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研究簡史

銠(lao)(lao)是(shi)在(zai)1803年(nian)由William Wollaston發(fa)現的(de)。他(ta)和Smithson Tennant在(zai)一(yi)個商業投資中(zhong)(zhong)合(he)作，多半是(shi)為(wei)(wei)了(le)(le)生(sheng)產出(chu)(chu)(chu)(chu)純鉑(bo)來出(chu)(chu)(chu)(chu)售。這(zhe)個程序的(de)第一(yi)步(bu)是(shi)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)普通的(de)鉑(bo)在(zai)王(wang)水(shui)（硝酸(suan)(suan)+鹽酸(suan)(suan)）中(zhong)(zhong)。不是(shi)所有的(de)都溶(rong)(rong)(rong)入(ru)了(le)(le)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)，它留下(xia)了(le)(le)黑色(se)的(de)殘渣(zha)（Tennant研究(jiu)了(le)(le)這(zhe)些殘渣(zha)，最終他(ta)從(cong)中(zhong)(zhong)提取出(chu)(chu)(chu)(chu)了(le)(le)鋨(e)和銥）。Wollaston全(quan)神(shen)貫注在(zai)這(zhe)個溶(rong)(rong)(rong)解(jie)的(de)鉑(bo)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)，其也包(bao)含(han)鈀。他(ta)用(yong)(yong)(yong)沉淀(dian)法移(yi)除(chu)了(le)(le)這(zhe)些金屬，然后留下(xia)了(le)(le)一(yi)種漂(piao)亮的(de)紅色(se)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)，他(ta)從(cong)中(zhong)(zhong)獲得(de)了(le)(le)玫(mei)瑰紅晶體。這(zhe)些就是(shi)氯銠(lao)(lao)酸(suan)(suan)鈉Na3RhCl6。他(ta)最終從(cong)中(zhong)(zhong)生(sheng)產出(chu)(chu)(chu)(chu)了(le)(le)這(zhe)種金屬自身的(de)樣(yang)本。世(shi)界(jie)銠(lao)(lao)產量(liang)約為(wei)(wei)鉑(bo)的(de)2.8%，幾乎全(quan)由南非(fei)、俄羅斯和加拿大三國(guo)生(sheng)產。金屬銠(lao)(lao)以(yi)海綿(mian)狀、粉(fen)狀或致密塊狀出(chu)(chu)(chu)(chu)售。1990～1993年(nian)三國(guo)平均年(nian)生(sheng)產的(de)銠(lao)(lao)分別為(wei)(wei)7512kg，3227kg（僅指出(chu)(chu)(chu)(chu)售給西方(fang)國(guo)家部(bu)分），552kg。1980年(nian)以(yi)后，西方(fang)國(guo)家每年(nian)從(cong)廢(fei)料中(zhong)(zhong)再生(sheng)回收并進入(ru)市場的(de)銠(lao)(lao)不斷增加，僅從(cong)廢(fei)汽車催化(hua)(hua)劑中(zhong)(zhong)回收的(de)銠(lao)(lao)1989年(nian)就達2.5t。主(zhu)要以(yi)銠(lao)(lao)催化(hua)(hua)劑、銠(lao)(lao)合(he)金、銠(lao)(lao)鍍層(ceng)、銠(lao)(lao)化(hua)(hua)合(he)物應用(yong)(yong)(yong)于化(hua)(hua)學、石油、玻璃、電(dian)氣(qi)、牙科、飾品、汽車等領(ling)域。1992年(nian)西方(fang)國(guo)家共消費銠(lao)(lao)10.2t，其中(zhong)(zhong)汽車廢(fei)氣(qi)凈化(hua)(hua)催化(hua)(hua)劑用(yong)(yong)(yong)量(liang)達86%。

