研究簡史

銠(lao)是在(zai)1803年(nian)由(you)William Wollaston發(fa)現的(de)。他和(he)Smithson Tennant在(zai)一(yi)個商業(ye)投資(zi)中合作，多半是為了(le)(le)(le)生(sheng)產出純鉑(bo)來出售。這(zhe)個程序(xu)的(de)第一(yi)步是溶解普(pu)通(tong)的(de)鉑(bo)在(zai)王水（硝酸(suan) 鹽(yan)酸(suan)）中。不是所有的(de)都(dou)溶入(ru)了(le)(le)(le)溶液(ye)中，它留(liu)下了(le)(le)(le)黑色的(de)殘渣（Tennant研究了(le)(le)(le)這(zhe)些殘渣，最終他從(cong)中提(ti)取(qu)出了(le)(le)(le)鋨和(he)銥）。Wollaston全(quan)神(shen)貫(guan)注在(zai)這(zhe)個溶解的(de)鉑(bo)溶液(ye)，其(qi)也包含鈀。他用沉淀法移(yi)除了(le)(le)(le)這(zhe)些金屬(shu)(shu)，然后(hou)留(liu)下了(le)(le)(le)一(yi)種漂亮的(de)紅色溶液(ye)，他從(cong)中獲得(de)了(le)(le)(le)玫瑰紅晶體。這(zhe)些就是氯銠(lao)酸(suan)鈉Na3RhCl6。他最終從(cong)中生(sheng)產出了(le)(le)(le)這(zhe)種金屬(shu)(shu)自身的(de)樣本。世界銠(lao)產量(liang)(liang)約為鉑(bo)的(de)2.8%，幾乎全(quan)由(you)南非、俄羅斯和(he)加(jia)拿大三國(guo)(guo)(guo)生(sheng)產。金屬(shu)(shu)銠(lao)以海綿狀(zhuang)、粉狀(zhuang)或致(zhi)密塊狀(zhuang)出售。1990～1993年(nian)三國(guo)(guo)(guo)平均年(nian)生(sheng)產的(de)銠(lao)分別為7512kg，3227kg（僅指出售給西(xi)方國(guo)(guo)(guo)家(jia)部分），552kg。1980年(nian)以后(hou)，西(xi)方國(guo)(guo)(guo)家(jia)每年(nian)從(cong)廢(fei)料中再生(sheng)回(hui)收(shou)并進入(ru)市場(chang)的(de)銠(lao)不斷增加(jia)，僅從(cong)廢(fei)汽(qi)車催(cui)化(hua)劑中回(hui)收(shou)的(de)銠(lao)1989年(nian)就達2.5t。主要以銠(lao)催(cui)化(hua)劑、銠(lao)合金、銠(lao)鍍(du)層、銠(lao)化(hua)合物應用于(yu)化(hua)學(xue)、石(shi)油、玻(bo)璃、電氣、牙科(ke)、飾品、汽(qi)車等(deng)領(ling)域(yu)。1992年(nian)西(xi)方國(guo)(guo)(guo)家(jia)共消費(fei)銠(lao)10.2t，其(qi)中汽(qi)車廢(fei)氣凈化(hua)催(cui)化(hua)劑用量(liang)(liang)達86%。

元素性質

元素(su)類別：過渡金屬(shu)元素(su)

原子序數：45

原子(zi)量：102.905

核電荷：45

電子(zi)排布：[Kr] 4d8 5s1

位置：第五(wu)周期VIII族

電負性：2.28

同位素

自然界中銠以103Rh同(tong)位素(su)的(de)形(xing)式存在(zai)。較穩(wen)定的(de)放射(she)性同(tong)位素(su)包括101Rh（半(ban)(ban)(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)(qi)3.3年）、102Rh（半(ban)(ban)(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)(qi)207天(tian)）、102mRh（半(ban)(ban)(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)(qi)2.9年）以及99Rh（半(ban)(ban)(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)(qi)16.1天(tian)）。目(mu)前(qian)已發現20多個(ge)放射(she)性同(tong)位素(su)，同(tong)位素(su)質量(liang)從(cong)92.926u（93Rh）至116.925u（117Rh）。這些同(tong)位素(su)的(de)半(ban)(ban)(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)(qi)大部分都在(zai)一小時以內，除了(le)100Rh（半(ban)(ban)(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)(qi)20.8小時）和105Rh（半(ban)(ban)(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)(qi)35.36小時）。

