銠

銠 (音老),英文Rhodium,是一種銀白色、堅硬的金屬,具有高反射率。銠金屬通常不會形成氧化物,即使在加熱時,在大氣中的氧僅在加熱到熔點的銠被吸收,但在凝固的過程中釋放。銠的熔點比鉑高,密度比鉑低。銠不溶於多數酸,它完全不溶於硝酸,稍溶於王水。元素符號Rh,源自rhodon,意為“玫瑰”,因為銠鹽的溶液呈現玫瑰的淡紅色彩,1803年被武拉斯頓發現並分離。銠屬鉑系元素。

基本介绍

  • 中文名:銠
  • 外文名:rhodium
  • 外圍電子排布:4d8 5s1
  • 起源:rhodon
  • 發現時間:1803年
  • 用途:製造合金、鍍膜
  • 核電荷數:45
  • 發現者:武拉斯頓
  • 熱膨脹:8.2 µm/(m·K) (at 25 °C)
  • 導熱性:150 W/(m·K)
  • 電阻率:43.3 nΩ·m (at 0 °C)
  • 磁序:順磁性
  • 拉伸模量:380 GPa
  • 剪下模量:150 GPa
  • 熔點:2237K
  • 密度:12.41 g/cm3
  • 莫氏硬度:6.0
介紹,性質,價格,古籍解釋,特性及套用,歷史,資源分布,相關資料,

介紹

稀貴金屬銠稀貴金屬銠
物以稀為貴。、銠、、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。又由於它們多分散於各種礦石之中,很少形成大的聚集,所以價格昂貴。這6個元素在化學上稱作鉑族元素,加上已經介紹過的銀和金,就是我們常說的貴金屬。

性質

電鍍鍍層銠主要由自然銠提煉而成,是一種稀少的貴金屬。顏色為銀白色, 金屬光澤,不透明。硬4~4.5,相對密度12.5。熔點高,為1955℃。 化學性質穩定。由於銠金耐腐蝕,而且光澤好,因此主要用於電鍍 業,將其電鍍在其它金屬表面,鍍層色澤堅固,不易磨損,反光效果好。化合價2、4和6。第一電離能7.46電子伏特。在中等的溫度下,它也能抵抗大多數普通酸(包括王水在內)。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反應。不與許多熔融金屬,如金、銀、以及熔融的鹼起反應。
外圍電子層排布:4d8 5s1
電子層:K-L-M-N-O
核電荷數:45。

價格

2009年11月1日。紐約銠的現貨價格是2100美元/盎司。
2009年11月1日。紐約黃金現貨的價格是1045.7美元/盎司。
金銀等貴金屬的計量中,1盎司=31.1035克。計算請參照當日匯率計算。

古籍解釋

康熙字典
《字彙補》音未詳。王審知鑄大鐵錢,俗謂之銠𠠻。

特性及套用

鉑族金屬熔點高、強度大、電熱性穩定、抗電火花蝕耗性高、抗腐蝕性優良、高溫抗氧化性能強、催化活性良好,廣泛套用於汽車尾氣淨化、化工、航空航天、玻纖、電子和電氣工業等領域,用量雖少,但起著關鍵作用,素有“工業維生素”之稱。
除了製造合金外,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。將銠蒸發至玻璃表面上,形成一層薄蠟,便造成一種特別優良的反射鏡面。
(1)催化活性和選擇性高,壽命長。銠及其合金、含銠化合物、絡合物催化劑可用於制醛類和醋酸,汽車廢氣淨化,硝酸生產的氨氧化,塑膠、人造纖維、藥物、農藥等有機化工合成,燃料電池電極。
(2)對可見光反射率高而穩定。常用於特殊工業用鏡、探照燈、雷達等反射面的鍍層。
(3)熔點高,抗氧化,耐腐蝕,是化學性質最穩定的金屬之一。可做耐腐蝕容器,大氣中可在1850℃高溫下使用,純銠坩堝可用於生產鎢酸鈣和鈮酸鋰單晶。
(4)銠鍍層硬度高(7500~9000MPa),耐磨,耐腐蝕,接觸電阻穩定。鍍銠複合材料是優良的電接觸材料,銠還可用於飾品和其他工業儀器、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、再結晶溫度和抗腐蝕性,減少氧化揮發損失,其中鉑銠合金是優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,熱加工成一定尺寸後可以冷加工。
(7)價格昂貴,除特殊使用外,通常只作為添加元素使用。

