ＋ Ｈ＋一 ＭＨ３十＋ Ｈ３ ０３ Ｈ２ Ｂ 十 ３ Ｈ２十 式 中 ， ＋为 Ａｓ Ｓ 。 Ｂ。 Ｍ。 。 ｂ＋、 ｉ ＋、 ＋。 在酸性介质 中， 些离子可 被金属锌还原 为氢化 一
件， 因此 ， 一般都在酸性介质 中进行氢化物发生 。 （） ３氢化物在碱性介质中的稳定性高于其在酸性介 质中的稳定 性， Ｎ Ｂ 如 ａ Ｈ 在碱性介 质 中相 当稳 定 ， 而 在 酸性 介质 中则 会很 快 分解 。
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西部探矿工程
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氢 化 物 发 生及 其在 分 析 检 测 领 域 的应 用
王建 华 ， 林 乐
（ 疆地矿 局 第 二地 质 大队实 验 室 ， 疆 喀什 ８ ４０ ） 新 新 ４ ０ ２
摘 要 ： 论述了氢化物发生的条件和普遍性及其在分析检 测领域的应用， 这些领域 包括试样分解、 分 离富 集 、 量分 析 、 色分析 、 容 比 原予 荧光 光谱 、 原予 吸收 光谱 、 电感耦 合等 离子体 原子发 射 光谱 、 电感耦 合 等 离子体 质谱 等 分析测 试技 术 。 关键 词 ： 氢化 物 发 生 ； 分析 检 测 ； 用 ； 应 综述 中 图分 类号 ： １． １ 文献 标识 码 ： 文章 编号 ：０４ ５ １ （０２ ０ 一Ｏ ３ —０ Ｏ６ １６ Ｂ １０ － ７６ ２１ ） １－ １９ ４ －
＊ 收 稿 日期 ：０ １０ －８ ２ １ —８０
物， 一些合金与酸作用生成氢化物。在一定条件下 ， 一 些单质 、 合金与水作用亦 能形成氢化物。在 自然界 ， 氢 化物发生是多途径的， 且是普遍存 在的， 氢化物在地球 形成 、 演化 及成 岩 、 矿 历程 中扮 演重要 的角色 。 成 ２ 氢 化物 的类 型 元素周期系中各类元素 （ 生成氢化物 的类型呈 Ｍ） 现 如 下规律 性 变化 ： 工Ａ， 为 ＭＨ； ＩＢ族 ⅡＡ，Ｉ １Ｂ族 为 ＭＨ ； ２ ⅢＡ，Ｉ ＩＢ族为 ＭＨ３ ＩＡ， Ｂ族 为 ＭＨ ； ｌ ； Ｖ Ｉ Ｖ ４ＶＡ 族为 ＭＨ３ⅥＡ族为 Ｈ Ｍ； ； ２ ⅦＡ族为 Ｈ 而 ＶＢ族为 Ｍ； ＭＨ； ⅥＢ族为 ＭＨ ； 族为 ＭＨ２Ⅷ族为 ＭＨ 。 ３ ⅦＢ ； ２ 元 素可 有 多种 氢 化 物。如 磷 有 Ｐ 、 ２ ， 有 ＰＨｌ铅 Ｐ Ｈ、ｂ ； ｂ Ｐ 铁有 Ｅ 、ｅ 硅有 Ｓ 、 ｝ｌ ｅ ＦＨ， ｉ ｛、 ｏ 等。 ３ 氢 化物 的 理化性 质 氢化物 的熔点 、 沸点一般较 相对应 的单质 、 氧化物 的熔点、 沸点低得多。具代表性 的单 质及其氢化物、 氧 化物的熔点、 沸点列于表 １ 。 氢化物具有强还原性 ， 在高压富氢强还原碱性环境 相 当稳定 ； 而在低压贫氢氧化酸性环境则会分解、 氧化 ， 贫氢环境可被高温热解 。氢化物的理化性质具有差异 性， 由于不 同元素的物理化学性质 不同， 生成氢化物 的 条件和难易程度不同 ， 不同元素的氢化物的熔点、 沸点 、 密度 、 水溶性 、 水解性、 热稳定性 、 抗氧化性 、 耐酸碱性 、 对氢分压的敏感性等不 同。据此可进行元 素的氧化物 的选 择性 发 生和测 量 。 经大量实验结果 获得如下认识 ： （） １ 沸点较 低 ， 易挥发 的氢 化物 的元 素 ， 较 在元 素周 期表 中， 大多分布在 Ⅱ Ｂ族 、 ⅢＡ一ⅦＡ族 。