理化性質

銠(lao)是一種稀少的(de)(de)貴(gui)金(jin)屬。為銀(yin)(yin)白色金(jin)屬，硬度(du)4~4.5，相(xiang)對密度(du)12.41。熔(rong)(rong)點高(gao)為1966℃。化(hua)(hua)學性質穩(wen)主要化(hua)(hua)合價為 2、 4和 6。第一電離(li)能(neng)7.46eV。在中等的(de)(de)溫度(du)下，它也能(neng)抵抗(kang)大多數(shu)普通酸(suan)（包括王水(shui)在內）。在200-600℃可與熱(re)濃硫酸(suan)、熱(re)氫溴酸(suan)、次氯酸(suan)鈉和游離(li)鹵素起化(hua)(hua)學反(fan)應(ying)。不(bu)與許多熔(rong)(rong)融金(jin)屬，如金(jin)、銀(yin)(yin)、鈉和鉀(jia)以及(ji)熔(rong)(rong)融的(de)(de)堿起反(fan)應(ying)。鉑族(zu)金(jin)屬熔(rong)(rong)點高(gao)、強(qiang)度(du)大、電熱(re)性穩(wen)定、抗(kang)電火花(hua)蝕耗性高(gao)、抗(kang)腐蝕性優良(liang)(liang)、高(gao)溫抗(kang)氧化(hua)(hua)性能(neng)強(qiang)、催化(hua)(hua)活(huo)性良(liang)(liang)好，廣泛應(ying)用(yong)于汽車(che)尾(wei)氣(qi)(qi)凈化(hua)(hua)、化(hua)(hua)工、航空航天(tian)、玻纖、電子(zi)和電氣(qi)(qi)工業等領域(yu)，用(yong)量(liang)雖少，但起著關(guan)鍵作用(yong)，素有“工業維(wei)生素”之稱。

應用

除了制(zhi)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(qi)或(huo)照(zhao)相機(ji)零件上。將(jiang)銠蒸(zheng)發至玻璃表面(mian)上，形成(cheng)一層薄(bo)蠟(la)，便造成(cheng)一種特別優良的反射鏡面(mian)。

(1)催(cui)化(hua)(hua)(hua)活性和選擇性高，壽命(ming)長。銠(lao)及其合(he)金(jin)、含銠(lao)化(hua)(hua)(hua)合(he)物、絡合(he)物催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)可(ke)用于制醛類和醋(cu)酸，汽車廢氣凈化(hua)(hua)(hua)，硝(xiao)酸生產的氨氧化(hua)(hua)(hua)，塑料、人造纖維、藥(yao)物、農藥(yao)等有機化(hua)(hua)(hua)工(gong)合(he)成，燃料電(dian)池(chi)電(dian)極。

(2)對可見光反(fan)射率高而穩定。常用(yong)于特殊工業用(yong)鏡(jing)、探照燈、雷達(da)等反(fan)射面的(de)鍍(du)層。

(3)熔點(dian)高，抗氧化，耐(nai)腐蝕(shi)，是化學(xue)性質最穩定的金(jin)屬之(zhi)一。可做(zuo)耐(nai)腐蝕(shi)容(rong)器，大氣中可在(zai)1850℃高溫下使用，純(chun)銠坩(gan)堝(guo)可用于生產鎢酸鈣和(he)鈮酸鋰單晶。

(4)銠(lao)鍍層硬度(du)高(gao)（7500～9000MPa），耐(nai)磨，耐(nai)腐蝕，接觸(chu)電(dian)阻穩(wen)定(ding)。鍍銠(lao)復合材料是優良的電(dian)接觸(chu)材料，銠(lao)還可(ke)用(yong)于飾品和(he)其他工業儀器、氣敏(min)元件的鍍層。