元素性質

元(yuan)素類別(bie)：過渡金(jin)屬元(yuan)素

原子序數：45

原子量：102.905

核電荷：45

電子排(pai)布：[Kr] 4d8 5s1

位(wei)置：第五周期VIII族

電負性：2.28

同位素

自然界中(zhong)銠(lao)以(yi)103Rh同(tong)(tong)位素(su)(su)(su)的形式(shi)存(cun)在。較穩(wen)定(ding)的放(fang)射性同(tong)(tong)位素(su)(su)(su)包括101Rh（半(ban)(ban)衰(shuai)期3.3年）、102Rh（半(ban)(ban)衰(shuai)期207天）、102mRh（半(ban)(ban)衰(shuai)期2.9年）以(yi)及99Rh（半(ban)(ban)衰(shuai)期16.1天）。目前(qian)已發現20多個放(fang)射性同(tong)(tong)位素(su)(su)(su)，同(tong)(tong)位素(su)(su)(su)質量從(cong)92.926u（93Rh）至116.925u（117Rh）。這(zhe)些同(tong)(tong)位素(su)(su)(su)的半(ban)(ban)衰(shuai)期大(da)部分都在一小(xiao)時以(yi)內(nei)，除(chu)了(le)100Rh（半(ban)(ban)衰(shuai)期20.8小(xiao)時）和105Rh（半(ban)(ban)衰(shuai)期35.36小(xiao)時）。

理化性質

銠是一(yi)種稀少的貴金屬(shu)。為(wei)(wei)銀白(bai)色金屬(shu)，硬度(du)4~4.5，相對密(mi)度(du)12.41。熔點高(gao)(gao)(gao)為(wei)(wei)1966℃。化(hua)(hua)(hua)學(xue)性(xing)(xing)質穩主要化(hua)(hua)(hua)合(he)價為(wei)(wei)+2、+4和+6。第一(yi)電(dian)離能(neng)(neng)7.46eV。在中等的溫度(du)下，它(ta)也能(neng)(neng)抵抗大多數普(pu)通酸（包括王水在內）。在200-600℃可與熱(re)濃硫酸、熱(re)氫溴酸、次氯(lv)酸鈉和游離鹵(lu)素(su)起化(hua)(hua)(hua)學(xue)反應。不與許多熔融金屬(shu)，如金、銀、鈉和鉀以及熔融的堿(jian)起反應。鉑族金屬(shu)熔點高(gao)(gao)(gao)、強度(du)大、電(dian)熱(re)性(xing)(xing)穩定、抗電(dian)火花蝕(shi)耗性(xing)(xing)高(gao)(gao)(gao)、抗腐蝕(shi)性(xing)(xing)優良、高(gao)(gao)(gao)溫抗氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)(xing)能(neng)(neng)強、催(cui)化(hua)(hua)(hua)活性(xing)(xing)良好，廣(guang)泛應用(yong)于汽車尾(wei)氣凈化(hua)(hua)(hua)、化(hua)(hua)(hua)工(gong)、航空航天、玻纖、電(dian)子(zi)和電(dian)氣工(gong)業等領域(yu)，用(yong)量雖少，但起著關鍵作用(yong)，素(su)有(you)“工(gong)業維生(sheng)素(su)”之稱(cheng)。

應用

除了制造(zao)合金外，銠可(ke)用作(zuo)其他金屬(shu)的光亮而堅硬的鍍膜，例如，鍍在銀器或照相機零件上(shang)。將銠蒸發至玻璃表面上(shang)，形成一(yi)層薄蠟，便造(zao)成一(yi)種特別(bie)優良(liang)的反射(she)鏡面。

(1)催化(hua)活性和選擇性高，壽(shou)命長(chang)。銠及其合(he)金、含銠化(hua)合(he)物、絡合(he)物催化(hua)劑可用于(yu)制醛(quan)類和醋酸(suan)，汽車廢氣凈化(hua)，硝酸(suan)生產的氨(an)氧化(hua)，塑料(liao)、人造纖(xian)維、藥(yao)物、農藥(yao)等有機化(hua)工合(he)成(cheng)，燃料(liao)電池電極。

(2)對可(ke)見光反射率高而穩定。常用于特殊工業用鏡、探照(zhao)燈、雷達等反射面(mian)的(de)鍍層(ceng)。

(3)熔點高，抗氧化(hua)，耐(nai)腐(fu)蝕(shi)，是(shi)化(hua)學性質(zhi)最穩定的(de)金屬之(zhi)一。可做(zuo)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)容器(qi)，大氣中可在1850℃高溫下(xia)使用(yong)，純銠坩堝可用(yong)于生產鎢酸鈣和鈮酸鋰單(dan)晶(jing)。

(4)銠鍍(du)層(ceng)硬(ying)度高（7500～9000MPa），耐(nai)磨，耐(nai)腐(fu)蝕，接(jie)觸電阻穩定。鍍(du)銠復合材料是優良的(de)電接(jie)觸材料，銠還可用于(yu)飾品和其他(ta)工業儀器、氣敏元件的(de)鍍(du)層(ceng)。

