鉑族金屬：審查清單，性能和應用

鉑族金屬 - 這是在週期表中並列6高尚珍貴的化學元素。 所有基團是5-6個，8-10週期的過渡金屬。

鉑族金屬：列表

該組由排列成增加原子量的順序以下六個化學元素組成：

• 茹 - 釕。
• 銠 - 銠。
• 鈀 - 鈀。
• 鋨 - 鋨。
• 銥 - 銥。
• 鉑 - 鉑。

鉑族金屬具有銀白色的色調，與鋨的例外，它的顏色是藍白色。 在它們的化學似是而非行為它們是最試劑高度抗性，但被用作催化劑或加速容易控制氧化，還原和氫化反應的速率。

釕和鋨中結晶在六方密堆積系統，而另一些具有面心立方結構。 這反映在釕和鋨的更大的硬度。

發現的歷史

儘管鉑金的文物可追溯至公元前700年。 即，金屬的存在，它比規律性而偶然的。 耶穌會在十六世紀，提到與沖積金沉積物有關緻密灰鵝卵石。 這些石頭不能被融化，但它們與金的合金，金條變得脆弱，這是不可能清理乾淨。 石頭開始呼籲普拉提納德爾平托-從平托河的一條支流銀材料的顆粒 河流聖胡安 在哥倫比亞。

可延展的鉑，其只能在一個完整的金屬清洗之後獲得，在1789年被挑出由法國物理學家沙巴。 從它被製成杯，呈現給庇護六世。 在鈀在1802年開業，稱英國化學家威廉·沃拉斯頓，誰命名的化學物質。 小行星後鉑族金屬元素。 沃拉斯頓隨後宣布存在於鉑礦另一種物質的發現。 據他稱，由於銠的金屬鹽的粉紅色。 打開銥（彩虹的虹膜女神的名字命名，因為雜色及其鹽）和鋨（來自希臘字“氣味”，因為它的揮發性氧化物的氯氣味的），是由英國化學家坦南特史密森於1803年提出。 法國科學家伊波利特維克多夾頭Deskoti，安托萬 - Fransua Furkrua，和尼古拉斯 - 呂Voklen同時確定了兩個金屬。 釕，分離和最後一個元素確定從俄羅斯的拉丁名在1844年而得名俄羅斯化學家卡爾·克勞斯Karlovich。

不像這樣容易地以相對純的狀態通過簡單的火法精煉劑，如金，分離 銀和金屬 鉑族需要複雜的水的化學處理。 這些方法不可用，直到19世紀末期，所以識別和鉑族隔離落後於白銀和黃金千百年來落後。 此外，這些金屬的熔點較高限制了其使用，直到研究人員在英國，法國，德國和俄羅斯還沒有開發出鉑轉換方法為適合處理的形式。 作為鉑族貴金屬開始自1900年以來被用於首飾。 雖然今天這種用法仍是相關的，其大部分工業的超越。 鈀金已成為電話中繼系統和其他無線通信接觸一個非常受歡迎的材料，確保使用壽命長，可靠性高，鉑金，因為它的電阻第二次世界大戰期間電火花腐蝕，開始在火花中使用插頭作戰飛機。

戰爭結束後在石油精煉的分子擴展轉換方法產生了對由鉑族金屬所具有的催化性能有極大的需求。 到了70年代，當美國和其他國家的汽車尾氣排放標準已經導致廢氣催化轉化使用這些化學品的消費量增加得更多。

礦石

除了鉑，鈀和osmiridium（銥和鋨中的一種合金），幾乎沒有礦石，這是一個主要組分的化學元素小的沖積層 - 鉑族金屬。 礦物質通常硫化物礦石中，鎳黃鐵礦尤其（鎳，鐵_）-9 S _8。 最常見的laurite的RuS _{2，irarsite，（}銥，釕，銠， Pt）的驢， osmiridium（銥，鋨），cooperite，（PTS）和布拉格（鉑，鈀）S.