(5)改(gai)性作(zuo)用。銠可(ke)與鉑、鈀等(deng)金(jin)(jin)屬(shu)形成固(gu)溶(rong)體，對基體起(qi)固(gu)溶(rong)強(qiang)化(hua)(hua)作(zuo)用，提高基體的(de)(de)(de)熔點(dian)、再(zai)結晶溫度和(he)抗腐蝕性，減少氧(yang)化(hua)(hua)揮發損失，其(qi)中(zhong)鉑銠合金(jin)(jin)是優(you)良的(de)(de)(de)貴(gui)金(jin)(jin)屬(shu)測溫材料；銠與鈦、鋯、鉿、鉭、鈮等(deng)金(jin)(jin)屬(shu)形成的(de)(de)(de)化(hua)(hua)合物對含銠合金(jin)(jin)起(qi)彌散強(qiang)化(hua)(hua)作(zuo)用，增(zeng)加熱(re)穩(wen)定性；銥中(zhong)加銠可(ke)改(gai)善(shan)銥的(de)(de)(de)加工(gong)性能。

(6)加(jia)工硬化率(lv)高，熱加(jia)工成一定尺寸后(hou)可以冷(leng)加(jia)工。

(7)價(jia)格昂(ang)貴，除特殊使用外，通常只作為添加元素(su)使用。

資源分布

銠(lao)存(cun)在(zai)于鉑礦中(zhong)，在(zai)精煉過程中(zhong)可以集取而制得。

我國(guo)(guo)鉑(bo)(bo)金屬資源比較(jiao)(jiao)稀(xi)缺(que)，鉑(bo)(bo)金屬礦(kuang)(kuang)(kuang)床(chuang)分(fen)布(bu)在10個省、自(zi)治(zhi)區(qu)(qu)(qu)，甘(gan)肅(su)、云(yun)南、四川和(he)(he)黑龍江的(de)儲(chu)量(liang)較(jiao)(jiao)多，這四省的(de)儲(chu)量(liang)占全國(guo)(guo)儲(chu)量(liang)的(de)94.6%。其(qi)他(ta)省區(qu)(qu)(qu)如河北、青海、新(xin)疆、北京、內蒙(meng)古也(ye)有一些小(xiao)礦(kuang)(kuang)(kuang)點，但(dan)儲(chu)量(liang)甚少。從1996年我國(guo)(guo)鉑(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)(kuang)、鈀(ba)礦(kuang)(kuang)(kuang)與鉑(bo)(bo)鈀(ba)（未(wei)分(fen)）礦(kuang)(kuang)(kuang)保(bao)有儲(chu)量(liang)看，我國(guo)(guo)的(de)鉑(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)(kuang)和(he)(he)鈀(ba)礦(kuang)(kuang)(kuang)主要分(fen)布(bu)在甘(gan)肅(su)，分(fen)別占全國(guo)(guo)鉑(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)(kuang)與鈀(ba)礦(kuang)(kuang)(kuang)的(de)90.7%與91.3%，其(qi)次(ci)是(shi)河北，分(fen)別為5.8%和(he)(he)2.3%。其(qi)他(ta)省區(qu)(qu)(qu)只(zhi)占極少份額。鉑(bo)(bo)鈀(ba)（未(wei)分(fen)）礦(kuang)(kuang)(kuang)主要在云(yun)南，占全國(guo)(guo)的(de)66.8%；其(qi)次(ci)是(shi)四川，占全國(guo)(guo)的(de)25.5%。

其(qi)他幾種(zhong)鉑(bo)族金(jin)(jin)屬的(de)分(fen)(fen)布也(ye)主要(yao)在甘(gan)肅(su)(su)、云(yun)南和黑龍(long)江。甘(gan)肅(su)(su)省(sheng)的(de)銠(lao)、銥(yi)、鋨、釕(liao)儲量分(fen)(fen)別(bie)占(zhan)(zhan)其(qi)全(quan)國(guo)儲量的(de)59.3%、64.4%、74.0%、84.9%；云(yun)南分(fen)(fen)別(bie)占(zhan)(zhan)39.4%、29.4%、9.8%、13.2%。這(zhe)兩個(ge)省(sheng)的(de)相(xiang)應數據相(xiang)加(jia)，除(chu)了(le)鋨都(dou)占(zhan)(zhan)到(dao)全(quan)國(guo)儲量的(de)95%以上；只是云(yun)南的(de)鋨儲量（占(zhan)(zhan)9.8%）稍遜于黑龍(long)江（占(zhan)(zhan)15.2%）。我國(guo)鉑(bo)族金(jin)(jin)屬資(zi)源有以下特點：

