碲酸，英文名為orthotelluric acid，常溫常壓下為無(wú)色結(jié)晶固體，具有顯著的酸性和較好的化學(xué)穩(wěn)定性，它可溶于水和常見(jiàn)的有機(jī)溶劑。碲酸可由硫酸與碲酸鋇作用或用強(qiáng)氧化劑氧化單質(zhì)碲制得，該物質(zhì)在化學(xué)合成領(lǐng)域中主要用于制取其他碲酸及碲酸鹽以及用作氧化劑，在無(wú)機(jī)化學(xué)和化學(xué)分析基礎(chǔ)研究領(lǐng)域中有一定的應(yīng)用。

圖1 碲酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)式

特性

碲酸可溶于冷水，更易溶于熱水，283K以下可結(jié)晶出四水合物，但難溶于濃硝酸和乙醇。碲酸在封管中于409K熔化成聚偏碲酸(H2TeO4)n。H6TeO6的水溶液，在空氣中加熱至373-473K也可脫水成(H2TeO4)n，n≈10。碲酸加熱至493K以上即分解出三氧化碲。碲酸的六個(gè)羥基是一樣的，之所以是二元酸是因?yàn)槿?jí)電離常數(shù)小于水，無(wú)水條件下可以形成正鹽（如Zn3TeO6）。碲酸的氧性和硒酸相同，也是強(qiáng)氧化劑，其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為+1.02V，加熱時(shí)能侵蝕氧化還原電勢(shì)序中Ag以上的許多金屬。原碲酸與熱濃鹽酸反應(yīng)也可游離出氯氣，本身被還原為二氧化碲，故原碲酸與液鹽酸的混合溶液也能溶解鉑和金。[1]

結(jié)構(gòu)性質(zhì)

碲酸有兩種變體：?jiǎn)涡本w和立方晶體。單斜者密度為3.071g/cm3，立方者為3.17g/cm3易溶于水，難溶于濃硝酸，加熱100℃至200℃脫水生成中間產(chǎn)物(H2TeO4)n,最后完全轉(zhuǎn)變?yōu)樗狒鸗eO3。它是一種和碳酸酸性相近的弱酸。

制備方法

碲酸可由碲或二氧化碲被雙氧水或三氧化鉻氧化制備。

方法一

將碲粉與過(guò)氧化氫在水中混合，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，得到碲酸溶液，所述碲粉的純度大于99.9%，所述碲粉的粒度小于325微米。將所述碲酸溶液進(jìn)行濃縮結(jié)晶，得到碲酸。該報(bào)道的方法以純度大于99.9%，粒度小于325微米的碲粉為原料，將其與過(guò)氧化氫在水中進(jìn)行氧化還原反應(yīng)得到碲酸。該方法采用純度大于99.9%，粒度小于325微米的碲粉為原料，且原料不會(huì)引入新的雜質(zhì)，制備得到的碲酸具有較高的純度且具有較高的產(chǎn)品得率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該提供的方法得到的碲酸為5N級(jí)別，雜質(zhì)總含量小于10ppm，產(chǎn)品收率可達(dá)到77.23%。[2]

方法二

將10gTeO2在40mL濃硝酸和100mL水中的懸浮液加熱至沸，并在猛烈攪拌下分次慢慢加入100mL 5%的高錳酸鉀溶液，每隔5min加入5mL，然后攪拌和煮沸。當(dāng)全部高錳酸鉀溶液加完后，使溶液在沸騰溫度下保持50min，這樣可減少M(fèi)nO2生成的量。然后慢慢地加入3%的H2O2溶液，直至MnO2全部溶解，成為澄清的溶液。將此溶液蒸發(fā)到約剩60g時(shí)加入10mL濃硝酸，靜置24h可析出原碲酸結(jié)晶。將母液傾出，蒸發(fā)至約25g時(shí)再用10mL濃硝酸進(jìn)行同樣的處理，又可得到部分結(jié)晶。將兩次所得的結(jié)晶合并后用濃硝酸洗滌三次，每次用10mL硝酸，且每次洗滌后要盡量將碲酸晶體弄干。然后將晶體用25mL水和17mL濃硝酸組成的溶液重結(jié)晶一次，再用蒸餾水重結(jié)晶一次。最后將結(jié)晶用少量冰水、乙醇和乙醚依次洗滌，并在放有P2O5的真空干燥器中干燥即可得到碲酸產(chǎn)物。

化學(xué)應(yīng)用

碲酸是很弱的六元酸，但通常只有2個(gè)氫容易被取代，有時(shí)也有多個(gè)氫可以被取代，如Ag3H3TeO6、Zn3TeO6。它能形成Te(OMe)6烷氧基化合物。碲酸可以用作分析試劑，定量分析中分離溴化物及氯化物。也可用于制取碲酸鹽等。在稀硫酸介質(zhì)中，碲酸可使溴化氫和碘化氫氧化成單質(zhì)溴和單質(zhì)碘，而自身被還原成二氧化碲和碲的混合物；用二氧化硫、鋅、亞鐵離子、聯(lián)氨等可把碲酸還原成碲。

參考文獻(xiàn)

[1] 武漢大學(xué)等.無(wú)機(jī)化學(xué)（第三版）下冊(cè).高等教育出版社,2011.623.

[2] 王波,朱劉,劉留,等.一種制備碲酸的方法:CN201410250844.1[P].