銠是稀有的鉑族金屬 (PGM),在高溫下化學穩定,耐腐蝕 ,主要用於汽車催化轉化器的生產。
屬性
- 原子符號:Rh
- 原子序數:45
- 元素類別:過渡金屬
- 密度:12.41克/厘米3
- 熔點:3567°F(1964°C)
- 沸點:6683°F(3695°C)
- 莫氏硬度:6.0
特點
銠是一種堅硬的銀色金屬,非常穩定,熔點高。
銠金屬耐腐蝕,作為PGM,它具有該團體的卓越催化性能。
該金屬具有高反射率,堅硬耐用,並具有低電阻以及低且穩定的接觸電阻。
歷史
1803年,威廉海德沃拉斯頓能夠從其他鉑族金屬中分離出鈀 ,因此,在1804年,他從反應產物中分離出銠。
沃拉斯頓在添加氯化銨和鐵以獲得鈀之前將王水溶解在王水(硝酸和鹽酸的混合物)中。 然後他發現銠可以從殘留的氯化物鹽中提取。
沃拉斯頓應用王水,然後用氫氣還原過程以獲得銠金屬。 剩下的金屬呈粉紅色,以希臘詞rodon命名,意思是“玫瑰”。
生產
銠是作為鉑和鎳礦開采的副產品提取的。
由於其稀有性和分離金屬所需的複雜和昂貴的工藝,很少有天然存在的礦體能夠獲得經濟的銠源。
像大多數鉑族金屬,銠的生產都集中在南非的布什維爾德綜合體。 該國占全球銠產量的80%以上,其他來源包括加拿大薩德伯里盆地和俄羅斯諾里爾斯克綜合體。
PMG存在於各種礦物中,包括純橄欖石,鉻鐵礦和輝石礦。
從礦石中提取銠的第一步是沉澱貴金屬,如金, 銀 ,鈀和鉑。 剩餘的礦石用硫酸氫鈉NaHSO 4處理並熔化,產生硫酸銠(III),Rh 2 (SO 4 ) 3。
然後用氫氧化鈉將氫氧化銠沉澱出來,同時加入鹽酸以產生H 3 RhCl 6 。 該化合物用氯化銨和亞硝酸鈉處理形成銠沉澱。
將沉澱物溶解在鹽酸中,加熱溶液直至殘留的污染物被燒掉,留下純銠金屬。
根據Impala Platinum的資料 ,全球銠產量每年僅限於每年約100萬金衡盎司(或約28噸),而相比之下,2011年產量為207公噸。
約四分之一的銠產量來自二次資源,主要是再生催化轉化器,而其餘的則是從礦石中提取的。 大銠生產商包括英美鉑金, 諾里爾斯克鎳和Impala鉑金。
應用
根據美國地質調查局的數據,2010年,汽車催化劑佔所有銠需求量的77%。
用於汽油發動機的三元催化轉化器使用銠催化氮氧化物還原成氮氣。
全球銠消費量約佔全球銻消費量的5-7%。 銠和鉑 - 銠催化劑用於生產羰基合成醇以及生產一氧化氮,一種肥料,爆炸物和硝酸的原料。
玻璃產量佔每年銠消費量的3-6%。 由於它們具有高熔點,強度和耐腐蝕性,銠和鉑可以合金化以形成容納和成型熔融玻璃的容器。 另外重要的是含銠的合金在高溫下不與玻璃反應或氧化玻璃。 其他銠用於玻璃生產包括:
- 通過將熔融玻璃通過孔(見照片)來製造用於生產玻璃纖維的襯套。
- 由於熔化原材料所需的較高溫度和所需的玻璃質量,在液晶顯示器(LCD)的生產中。
- 用於陰極射線管(CRT)顯示器的屏幕玻璃的生產。
銠的其他用途:
- 作為飾品的完成(電鍍白金)
- 作為鏡子的完成
- 在光學儀器中
- 在電氣連接
- 用於飛機渦輪發動機和火花塞的合金
- 在核反應堆中作為中子通量水平的探測器
- 在熱電偶中
資料來源:
國際鉑族金屬協會(IPA)。 http://www.ipa-news.com/
美國地質調查局。 礦物年鑑:鉑族金屬。 http://www.usgs.gov/
Impala Platinum。 供應和需求:銠。 http://www.implats.co.za/implats/Supply-demand.asp
在Google+上關注Terence