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鉑族金屬熔點(diǎn)高、強(qiáng)度大、電熱性穩(wěn)定、抗電火花蝕耗性高、抗腐蝕性優(yōu)良、高溫抗氧化性能強(qiáng)、催化活性良好,廣泛應(yīng)用于汽車尾氣凈化、化工、航空航天、玻纖、電子和電氣工業(yè)等領(lǐng)域,用量雖少,但起著關(guān)鍵作用,素有“工業(yè)維生素”之稱。
除了制造合金外,銠可用作其他金屬的光亮而堅(jiān)硬的鍍膜,例如,鍍?cè)阢y器或照相機(jī)零件上。將銠蒸發(fā)至玻璃表面上,形成一層薄蠟,便造成一種特別優(yōu)良的反射鏡面。
(1)催化活性和選擇性高,壽命長(zhǎng)。銠及其合金、含銠化合物、絡(luò)合物催化劑可用于制醛類和醋酸,汽車廢氣凈化,硝酸生產(chǎn)的氨氧化,塑料、人造纖維、藥物、農(nóng)藥等有機(jī)化工合成,燃料電池電極。
(2)對(duì)可見光反射率高而穩(wěn)定。常用于特殊工業(yè)用鏡、探照燈、雷達(dá)等反射面的鍍層。
(3)熔點(diǎn)高,抗氧化,耐腐蝕,是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的金屬之一??勺瞿透g容器,大氣中可在1850℃高溫下使用,純銠坩堝可用于生產(chǎn)鎢酸鈣和鈮酸鋰單晶。
語(yǔ)音
一根銠絲
一根銠絲
銠是在1803年由William Wollaston發(fā)現(xiàn)的。他和Smithson Tennant在一個(gè)商業(yè)投資中合作,多半是為了生產(chǎn)出純鉑來出售。這個(gè)程序的步是溶解普通的鉑在王水(硝酸+鹽酸)中。不是所有的都溶入了溶液中,它留下了黑色的殘?jiān)═ennant研究了這些殘?jiān)K他從中提取出了鋨和銥。)Wollaston全神貫注在這個(gè)溶解的鉑溶液,其也包含鈀。他用沉淀法移除了這些金屬,然后留下了一種漂亮的紅色溶液,他從中獲得了玫瑰紅晶體。這些就是氯銠酸鈉,Na3RhCl6。他終從中生產(chǎn)出了這種金屬自身的樣本。世界銠產(chǎn)量約為鉑的2.8%,幾乎全由南非、俄羅斯和加拿大三國(guó)生產(chǎn)。金屬銠以海綿狀、粉狀或致密塊狀出售。1990~1993年三國(guó)平均年生產(chǎn)的銠分別為7512kg,3227kg(僅指出售給西方國(guó)家部分),552kg。1980年以后,西方國(guó)家每年從廢料中再生回收并進(jìn)入市場(chǎng)的銠不斷增加,僅從廢汽車催化劑中回收的銠1989年就達(dá)2.5t。主要以銠催化劑、銠合金、銠鍍層、銠化合物應(yīng)用于化學(xué)、石油、玻璃、電氣、牙科、飾品、汽車等領(lǐng)域。1992年西方國(guó)家共消費(fèi)銠10.2t,其中汽車廢氣凈化催化劑用量達(dá)86%。
鉑(Platinum) [1] 是一種化學(xué)元素,化學(xué)符號(hào)Pt,是貴金屬之一,其單質(zhì)俗稱白金,屬于鉑系元素,原子量195.078,略小于金的原子量,原子序數(shù)78,屬于過渡金屬。熔點(diǎn)1772℃,沸點(diǎn) 3827℃,密度21.45g/cm3( 20℃),較軟,有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。海綿鉑為灰色海綿狀物質(zhì),有很大的比表面積,對(duì)氣體(特別是氫、氧和一氧化碳)有較強(qiáng)的吸收能力。粉末狀的鉑黑能吸收大量氫氣。
鉑的化學(xué)性質(zhì)不活潑,在空氣和潮濕環(huán)境中穩(wěn)定,低于 450℃加熱時(shí),表面形成二氧化鉑薄膜,高溫下能與硫、磷、鹵素發(fā)生反應(yīng)。鉑不溶于鹽酸、硫酸、硝酸和堿溶液,但可溶于王水和熔融的堿。鉑的氧化態(tài)為+2、+3、+4、+5、+6。容易形成配位化合物,如[Pt(NH?)?]Cl?、K[Pt(NH?)Cl?]。
中文名 鉑 外文名 Platinum 別 名 白金