全球最大的鉑族金屬礦床 - 在南非布什維爾德複雜。 原材料的大量庫存都集中在加拿大和諾里爾斯克，塔爾納赫在西伯利亞薩德伯里的存款。 在美國，鉑族礦物的最大礦床位於斯蒂爾沃特，蒙大拿州，但在這裡，他們是不是在南非和俄羅斯小得多。 世界上最大的鉑金生產商南非，俄羅斯，津巴布韋和加拿大。

開採和提煉

主要南非和加拿大的礦山採礦方法操作。 幾乎所有的鉑族金屬是從使用浮選分離銅或硫化鎳礦物萃取。 熔化濃縮物產生被在高壓釜中洗出銅和鎳硫化物的混合物。 浸出固體殘餘物從15％至20％的鉑族金屬含有。

有時可達使用重力分離進行浮選。 其結果是含鉑金屬，從而消除了冶煉的必要性的50％的濃縮物。

機械性能

鉑族金屬是顯著不同的機械性能。 鉑金和鈀金是比較軟，可塑性極強。 隨著這些金屬及其合金可以運行冷熱。 銠首先用熱水處理，然後它可以用冷水相當頻繁的退火處理。 銥和釕應加熱，冷加工，他們不會放棄。

鋨 - 固體和組具有最高的熔融溫度，但其趨勢氧化強加其自身的局限性。 銥是最耐腐蝕的金屬鉑，銠和理解它們的性質在高溫下的保存。

結構應用

作為清潔退火鉑金很軟，很容易劃傷和損壞。 以增加其硬度稠合與多個其他元件。 鉑金首飾是在日本非常流行，在那裡它被稱為“Hackin”和“白色金子”。 合金為含有90％的Pt和10％Pd，這是易於處理和焊接的首飾。 釕的加入提高了合金的硬度，同時保持耐氧化性。 鉑，鈀和銅的合金在鍛造品中使用，因為它們更難鉑 - 鈀，成本更低。

用於在半導體工業中製造單晶的坩堝，需要耐腐蝕性和高溫穩定性。 對於這種應用，它是最適合的鉑，鉑 - 銠和銥。 在其中用於測量高溫度高達1800℃生產熱電偶用鉑 - 銠合金 鈀無論是在純的或在電氣設備（50％消耗），在牙科合金（30％）混合的形式使用。 銠，釕和鋨在其純的形式很少使用 - 它們用作摻雜劑的其它鉑族金屬。

催化劑

約42％在西方產生的鉑的，被用作催化劑。 這些中，90％是在汽車排氣系統，其特徵在於，塗覆有鉑（和鈀和銠）的耐火粒料或蜂窩體推動未燃燒的碳氫化合物，一氧化碳和氮氧化物的轉化成水，二氧化碳和氮氣使用。

在紅熱的金屬網格的形式的鉑和10％銠的合金用作在氨和空氣以產生氮氧化物和硝酸之間的反應的催化劑。 當氨與甲烷混合物供給可以製備氫氰酸。 當在反應器中的氧化鋁顆粒的表面上的鉑提煉為所期望的高辛烷值汽油的混合物的油長鏈支化分子的異鏈烷烴的轉化的催化劑。

電鍍

所有鉑族金屬可以電鍍來施加。 因為塗層的硬度和光澤的最常用於銠。 雖然其在相當的厚度大於鉑更低的密度更高的值允許使用材料的重量少的。

鈀 - 鉑系金屬，這是更容易使用的塗層。 由於大大材料的強度增加。 釕發現在用於在低壓下處理摩擦的儀器中的應用。

化學化合物

鉑族金屬的有機絡合物，例如用作烯烴聚合，生產聚丙烯和聚乙烯，以及乙烯與乙醛氧化在催化劑alkilplatiny絡合物。

鉑鹽在癌症化療越來越多地使用。 例如，它們是藥物的一部分，如“卡鉑”和“順鉑”。 釕氧化物塗覆在生產氯和氯酸鈉的使用的電極。 銠硫酸鹽和磷酸鹽銠中使用 電鍍浴。