銥屬于鉑系金屬,和鉑一樣呈白色,另帶少許黃色。銥堅(jiān)硬易碎,熔點(diǎn)也非常高,所以很難鑄造和塑性。制造工序因此一般使用粉末冶金。銥是一種在1600 °C以上的空氣中仍保持優(yōu)良力學(xué)性質(zhì)的金屬。其沸點(diǎn),在所有元素中排第10位。銥在0.14 K以下會(huì)呈現(xiàn)超導(dǎo)體性質(zhì)。
銥是抗腐蝕性強(qiáng)的金屬之一:它能夠在高溫下抵御幾乎所有酸、王水、熔融金屬,甚至是硅酸鹽。但是某些熔融鹽,如氰化鈉和氰化鉀,以及氧和鹵素(特別是氟)在高溫下還是可以侵蝕銥的。
銥屬鉑系元素。鉑系元素幾乎完全成單質(zhì)狀態(tài)存在,高度分散在各種礦石中,例如原鉑礦、硫化鎳銅礦、磁鐵礦等。鉑系元素幾乎無(wú)例外地共同存在,形成天然合金。在含鉑系元素礦石中,通常以鉑為主要成分,而其余鉑系元素則因含量較小,經(jīng)過(guò)化學(xué)分析才能被發(fā)現(xiàn)。由于鋨、銥、鈀、銠和釕都與鉑共同組成礦石,因此它們都是從鉑礦提取鉑后的殘?jiān)邪l(fā)現(xiàn)的。
銥銠合金:是銥和銠的二元合金,在高溫下為連續(xù)固溶體,有IrRhl0、IrRh40、IrRh50和IrRh70等合金。Ir-Rh40合金的鑄態(tài)維氏硬度l736MPa,IrPh70的為1422MPa。合金的高溫抗氧化能力比純銥強(qiáng),在2000℃時(shí)IrRh60氧化失重約5%。而純銥失重高達(dá)27%。用高頻爐氬氣保護(hù)熔煉,鑄錠經(jīng)熱軋和適量的冷加工成材。主要用作高溫抗氧化熱電偶,使用溫度可達(dá)2000℃以上,有IrRh60-Ir、IrRh40-Ir以及IrRh50-IrRu10等,后者熱電勢(shì)高,在2000℃時(shí)可達(dá)17.18mV。
銥是地球地殼中稀有的元素之一,平均質(zhì)量比例只有百萬(wàn)分之0.001。金的豐度是它的40倍,鉑是它的10倍,而銀和汞都是它的80倍。相比之下,銥在隕石里的含量則高很多,一般在百萬(wàn)分之0.5以上??茖W(xué)家相信,銥在整個(gè)地球的含量比在地殼中的含量高很多,但由于它密度高,而且具親鐵性,所以在地球仍處于熔融狀態(tài)時(shí),就已沉到地球的內(nèi)核了。
經(jīng)王水處理后的不溶物與碳酸鈉、硼砂、密陀僧和焦炭共熔,得貴鉛。用灰吹法除去大部分鉛,再用硝酸溶解銀,殘留的鉛、銠、銥、鋨、釕富集于殘?jiān)小⒋藲堅(jiān)c硫酸氫鈉熔融,銠轉(zhuǎn)化為可溶性的硫酸鹽,用水浸出,加氫氧化鈉沉出氫氧化銠,再用鹽酸溶解,得氯銠酸。溶液提純后,加入氯化銨,濃縮、結(jié)晶出氯銠酸銨。在氫氣中煅燒,可得海綿銠。在硫酸氫鈉熔融時(shí),銥、鋨、釕不反應(yīng),仍留于水浸殘?jiān)小堅(jiān)c過(guò)氧化鈉和苛性鈉一起熔融,用水浸出;向浸出液中通入氯氣并蒸餾,釕和鋨以氧化物形式蒸出。
銥的需求量從2009年的2.5噸升至2010年的10.4噸。這主要是因?yàn)殡娮酉嚓P(guān)應(yīng)用的需求量從0.2噸升至6噸:銥制坩堝被廣泛用于大型單個(gè)晶體的生產(chǎn),而這些晶體的需求在這段時(shí)間大大提高。銥的消耗量預(yù)期將因?yàn)榉e累的坩堝庫(kù)存而飽和,這在2000年代也曾經(jīng)發(fā)生過(guò)。其他重要應(yīng)用還包括火花塞(2007年消耗0.78噸)、氯堿法所用的電極(同年消耗1.1噸)以及化學(xué)催化劑(同年消耗0.75噸)。
銥的耐腐蝕、耐高溫性質(zhì)很強(qiáng),所以非常適合作為合金添加物。飛機(jī)引擎中的一些長(zhǎng)期使用部件是由銥合金組成的,銥﹣鈦合金也被用作水底管道材料。加入銥可提升鉑合金的硬度。純鉑的維氏硬度為56 HV,而含50%銥的鉑合金硬度可超過(guò)500 HV。
成塊的銥金屬?zèng)]有生物用途亦無(wú)害,因?yàn)樗慌c生物組織反應(yīng)。和大部份金屬一樣,銥的金屬細(xì)粉具有危險(xiǎn)性。這樣的粉末會(huì)刺激組織,且容易在空氣中燃燒。由于銥化合物的處理量一般都很低,所以人們對(duì)其毒性所知甚少。不過(guò)銥的可溶鹽,如各種鹵化銥,則含有毒性。大部份銥化合物都不可溶,所以很難被人體吸收。