贵金属种类、特点。用途
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一、贵金属的种类
根据金属的物理性质和化学性质以及在自然界中的储蓄量,到目前为止已知的贵金属有金、银、铂、钯、铑、铱、锇、钌八种元素。这八种金属又可分为金、银、铂族金属。
铂族金属包括铂、钯、铑、铱、锇、钌。而铑、铱、锇、钌四种元素又称稀有铂族元素。
二、贵金属的特点
1、化学性能稳定,不易被氧化,不易与一般是试剂起作用,能较长时间的保持其性能及瑰
丽的色泽。2、优异的物理性能及独特的催化活性。3、在自然界中含量稀少。
三、贵金属的性质
1金(AU)
金的化学符号是AU,原子序数是79,源自体积为10.11,晶体结构为面心立体晶格,原子量为196.688。自然金是单同位素体,已知有质量数为183~204的同位素共22个,只有同位素197的金最稳当。金的原子半径为1.46埃,由于许多金属的原子半径与金的原子半径非常接近,如:银的原子半径为1.44埃,铂的原子半径为1.39埃,这就是许多金属能与金形成合金的主要原因。
金的熔点为1063~1067℃,这是由于测量的手段不同。通常金的熔点在1062.7~1067.4℃之间变化。同样,金的沸点也因测量手段的不同而导致结果的差异,在2700~2950℃之间变化着。熔融的液体金具有较大的挥发性,熔化后的金会随着温度的升高而不断地挥发。民间的“真金不怕火炼”俗语,是在10000~1300℃的温度内而言,这是因为当时熔金炉和熔金坩埚的局限,只要黄金一旦熔化,也就没有必要升温了。所以,并非不管温度多高,黄金永远不会有损耗。
金在不同的温度中,它的密度也有变化,通常为19.328 g/cm3,在20℃的环境中,金的密度为19.32 g/cm3。但金在1063℃熔化时,它的密度只有17.38 g/cm3,1063℃凝固状态时为18.28 g/cm3。
金的硬度很低,为2.5,它的延伸率为40 %~50 %,横截面收缩率为90 %~94 %。金具有良好的韧性和可锻性,可制成极薄的金箔,1盎司的金箔可贴满3cm2的面积,它还具有良好的延伸性,通常1克黄金可以拉成320m的金丝,如果在现在加工条件下,可拉成到3400m以上。
金还是热和电的良导体,它的传导性不如铂,银,铅,汞四种金属。
在所有的金属中,金的颜色最黄,越纯的金,它的颜色越鲜艳。但在自然界中高纯度的黄金及其少见,由于其他金属的掺入,金的颜色也会从淡黄色变化到黄红色。金矿中开采出来的自然金由于表面常常有一层薄薄的氧化铁,这时的黄金可能呈褐色,或是深褐色,甚至黑褐色。
黄金有着众所周知的各种优点,但它也有脆弱的一面,金会因掺入杂质而变脆,如在金中掺入砷,铅等都会改变金的韧性和延展性。
金很容易被磨损,变成极细的粉末,这就是黄金以分散的状态广泛分布与自然界的原因。
2金的化学性质
在化学元素中和银,铜是同位素,但它的化学性质却和铂族金属十分接近,金的三价金间的电极电势很高,达到1.5V。金之主要的特征就是它的化学活性很低,在大气、和潮湿的环境中也不会起变化,在高温中金不与氢、氮、硫和碳起反应。由于金在液体中的电极值很高,无论是稀或浓的硝酸、硫酸和盐酸单独使用时都不能溶解它,而
金能轻易地被王水溶解。
除了王水,金还能溶解于强氧化剂的碘酸和硝酸中,有二氧化锰存在时,金也能溶解于浓硫酸,金还能溶解于饱和氯的盐酸和氰化物的溶液中。
二、银(Ag)
1银的物理性质
银的化学符号是Ag,原子序数是47,原子量是107.868.密度为10.5 g/cm3,晶体结构为面心立方晶格。银的熔点是960.5℃,沸点为2160℃,原子体积为10.21,硬度为2.5。
银具有及其良好的电热导性,在贵金属中,银是最好的导体。
银还具有良好的延展性和韧性,对光的反射力很强,尤其是对白光的反射能力最强,对550nm的光线,反射率达到94%。
2银的化学性质
较强的化学稳定性是银的化学特性,所以银对水和大气中的氧都不起作用,但银遇到硫化氢和硫会变黑。银在贵金属中性质最活泼,能溶解于硝酸和热的浓硫酸中,但因生成氯化银沉淀而不溶于水,在空气中也溶于氰化碱类。
三、铂(Pt)
铂是由自然铂、粗铂矿等矿物熔炼而成的,呈锡白色,原子序数78,原子量为195.0,晶体结构为面心立方晶格,原子体积为9.12,硬度为4.5,密度为21.45 g/cm3,熔点为1772℃,沸点为3820℃,是热和电的良导体。
铂具有延展性,易于机械加工,纯铂可冷轧成厚度为0.0025mm的箔。铂对气体的吸附能力很强,可制成碎粒或海绵体,吸附大量的气体,常温时可吸收超过其本身体积114倍的氢,温度升高时可吸附气体的性能更强。铂对光的反射力较强,对550nm 的光线,铂的反射率达到65%。
铂的化学性质稳定性较强,但能溶于王水。铂还具有很强的抗氧化性能,在常温下对空气和氢十分稳定,并且铂是唯一能抗氧化直到燃点的金属。
四、钯(Pd)
主要是由自然钯熔炼而成,其化学符号是Pd,呈银白色,原子序数为46,原子量为106.4,晶体结构为面心立体晶格,原子体积为8.9,硬度为5,密度为12.02 g/cm3,熔点为3900℃。
钯具有良好的延展性,易于机械加工,对氢的吸附能力很强,能吸附其体积3000倍的氢,可制成非常稳定的胶体悬浮物及固定制剂。对光的反射能力很强,是热和电的良导体。
钯的抗氧化性很强,在常温下对空气和氧都是十分稳定的,并具有较强的化学稳定性,在350℃~790℃的温度中,钯会生成氧化膜,但一旦温度高于800℃时,又分解为钯和氢。钯还是铂族元素中最活泼的一个,能溶于王水,也能溶于浓硝酸和热硫酸。
五、铑(Rh)
主要是由自然铑熔炼而成,化学符号是Rh,原子序数是45,原子量为102.9,晶体结构为面心立方晶格,原子体积为8.5,密度为12.41 g/cm3,熔点为1965℃,沸点为3727℃,呈银白色,属于难熔的金属,易吸收氢气和其他气体,对光的反射能力很强,对550nm的光线,反射率为78 %.
铑对酸的化学稳定性特别高,不仅不溶于普通的酸,甚至不溶于王水,但能溶于沸腾的浓硫酸。它的抗氧化性能也很强,在常温下对空气和氧都是十分稳定的。所以,常温中的铑镀层能保护相当长的时间不变色。但铑在600℃~1000℃的空气中会氧化。
六、铱(Ir)