(5)改(gai)性(xing)(xing)作用。銠(lao)(lao)可(ke)與鉑、鈀等金(jin)屬形成固(gu)(gu)溶體(ti)，對基(ji)體(ti)起固(gu)(gu)溶強化(hua)(hua)作用，提高(gao)基(ji)體(ti)的熔點、再結晶溫度(du)和抗腐蝕性(xing)(xing)，減少(shao)氧化(hua)(hua)揮發損(sun)失(shi)，其(qi)中鉑銠(lao)(lao)合(he)金(jin)是優(you)良的貴金(jin)屬測溫材料；銠(lao)(lao)與鈦、鋯、鉿、鉭、鈮等金(jin)屬形成的化(hua)(hua)合(he)物對含銠(lao)(lao)合(he)金(jin)起彌散強化(hua)(hua)作用，增加熱穩定性(xing)(xing)；銥中加銠(lao)(lao)可(ke)改(gai)善銥的加工性(xing)(xing)能。

(6)加(jia)工硬化率高，熱(re)加(jia)工成一定尺寸后可以冷加(jia)工。

(7)價(jia)格昂貴(gui)，除特殊(shu)使(shi)用外，通常只作為添加元(yuan)素使(shi)用。

資源分布

銠存在于鉑礦中，在精(jing)煉過程中可以集取而制得。

我國鉑(bo)(bo)(bo)金屬(shu)資源(yuan)比(bi)較稀(xi)缺(que)，鉑(bo)(bo)(bo)金屬(shu)礦(kuang)(kuang)床分布(bu)在10個省(sheng)、自治區(qu)(qu)，甘(gan)肅、云南(nan)、四(si)川和(he)黑(hei)龍江的(de)(de)儲(chu)(chu)量較多，這四(si)省(sheng)的(de)(de)儲(chu)(chu)量占(zhan)全國儲(chu)(chu)量的(de)(de)94.6%。其(qi)(qi)他省(sheng)區(qu)(qu)如河北、青海、新疆(jiang)、北京、內蒙古(gu)也(ye)有一些小(xiao)礦(kuang)(kuang)點，但(dan)儲(chu)(chu)量甚少。從1996年我國鉑(bo)(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)、鈀(ba)(ba)礦(kuang)(kuang)與鉑(bo)(bo)(bo)鈀(ba)(ba)（未分）礦(kuang)(kuang)保有儲(chu)(chu)量看，我國的(de)(de)鉑(bo)(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)和(he)鈀(ba)(ba)礦(kuang)(kuang)主要分布(bu)在甘(gan)肅，分別占(zhan)全國鉑(bo)(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)與鈀(ba)(ba)礦(kuang)(kuang)的(de)(de)90.7%與91.3%，其(qi)(qi)次是河北，分別為(wei)5.8%和(he)2.3%。其(qi)(qi)他省(sheng)區(qu)(qu)只占(zhan)極(ji)少份額(e)。鉑(bo)(bo)(bo)鈀(ba)(ba)（未分）礦(kuang)(kuang)主要在云南(nan)，占(zhan)全國的(de)(de)66.8%；其(qi)(qi)次是四(si)川，占(zhan)全國的(de)(de)25.5%。

其(qi)他幾種鉑族金屬的分(fen)布也主要在甘肅、云(yun)(yun)南(nan)和黑龍江。甘肅省的銠、銥(yi)、鋨、釕儲(chu)量(liang)分(fen)別(bie)占其(qi)全國(guo)儲(chu)量(liang)的59.3%、64.4%、74.0%、84.9%；云(yun)(yun)南(nan)分(fen)別(bie)占39.4%、29.4%、9.8%、13.2%。這(zhe)兩個省的相應數據相加，除了鋨都占到全國(guo)儲(chu)量(liang)的95%以上；只是(shi)云(yun)(yun)南(nan)的鋨儲(chu)量(liang)（占9.8%）稍遜于黑龍江（占15.2%）。我國(guo)鉑族金屬資源有(you)以下特點：

