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物以稀為貴。釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑6個元素在地殼中的含量都非常少。除了鉑在地殼中的含量為億分之五、鈀在地殼中的含量為億分之一外,釕、銠、鋨、銥4個元素在地殼中的含量都只有十億分之一。又由于它們多分散于各種礦石之中,很少形成大的聚集,所以價格昂貴。這6個元素在化學(xué)上稱作鉑族元素,加上銀和金,統(tǒng)稱為貴金屬。
電鍍鍍層銠主要由自然銠提煉而成,是一種的貴金屬。顏色為銀白色, 金屬光澤,不透明。硬度4~4.5,相對密度12.5。熔點高,為1955℃。 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。由于銠金耐腐蝕,而且光澤好,因此主要用于電鍍業(yè),將其電鍍在其它金屬表面,鍍層堅固耐磨,反光效果好。化合價2、4和6。電離能7.46電子伏特。在中等的溫度下,它也能抵抗大多數(shù)普通酸(包括王水在內(nèi))。在200—600℃可與熱濃硫酸、熱氫溴酸、次氯酸鈉和游離鹵素起化學(xué)反應(yīng)。不與許多熔融金屬,如金、銀、鈉和鉀以及熔融的堿起反應(yīng)。
外圍電子層排布:4d8 5s1
電子層:K-L-M-N-O
核電荷數(shù):45。
除了制造合金外,銠可用作其他金屬的光亮而堅硬的鍍膜,例如,鍍在銀器或照相機零件上。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。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)藥等有機化工合成,燃料電池電極。
(2)對可見光反射率高而穩(wěn)定。常用于特殊工業(yè)用鏡、探照燈、雷達等反射面的鍍層。
(3)熔點高,抗氧化,耐腐蝕,是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的金屬之一。可做耐腐蝕容器,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。
(4)銠鍍層硬度高(7500~9000MPa),耐磨,耐腐蝕,接觸電阻穩(wěn)定。鍍銠復(fù)合材料是優(yōu)良的電接觸材料,銠還可用于飾品和其他工業(yè)儀器、氣敏元件的鍍層。
(5)改性作用。銠可與鉑、鈀等金屬形成固溶體,對基體起固溶強化作用,提高基體的熔點、再結(jié)晶溫度和抗腐蝕性,減少氧化揮發(fā)損失,其中鉑銠合金是優(yōu)良的貴金屬測溫材料;銠與鈦、鋯、鉿、鉭、鈮等金屬形成的化合物對含銠合金起彌散強化作用,增加熱穩(wěn)定性;銥中加銠可改善銥的加工性能。
(6)加工硬化率高,熱加工成一定尺寸后可以冷加工。
(7)價格昂貴,除特殊使用外,通常只作為添加元素使用。
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%。
全國鉑族金屬礦的平均品位為0.796g/t,Pt品位0.341g/t,Pd品位0.386 g/t,Os+Ir品位0.041g/t,Rh+Ru品位0.028 g/t。以鉑族金屬為主的礦床,品位為1.468g/t,富礦品位2.33 g/t;與銅鎳共生的鉑族金屬品位0.768 g/t,銅鎳礦中伴生的鉑族金屬品位0.436 g/t。國外幾個大型鉑礦床的平均品位為:南非布什維爾德雜巖3.1-17.1 g/t,麥倫斯基層30~60 g/t,俄羅斯諾里爾斯克6~350 g/t,加拿大薩德伯里3.34 g/t,美國斯蒂爾沃特147 g/t。相比之下,我國鉑族金屬礦的品位是十分低的。
我國鉑族金屬礦床類型有巖漿熔離型、熱液再造型和砂鉑礦,還有一些含在黑色巖系、熱液或夕卡巖型多金屬礦床及斑巖銅鉬礦中。按全國礦產(chǎn)儲量(1985)確定的鉑族金屬參考工業(yè)指標,原生礦的邊界品位為0.3~0.5g/t,工業(yè)品位為0.5 g/t。可將我國鉑族金屬礦床分為單一礦、共生礦和伴生礦三類,根據(jù)1996年的統(tǒng)計資料,93.4%的鉑族金屬(探明儲量)與銅鎳硫化物、多金屬共生或伴生。
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