鉑催化劑S-201 CAS登錄號(hào) 7440-06-4 EINECS登錄號(hào) 231-116-1 熔 點(diǎn) 1772 ℃ 沸 點(diǎn) 3827 ℃ 水溶性 不溶于水 密 度 21.45 g/cm3( 20℃) 外 觀 銀白色 應(yīng) 用 飾品 磁 序 順磁性 發(fā)現(xiàn)人 烏羅阿(Ulloa) 發(fā)現(xiàn)年代 1735年 元素符號(hào) Pt 原子量 195.05 原子序數(shù) 78 周 期 第六周期 族 VIII 族 區(qū) d區(qū) 電子排布 [Xe] 4f14 5d9 6s1 元素類別 過渡金屬 電負(fù)性 2.28(鮑林標(biāo)度) 原子半徑 139pm
鉑絲之所以熾熱,是因?yàn)殂K可以對(duì)酒精氧化起催化作用,使它在自己表面燃燒得更激烈。人們利用鉑的這種性質(zhì),還制成了一種玩具打火機(jī):它是在酒精容器的蓋子里,裝上一支細(xì)鉑絲。只要打開瓶蓋并把鉑絲放在瓶口,酒精就在鉑絲表面與氧氣反應(yīng)。稍過一會(huì)兒,反應(yīng)所放的熱就把酒精蒸氣點(diǎn)燃了,從而成為一種不點(diǎn)自燃的“自來火”。
于是有人設(shè)計(jì)了一種金屬做的、扁平圓滑可以揣到懷里的爐子。這爐子里既不裝紅煤球也不燒炭,裝的只有酒精和鉑,酒精靠人體的體溫緩緩揮發(fā),酒精蒸氣在通過附有鉑粉的石棉時(shí)發(fā)生氧化而發(fā)熱,使人們達(dá)到取暖的目的。人們把它稱為“鉑懷爐”。
許多技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家已把它改制成了“無焰燃燒器”。他們把丙烷以0.01~1 大氣壓的壓力通入一個(gè)熒光吊燈樣的裝置,在裝置的鉑絲上,丙烷跟空氣相接觸而氧化放熱(沒發(fā)生火焰)。由于它能靜悄悄地供暖而不產(chǎn)生煤氣,所以成為雞舍中的理想熱源。
鉑是一種過渡金屬,密度大,可延展,色澤銀白,金屬光澤,硬度4-4.5,相對(duì)密度為21.45。熔點(diǎn)高為1773℃。富延展性,可拉成很細(xì)的鉑絲,軋成極薄的鉑箔。
化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)極穩(wěn)定 [5] ,不溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液,在空氣中不氧化。電離能9.0eV?;蟽r(jià)為+2、+4和+6。熔點(diǎn)1772℃,沸點(diǎn)3827℃。密度21.46g/cm3。銀白色金屬,質(zhì)柔軟,有延展性。晶體結(jié)構(gòu)為面心立方體。鉑有很高的化學(xué)穩(wěn)定性,除溶于王水和熔融的堿外,還溶于鹽酸和過氧化氫、鹽酸和高氯酸的混合物中,除此之外,鉑常溫下不與一般強(qiáng)酸、堿和其他試劑作用。但是鉑在高溫下容易遭受腐蝕,例如:對(duì)于多種氧化劑、強(qiáng)堿、容易還原的重金屬、以及硫、磷、砷等,鉑或則被其破壞,或則與其成合金,正因?yàn)槿绱?,所以不得在鉑器皿中加熱或熔融堿金屬的氧化物、硫代硫酸鈉、含磷和大量硫的物質(zhì)以及含重金屬的樣品(如鉛、錫、銻、砷、汞、銅等)。高溫下不許使用大量過氧化劑、氫氧化鈉(鉀)作熔劑。鉑器皿中不允許處理鹵素或分解出鹵素的物質(zhì)。但以下物質(zhì)能溶解鉑:
王水(硝酸和鹽酸以1:3(體積比)混合的混合物)
雖然王水能溶解鉑,但這與鉑的狀態(tài)有關(guān),致密的鉑在常溫下的王水溶解速度非常慢,直徑1 mm的鉑絲要4-5個(gè)小時(shí)才能完全溶解。鉑黑(鉑粉)在加熱時(shí)能與濃硫酸反應(yīng),生成Pt(SO4)2、SO2和水。氯鉑酸的制法是把鉑金屬溶解在王水中。這個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物是H2PtCl6,而非以前認(rèn)為的含氮鉑化合物。氯鉑酸是一紅棕色固體,可從蒸發(fā)其溶液取得。