（1）資(zi)源(yuan)分布集中(zhong)。我(wo)國的鉑族(zu)金屬(shu)資(zi)源(yuan)95%以上(shang)分布于甘(gan)肅、云(yun)南、四川、黑(hei)龍江和河北5省(sheng)，其中(zhong)僅甘(gan)肅省(sheng)就占全國儲(chu)(chu)量的57.5%。這幾個省(sheng)的儲(chu)(chu)量集中(zhong)于甘(gan)肅金川、云(yun)南金寶山(shan)和四川楊柳坪三個大(da)型礦床。

（2）礦(kuang)(kuang)石(shi)品(pin)(pin)位(wei)低(di)，鉑(bo)(bo)族元素以(yi)鉑(bo)(bo)、鈀為(wei)(wei)主(zhu)，且(qie)鉑(bo)(bo)大(da)于鈀。全國鉑(bo)(bo)族金屬礦(kuang)(kuang)的(de)(de)平均品(pin)(pin)位(wei)為(wei)(wei)0.796g/t，Pt品(pin)(pin)位(wei)0.341g/t，Pd品(pin)(pin)位(wei)0.386g/t，Os+Ir品(pin)(pin)位(wei)0.041g/t，Rh+Ru品(pin)(pin)位(wei)0.028g/t。以(yi)鉑(bo)(bo)族金屬為(wei)(wei)主(zhu)的(de)(de)礦(kuang)(kuang)床(chuang)，品(pin)(pin)位(wei)為(wei)(wei)1.468g/t，富礦(kuang)(kuang)品(pin)(pin)位(wei)2.33g/t；與銅(tong)鎳共(gong)生的(de)(de)鉑(bo)(bo)族金屬品(pin)(pin)位(wei)0.768g/t，銅(tong)鎳礦(kuang)(kuang)中伴(ban)生的(de)(de)鉑(bo)(bo)族金屬品(pin)(pin)位(wei)0.436g/t。國外幾個大(da)型鉑(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)床(chuang)的(de)(de)平均品(pin)(pin)位(wei)為(wei)(wei)：南(nan)非布什維爾德(de)雜巖3.1-17.1g/t，麥(mai)倫斯(si)基層30～60g/t，俄羅斯(si)諾里爾斯(si)克6～350g/t，加拿(na)大(da)薩德(de)伯里3.34g/t，美國斯(si)蒂爾沃(wo)特(te)147 g/t。相比之下，我國鉑(bo)(bo)族金屬礦(kuang)(kuang)的(de)(de)品(pin)(pin)位(wei)是十分(fen)低(di)的(de)(de)。

（3）礦(kuang)床(chuang)(chuang)類(lei)型(xing)(xing)多樣，但(dan)大部分(fen)儲(chu)量(liang)(liang)集(ji)中于共(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)或伴生(sheng)(sheng)(sheng)礦(kuang)。我國(guo)(guo)鉑(bo)(bo)族(zu)金屬(shu)(shu)礦(kuang)床(chuang)(chuang)類(lei)型(xing)(xing)有(you)巖(yan)漿熔離型(xing)(xing)、熱液(ye)再造型(xing)(xing)和砂鉑(bo)(bo)礦(kuang)，還(huan)有(you)一些(xie)含在黑(hei)色巖(yan)系(xi)、熱液(ye)或夕卡(ka)巖(yan)型(xing)(xing)多金屬(shu)(shu)礦(kuang)床(chuang)(chuang)及(ji)斑巖(yan)銅鉬礦(kuang)中。按全國(guo)(guo)礦(kuang)產儲(chu)量(liang)(liang)委員會(hui)（1985）確定的鉑(bo)(bo)族(zu)金屬(shu)(shu)參考工業(ye)指標，原生(sheng)(sheng)(sheng)礦(kuang)的邊(bian)界品(pin)(pin)位為0.3～0.5g/t，工業(ye)品(pin)(pin)位為0.5g/t。可將我國(guo)(guo)鉑(bo)(bo)族(zu)金屬(shu)(shu)礦(kuang)床(chuang)(chuang)分(fen)為單一礦(kuang)、共(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)礦(kuang)和伴生(sheng)(sheng)(sheng)礦(kuang)三類(lei)，根據(ju)1996年的統計(ji)資料，93.4%的鉑(bo)(bo)族(zu)金屬(shu)(shu)（探明儲(chu)量(liang)(liang)）與銅鎳硫化物、多金屬(shu)(shu)共(gong)生(sheng)(sheng)(sheng)或伴生(sheng)(sheng)(sheng)。