（1）資(zi)源(yuan)分布集中(zhong)。我(wo)國的鉑族金屬(shu)資(zi)源(yuan)95%以上分布于甘(gan)肅(su)、云南、四川(chuan)、黑龍江和河北5省(sheng)(sheng)(sheng)，其中(zhong)僅甘(gan)肅(su)省(sheng)(sheng)(sheng)就占全(quan)國儲量的57.5%。這(zhe)幾(ji)個省(sheng)(sheng)(sheng)的儲量集中(zhong)于甘(gan)肅(su)金川(chuan)、云南金寶(bao)山和四川(chuan)楊柳坪三個大型礦床(chuang)。

（2）礦(kuang)石品(pin)(pin)(pin)位(wei)(wei)低(di)，鉑族元素以鉑、鈀(ba)為(wei)主(zhu)，且鉑大(da)于(yu)鈀(ba)。全國(guo)鉑族金屬(shu)礦(kuang)的(de)(de)平(ping)均(jun)品(pin)(pin)(pin)位(wei)(wei)為(wei)0.796g/t，Pt品(pin)(pin)(pin)位(wei)(wei)0.341g/t，Pd品(pin)(pin)(pin)位(wei)(wei)0.386g/t，Os Ir品(pin)(pin)(pin)位(wei)(wei)0.041g/t，Rh Ru品(pin)(pin)(pin)位(wei)(wei)0.028g/t。以鉑族金屬(shu)為(wei)主(zhu)的(de)(de)礦(kuang)床，品(pin)(pin)(pin)位(wei)(wei)為(wei)1.468g/t，富礦(kuang)品(pin)(pin)(pin)位(wei)(wei)2.33g/t；與銅鎳共生(sheng)(sheng)的(de)(de)鉑族金屬(shu)品(pin)(pin)(pin)位(wei)(wei)0.768g/t，銅鎳礦(kuang)中伴生(sheng)(sheng)的(de)(de)鉑族金屬(shu)品(pin)(pin)(pin)位(wei)(wei)0.436g/t。國(guo)外幾個大(da)型鉑礦(kuang)床的(de)(de)平(ping)均(jun)品(pin)(pin)(pin)位(wei)(wei)為(wei)：南(nan)非布什維爾德(de)雜巖(yan)3.1-17.1g/t，麥(mai)倫斯基層30～60g/t，俄(e)羅斯諾里爾斯克6～350g/t，加拿大(da)薩德(de)伯里3.34g/t，美國(guo)斯蒂爾沃特147 g/t。相(xiang)比之下，我(wo)國(guo)鉑族金屬(shu)礦(kuang)的(de)(de)品(pin)(pin)(pin)位(wei)(wei)是十分(fen)低(di)的(de)(de)。

（3）礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)床類型(xing)多(duo)樣，但(dan)大部(bu)分儲(chu)量集中(zhong)于共生(sheng)或伴生(sheng)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)。我國鉑(bo)族金(jin)(jin)(jin)屬礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)床類型(xing)有(you)巖(yan)漿(jiang)熔離型(xing)、熱液再造(zao)型(xing)和砂鉑(bo)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)，還有(you)一些(xie)含在(zai)黑色巖(yan)系、熱液或夕卡巖(yan)型(xing)多(duo)金(jin)(jin)(jin)屬礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)床及斑(ban)巖(yan)銅鉬礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)中(zhong)。按全國礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)產(chan)儲(chu)量委員會（1985）確定的(de)鉑(bo)族金(jin)(jin)(jin)屬參(can)考工(gong)業指(zhi)標，原生(sheng)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)的(de)邊界品位為(wei)0.3～0.5g/t，工(gong)業品位為(wei)0.5g/t。可將我國鉑(bo)族金(jin)(jin)(jin)屬礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)床分為(wei)單一礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)、共生(sheng)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)和伴生(sheng)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)三類，根據1996年的(de)統(tong)計資料，93.4%的(de)鉑(bo)族金(jin)(jin)(jin)屬（探明儲(chu)量）與(yu)銅鎳硫化物、多(duo)金(jin)(jin)(jin)屬共生(sheng)或伴生(sheng)。