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铂族金属详情介绍

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除黄金和白银之外,日常生活中最常听到的就是铂金。当然,铂族金属远不止铂。铂族位于元素周期表第VIII族,包括钌 [liǎo](Ru),铑[lǎo](Rh),钯[bǎ](Pd),锇[é](Os),铱[yī](Ir),铂[bó](Pt)六员大将。

相比较于金和银,铂族6大将在历史中足迹可就差远了。

1735年,A.De.Ulloa发现铂,以为是类似银的物质,按照西班牙语习惯称为“platinum”;直到十几年后,英国的Watson才确认这是一种新的元素——铂。随后,其他五员大将才在十九世纪时被陆续发现,和铂一起在接下来的时光中大放光彩。

为啥它们能这样瞩目呢?从这六位共同的特性来说,它们熔点高、强度大、电热性稳定、抗电火花蚀耗性高、抗腐蚀性优良、高温抗氧化性能强、催化活性良好、还能吸收氢气;外观也相当出众,除锇和钌为钢灰色外,其余均为银白色。

除了家族遗传优势外,这六位也有自己的小特点。比如:

1. 铂具有优良的延展性,能和钯被加工成微米级的细丝和箔。

2. 钯的吸氢和透氢能力最强:一定体积的钯在常温下能吸收比它本身大百倍甚至千倍的氢气,当真空加热至100℃以上时,溶解在钯中的氢又会释放。

3. 铂和钯颜色又亮又白,化学性质稳定,是做首饰的好选择。

4. 铱是唯一可以在氧化性气氛中使用到2300℃而不严重损失的金属。

5. 钌能与氨结合,不起化学反应,多用作催化剂。

6. 锇是自然界中密度最高的元素,密度有22.59 g/cm3。

7. 锇加热易生成OsO4四氧化锇,此物有剧毒性。

从铂族金属的这些优点不难猜到,它们被用于镀膜、催化、电接触件、热电偶等制作上,在航空航天、化工、材料、车辆制造、化学、电子工业、首饰加工等行业均有用武之地。

但不得不说,铂族金属真的太稀有了。2020年美国地质调查局(USGS)地质调查报告显示,截至2019年底,世界铂族金属储量约69000吨。其中,超过90%位于南非,其余在俄罗斯、津巴布韦和美国等地有分布。总之就是狼多肉少,资源集中,区域差异极不平衡。

我国的铂族金属资源目前也不多,截止2019年底,查明储量约401吨,主要分布在甘肃、云南和四川等地,但产量不高,年产约2-3吨,无法满足海量的需求,只能更多依赖进口。而这种依赖性会因国际铂族金属价格的波动而对我国相关经济产生极大的不确定性。

当然,也有人从回收利用铂族金属的角度切入。目前,从石油化工废催化剂中回收铂族金属已有相当多的尝试,如全溶解法、溶解载体法、氯化浸出法、超临界萃取法等,其回收率也越来越高。但在回收技术、设备上还有很多需要改进的地方。

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