铂族金属的特性和用途

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2025/3/6 14:52:53知识问答


铂族金属的特性和用途

 铂族金属是典型的贵金属,又被称为铂族元素,包括钌、铑、钯、锇、铱、铂六种金属元素,位于元素周期表中第5、6周期。
在日常生活中,除了金和银外,铂金是最常提到的稀有金属,与金、银合称为贵金属。
人类对铂族金属的发现和利用比金、银要晚的多,不过才两百多年的历史。铂最早在1735年由尤尔洛发现,其余几种元素都在19世纪以后才发现。
18世纪,深受法国国王路易十六喜爱的就是铂金,也是第一个佩戴铂金饰品的国王,后铂金被称赞为“唯一与国王称号相匹配的贵金属”。因铂金耐腐蚀性和稳定性,被人们寓意了爱情的永恒不变,变成爱情的象征,后被称为爱情金属。
 
物理性质
铂族金属具有较高的密度、硬度和熔点等物理性质。其中,铂是最常见的铂族金属之一,其密度高达21.45克每立方厘米,比黄金还要重。而且,铂还具有优异的韧性和延展性,更容易加工成复杂的器件。
 
化学性质
铂族金属具有活泼的化学性质,拥有良好的催化性能。如,铂可以催化氢气与氧气协同反应生成水;钯可用于催化有机合成反应,从而加快反应速率,提高反应效率。此外,铂族金属还拥有抗氧化性能和磨损抗性能,可用于制造高硬度、高强度的合金材料。
应用
铂族金属熔点高、化学稳定性高、导电性好,而与其熔炼成的合金,更具有耐高温、耐氧化、耐腐蚀、耐摩擦等特性,被广泛应用于珠宝、汽车、化工、电子、医疗等领域,从高端珠宝到汽车催化转换器,从精细化学品的合成到高科技电子产品的制造,铂都发挥着关键作用。
 
铱的含量最小、最稀有的一种铂族金属元素(熔点2446),也是地球上最稀有的元素之一,主要是从不同类型的矿物中通过特定化学反应方式来提取出来的。因其具有高的熔点、密度和硬度,以及抗腐蚀性和耐磨性等优良性能,常被用于制备特殊的合金、卫星、电子元件、红外线传感器等领域。
铑在铂族金属中熔点非常高(熔点1964),具有高强的硬度和耐腐蚀性,被广泛应用于工具、珠宝、手表、电子元件、装饰品、汽车催化转化器、化学合成催化剂等领域,来提高材料的耐腐蚀性和硬度。
钯是含量较大、最常见的一种铂族金属元素(熔点1555),主要是从镍矿通过特定化学反应提取出来的。因其能在承受高温的同时促进化学反应的能力,使其成为减少汽车有害尾气排放的重要组成部件,也就是汽车三元催化器。同时,钯还具有良好的吸氢性能,在空气中不容易氧化、熔点较低、抗腐蚀性,被广泛用于电子元件、特种合金等行业。
铂是含量最高、最稀有的一种铂族金属元素(熔点1768.4),是从铂铜矿、铂镍矿、铂铁矿等原料提炼除来的。因其具有催化性能、耐腐蚀性、稳定性和美观性等特点,被广泛应用于珠宝首饰、化工催化剂、电子设备和医疗器械等领域。
锇的硬度和熔点也非常高,熔点约在3300摄氏度,一般呈现蓝白色,在铂族金属中颜色最深。常与其它金属熔炼成合金,来增加硬度和抗腐蚀性。该合金常用于钢笔尖、电触点、和仪器枢轴等。其中,锇化合物中的四氧化锇主要用在显微镜。
钌是含量最小的一种铂族金属元素(熔点2334),主要是从铁铝矿中,通过特定的化学反应提取出来的。钌具有磁性和熔点高的特性,在化学反应催化剂、电子器件和玻璃工业中起到重要的作用,同时在太阳能电池领域也发挥着重要作用。
 
根据2024年最新的数据,十大最贵的金属排名如下:
第一名 铱,世界上最昂贵的贵金属,价格为313,469.78美元/公斤
第二名 铑,价格为71,406.81美元/公斤
第三名 金,价格为65,881.70美元/公斤
第四名 钯,价格为48,730.00美元/公斤
第五名 铂,价格为29,900.00美元/公斤
第六名 锇,价格为19,000.00美元/公斤
第七名 钌,价格为18,500.00美元/公斤
第八名 铼,价格为17,200.00美元/公斤

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