氯化亚锡的应用

背景及概述^[1][2]

氯化亚锡化学式SnCl₂，又称二氯化锡。有无水物和水合物，前者呈透明晶体，熔点为246℃，沸点为652℃，相对密度为3.95。能溶于水，在空气中被氧化而成不溶性氯氧化物。在水中水解生成碱式氯化亚锡〔Sn(OH)Cl〕沉淀，在配制其溶液时，需用浓盐酸溶后再稀释以抑制水解，由于其易被空气氧化，在溶液中加入金属锡粒可防止氧化。

二水合氯化亚锡为无色单斜晶体或片状晶体，熔点为37.7℃，相对密度为2.71，加热至100℃时失去结晶水。氯化亚锡在化学工业生产中常用做还原剂、媒染剂、脱色剂和分析试剂；电镀工业中用以镀锡。制备二水氯化亚锡的方法主要有金属锡与盐酸反应法；金属锡、氯气和水反应法。

上述方法中，金属锡与盐酸直接反应的方法反应速度极慢、能耗较高、产品浓度低、三废量大，此方法的工艺过程还伴随氢气产生，有爆炸的危险。金属锡、氯气和水合成 二水氯化亚锡的反应初期反应剧烈，压力和温度的控制难度较大，对设备的要求较高。

应用^[2]

1. 在元素分析方面的应用

在元素分析方面，氯化亚锡主要作为分析试剂用于银、砷、钼、汞等的测定。采用氯化亚锡还原硫氰酸钾分光光度法测定矿石中钼的含量。实验用氯化亚锡、硫氰酸钾、磷酸盐处理标样和矿样溶液，其中氯化亚锡为还原剂，硫氰酸钾为显色络合剂，磷酸盐为稳定剂，在此条件下得到标准曲线方程 A=0.9997c~0.0008，利用该关系式对矿样中钼含量进行了分析测定，测定结果的精密度高，符合测定要求。采用肌酐校正-碱性氯化亚锡还原-冷原子吸收光谱法 测定尿中汞含量，此法快速、简单、回收率高，适用于大规模样品的测定。

此外，氯化亚锡在铁、磷、锗、钨、铂等元素的分析中应用也十分广泛。对于铁矿石中铁的测定，一般采用 SnCl2-A-B 三体系法，采用氯化亚锡-三氯化钛-高锰酸钾无汞无铬滴 定法测定铁，该方法简便、快速，用于铁矿石中 铁的测定，结果满意。采用氯化亚锡 -次甲基蓝-重铬酸钾无汞滴定法，以次甲基蓝作 为预还原指示剂，建立了氯化亚锡还原、重铬酸钾无汞滴定铁矿石中全铁的分析方法。

结果表明： 以 SnCl2 为预还原剂，次甲基蓝为预还原指示剂时，滴加 2~3 滴浓度为 2.94g/L 的次甲基蓝，预还原终点和滴定终点颜色变化敏锐。对两种铁矿石进行分析，利用标准方法进行对照试验，发现在 95% 的置信度下，两种方法所得到的测定值精密度无显著性差异，两组数据的平均值之间也无显著性差异。采用氯化亚锡还原光度法测定总磷时，以甘油代替水作为氯化亚锡溶液的介质，解决了氯化亚锡溶液使用时间受限的问题，具有节省试剂、省时等优点，且长期的实验证明，以甘油为介质时显色液的稳定性和校准曲线的相关性更优，可以在实际工作中推广使用。

2. 在有机合成方面的应用

在有机合成领域，氯化亚锡多用于酯化反应的催化剂。传统工业上，酯的合成通常采用浓硫酸做催化剂。虽然浓硫酸具有酸性强、催化活性良好、工艺成熟等优点，但其对设备腐蚀严重、后处理麻烦，容易产生废酸污水。而采用氯化亚锡催化酯化反应时，不仅催化反应时间短、 酯的收率高，且反应条件温和、后处理简单。

此外，文献报道，在无溶剂、60℃条件下，氯化亚锡 可有效催化 2- 萘酚、芳香醛和氨基甲酸酯三组分 “一锅法”合成氨甲酸酯基烷基萘酚衍生物。与已报道的催化剂相比，氯化亚锡催化活性较好。该方法具有产率高、反应时间短、节约原料、反应 过程简单、清洁，对环境友好等优点。可见，氯化亚锡在有机合成中的作用日趋重要。 近年来，作为一种新型 Lewis 酸离子液体，氯化亚锡-离子液体复合催化体系因具有良好的催化活性和稳定性、能有效降低反应体系温度、缩短反应时间且对环境友好而逐渐被重视。

