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銠 (Rhodium)是一種銀白色、堅硬的金屬,元素符號Rh,銠屬鉑系元素,具有高反射率的性質(zhì)銠金屬通常不會形成氧化物,熔融的銠會吸收氧氣,但在凝固的過程中釋放。銠的熔點比鉑高,密度比鉑低。銠不溶于多數(shù)酸,它完全不溶于硝酸,稍溶于王水。源自rhodon,意為“玫瑰”,因為銠鹽的溶液呈現(xiàn)玫瑰的淡紅色彩,1803年被武拉斯頓發(fā)現(xiàn)并分離。
銠是在1803年由William Wollaston發(fā)現(xiàn)的。他和Smithson Tennant在一個商業(yè)投資中合作,多半是為了生產(chǎn)出純鉑來出售。這個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,它留下了黑色的殘渣(Tennant研究了這些殘渣,終他從中提取出了鋨和銥。)Wollaston全神貫注在這個溶解的鉑溶液,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生產(chǎn)。金屬銠以海綿狀、粉狀或致密塊狀出售。1990~1993年三國平均年生產(chǎn)的銠分別為7512kg,3227kg(僅指出售給西方國家部分),552kg。1980年以后,西方國家每年從廢料中再生回收并進入市場的銠不斷增加,僅從廢汽車催化劑中回收的銠1989年就達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年西方國家共消費銠10.2t,其中汽車廢氣凈化催化劑用量達86%。
銠粉,銀白色金屬,質(zhì)極硬,耐磨,也有相當?shù)难诱剐浴C芏?2.4克/厘米3。熔點1966±3℃,沸點3727±100℃。
可用作電器儀表、化工及制造精密合金等的原料。銠粉基于釕單質(zhì)在工業(yè)化工業(yè)中的使用廣泛度,銠由于其是工業(yè)所需的稀有金屬,行業(yè)價格也就比一般有色金屬稍高。作為稀有元素之一的銠,元素用途多種多樣,銠可用來制造加氫催化劑、熱電偶、鉑銠合金等, 也常鍍在探照燈和反射鏡上,還用來作為寶石的加光拋光劑和電的接觸部件。
灰色粉末狀金屬,純凈、無肉眼可見夾雜物及氧化色。耐蝕性較高, 甚至不溶于沸騰的王水。但是氫溴酸微腐蝕銠,潮濕的碘和次氯酸鈉也能腐蝕銠。
氧化態(tài)-1~+6的銠化合物。以+1和+3氧化態(tài)的化合物常見。一些銠化合物是重要的貴金屬材料。
銠的簡單化合物 有氧化物、氫氧化物、硫化物、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽等。(1)Rh2O3:空氣中或氧中加熱銠粉至600~1000℃制得,為灰黑色晶體,不溶于水和酸。(2)Rh(OH)3:往Na3RhCl6溶液中加入NaOH或KOH沉淀出檸檬黃固體,不溶于水,但溶于酸和堿溶液。(3)Rh2S3:通H2S于RhCl3溶液制得,為黑色固體,不溶于水和酸。(4)RhCl3:鹵化物中RhCl3重要,500℃Cl2與銠粉反應(yīng)生成紅色單斜晶RhCl3。高溫制得的RhCl3不溶于水和酸,空氣中加熱至540℃,分解生成Rh2O3。H2在120℃使RhCl3還原為銠。將Rh(OH)3·nH2O溶于HCl,蒸發(fā)濃縮得到紅色晶體RhCl3·3H2O,在180℃HCl氣體中脫水,生成RhCl3,能溶于水,溶液呈紅色,Cl-已與Rh3+配位。加堿至RhCl3水溶液,沉淀出黃色Rh(OH)3。(5)Rh2(SO4)3·14H2O:冷H2SO4與Rh(OH)3反應(yīng)并在0℃結(jié)晶而制得,為黃色固體,其溶液亦為黃色,含Rh3+和SO2-4。煮沸變?yōu)榧t色,此時 SO2-4與 Rh3+已配位。(6)Rh (NO3)3:沸騰HNO3與RhI3反應(yīng)制得,易溶于水,常代替RhCl3用于 一些反應(yīng)中。
銠的絡(luò)合物 氧化態(tài)-1~+6的銠絡(luò)合物都有報道。Rh[Ⅲ]氯絡(luò)合物H3RhCl6和Na3RhCl6常見,前者由RhCl3·nH2O溶于水并加HCl煮沸而制得;后者由銠粉與NaCl混合,在900℃氯化而制得。H3RhCl6只存在于水溶液中,溶液為紅色。Na3RhCl6為玫瑰紅固體,易溶于水,溶液為紅葡萄酒色。紅色溶液放置時發(fā)生溶劑水分子取代Cl–反應(yīng),溶液逐漸變?yōu)樽厣?br />
用途 硫酸銠廣泛用于在電子元件、儀表、首飾、反光鏡等電鍍硬度大、耐腐蝕性好且光亮的銠鍍層;[RhCl(PPh3)3]及其類似絡(luò)合物稱為威爾金森(Wilkinson)催化劑,已用于工業(yè)上烯烴醛化的工業(yè)生產(chǎn);RhCl3·3H2O用作丁二烯的聚合和伯醇羰基化的催化劑,還用于AgBr感光乳膠中提高襯度。
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