歷史

銠是在1803年由William Wollaston發現的。他和Smithson Tennant在一個商業投資中合作,多半是為了生產出純鉑來出售。這個程式的第一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,最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。他用沉澱法移除了這些金屬,然後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。他最終從中生產出了這種金屬自身的樣本。世界銠產量約為鉑的2.8%,幾乎全由南非、俄羅斯和加拿大三國生產。金屬銠以海綿狀、粉狀或緻密塊狀出售。1990~1993年三國平均年生產的銠分別為7512kg,3227kg(僅指出售給西方國家部分),552kg。1980年以後,西方國家每年從廢料中再生回收並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、銠化合物套用於化學、石油、玻璃、電氣、牙科、飾品、汽車等領域。1992年西方國家共消費銠10.2t,其中汽車廢氣淨化催化劑用量達86%。
一根銠絲一根銠絲

資源分布

銠存在於鉑礦中,在精煉過程中可以集取而製得。
我國鉑金屬資源比較稀缺,鉑金屬礦床分布在10個省、自治區,甘肅、雲南、四川和黑龍江的儲量較多,這四省的儲量占全國儲量的94.6%。其他省區如河北、青海、新疆、北京、內蒙古也有一些小礦點,但儲量甚少。從1996年我國鉑礦、鈀礦與鉑鈀(未分)礦保有儲量看,我國的鉑礦和鈀礦主要分布在甘肅,分別占全國鉑礦與鈀礦的90.7%與91.3%,其次是河北,分別為5.8%和2.3%。其他省區只占極少份額。鉑鈀(未分)礦主要在雲南,占全國的66.8%;其次是四川,占全國的25.5%。
銠粉銠粉
其他幾種鉑族金屬的分布也主要在甘肅雲南黑龍江。甘肅省的銠、銥、鋨、釕儲量分別占其全國儲量的59.3%、64.4%、74.0%、84.9%;雲南分別占39.4%、29.4%、9.8%、13.2%。這兩個省的相應數據相加,除了鋨都占到全國儲量的95%以上;只是雲南的鋨儲量(占9.8%)稍遜於黑龍江(占15.2%)。我國鉑族金屬資源有以下特點:
(1)資源分布集中。我國的鉑族金屬資源95%以上分布於甘肅、雲南、四川、黑龍江和河北5省,其中僅甘肅省就占全國儲量的57.5%。這幾個省的儲量集中於甘肅金川、雲南金寶山和四川楊柳坪三個大型礦床。
(2)礦石品位低,鉑族元素以鉑、鈀為主,且鉑大於鈀。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:南非布希維爾德雜岩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。
(3)礦床類型多樣,但大部分儲量集中於共生或伴生礦。我國鉑族金屬礦床類型有岩漿熔離型、熱液再造型和砂鉑礦,還有一些含在黑色岩系、熱液或夕卡岩型多金屬礦床及斑岩銅鉬礦中。按全國礦產儲量委員會(1985)確定的鉑族金屬參考工業指標,原生礦的邊界品位為0.3~0.5g/t,工業品位為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1996年的統計資料,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。
純銀鍍銠袖扣純銀鍍銠袖扣

相關資料

銠屬鉑系元素。鉑系元素幾乎完全成單質狀態存在,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,而其餘鉑系元素則因含量較小,必須經過化學分析才能被發現。由於、銥、、銠和釕都與鉑共同組成礦石,因此它們都是從鉑礦提取鉑後的殘渣中發現的。它們中除鉑和鈀外,不但不溶於普通的酸,而且不溶於王水。鉑很易溶於王水,鈀還溶於熱硝酸中。所有鉑系元素都有強烈形成配位化合物的傾向。1803到1804年,在武拉斯頓發現鈀不久,他將天然鉑礦溶解在王水中,加入氫氧化鈉溶液,中和過剩的酸,再加入氯化銨(NH4Cl),使鉑沉澱為鉑氯化銨((NH4)2[PtCl4]),再加入氰化汞,使鈀沉澱為氰化鈀,濾去沉澱後,往濾液中加入鹽酸,除去過量的氰化汞,並把溶液蒸發至乾,出現一種暗紅色沉澱,分析證明是由一種新金屬和的氯化物形成的鹽Na3RhCl6·18H2O。因這種新金屬的具有玫瑰的艷紅色,就以希臘文中玫瑰rhodon命名它為rhodium(銠),元素符號定為Rh。
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