以离子液体氯化 1- 丁基 -3- 甲基咪唑盐 （［Bmin］Cl）和氯化亚锡（SnCl2）的复盐为催化剂， L- 乳酸为原料，通过熔融缩聚法合成了 PLA。结果显示，［Bmin］Cl/ SnCl2 催化体系能显著降低反应温度，缩短反应时间，提高 PLA 的Mη。以氯化亚锡和己内酰胺为原料，制备了 SnCl2- 己内酰胺离子液体催化合成乙酸乙酯，研究发现该催化剂具有良好的稳定性，反应酯化率高。

此外，氯化亚锡-离子液体催化剂的可重复 利用性也是其迅速发展的原因之一。以对苯二甲酸和 2- 乙基己醇为原料，以氯化丁基吡啶-氯化亚锡离子液体作为催化剂酯化合成对苯二甲酸二异辛酯（DOTP）。发现该方法不仅具 有反应速度快、转化率高、无污染、绿色环保等特点，且催化剂重复使用 5 次时 DOTP 的产率仍能达到 90% 以上。

3. 在贵金属浮选分离方面的应用

在分离方面，氯化亚锡多以多元缔合物的形式用于铂、钯、铑、锇等贵金属的浮选分离。与传统的溶剂浮选分离及泡沫浮选分离相比，氯化亚锡多元缔合物体系具有不使用有毒的有机溶剂、操作简便、无需特殊的设备，而且分离效率高、分相速度快、试剂用量少、分析成本低等优点。研究在盐酸介质中硫酸铵存在下氯化亚锡-孔雀绿-水体系浮选分离铂的方法，在实验条件下，铂的浮选率可达 100.0%，并与常见贱金属完全分离。

氯化钠存在下氯化亚锡-十六烷基三甲基氯化铵体系对 Os( Ⅳ )- 三氯锡酸络阴离子的浮选行为实验表明，在盐酸介质中，体系可以浮选分离 Os( Ⅳ )，其浮选率为 95.2%~98.0%。与锇的传统分离方法蒸馏分离法相比，该方法操作简便，设备要求低，避免了 OsO4 蒸汽对操作人员的危害，适用于 Os 测定前与大量基体金属元素的分离。

制备 ^[2-3]

由于锡与稀盐酸反应极为缓慢，为提高反应效率，一般会加入氯气来促进反应的进行。用金属锡、氯气和水在盐酸存在下，于 30℃至 105℃的温度下进行反应合成了氯化亚锡。该方法的优点在于对所用原料金属锡的杂质含量不作苛求，可采用低品位的金属锡来制备高纯度的二水合氯化亚锡，所得产品杂质含量低，使用领域不受限制。但该方法中氯气的使用使反应 变得剧烈，压力和温度难以控制，对设备的要求较高。

方法1：采用金属锡、无水四氯化锡和水，在一定 浓度盐酸存在的条件下反应合成二水氯化亚锡，该反应速度快，反应过程中温度压力平稳，反应所需温 度较低，三废量小，产品纯度高。反应式：

工艺流程框图如图：

该路线主要包括五个单元：合成反应、过滤、蒸 发浓缩、冷却结晶、干燥。 步：反应。将金属锡、四氯化锡、盐酸和水加入反应容器中，保持反应温度 50℃ ～ 110℃，反应 1 ～ 4 小时。 第二步：对反应体系进行过滤。第三步： 对溶液进行蒸发浓缩。第四步：冷却结晶。第五步：对结晶物进行干燥。

方法2：以四氯化锡、去离子水和金属锡为原料制备了氯化亚锡。其原则工艺流程如图 所示 ：

该工艺在条件反应温度 105℃、反应时间 2.5h、锡过量量 3% 下开展的四次扩大验证试验所产出的产品达到质量标准，四氯化锡的平均转化率高达 99.48%，工艺可行。且反应过程中不产生有毒有害气体，母液返回，无废液产生，未反应完的锡返回流程，故对环境无三废污染。

主要参考资料

[1] 中国中学教学百科全书·化学

[2] 氯化亚锡的合成及应用进展

[3] 牙膏用二水氯化亚锡的合成