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浪聲小課堂丨愛情元素——鉑(Pt)元素的前世今生!

更新時間:2021-05-21      瀏覽次數(shù):6401

有一種元素,在商人的口中,它寓意愛情始終如一、永恒不變,素有‘愛情金屬’之稱。

 

下面小編就給大家揭開它的面紗,一起去了解真實的鉑金。

 

鉑的物理特性

 

鉑是一種化學(xué)元素,化學(xué)符號Pt,是貴金屬之一,其單質(zhì)俗稱白金,屬于鉑系元素,原子量195.078,略小于金的原子量,原子序數(shù)78,屬于過渡金屬。熔點1772℃,沸點 3827 ±100℃,密度21.45g/㎝³( 20℃),較軟,有良好的延展性、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。海綿鉑為灰色海綿狀物質(zhì),有很大的比表面積,對氣體(特別是氫、氧和一氧化碳)有較強的吸收能力,粉末狀的鉑黑能吸收大量氫氣。

 

鉑的元素發(fā)現(xiàn)

 

鉑系元素的原子最早產(chǎn)生于宇宙發(fā)展過程中的超新星爆炸時期,其中鉑是六個鉑系元素中最早被人類發(fā)現(xiàn)的一個。人類使用鉑的歷史最早可追溯到古埃及,考古學(xué)家在公元前1200年左右建造的古埃及墓中象形文字使用的金內(nèi)發(fā)現(xiàn)了微量的鉑。

 

西班牙人安東尼奧·烏略亞被認(rèn)為是鉑的發(fā)現(xiàn)者,他將鉑描述為一種不可分離且不可煅燒的金屬,并且預(yù)測鉑礦將會被發(fā)現(xiàn)。1748年,他發(fā)表了相關(guān)報告,然而過了很長一段時間都沒有人再繼續(xù)探究此金屬的其他性質(zhì)。

 

其實早在1741年,英國冶金學(xué)家查爾斯·伍德就在牙買加發(fā)現(xiàn)了各種來自哥倫比亞的鉑樣本。然而直到1750年,布朗里格才在收到伍德所寄來的鉑樣本之后對其進行了仔細(xì)的研究。研究完成后,他向?qū)W會呈交了一份有關(guān)鉑的詳細(xì)報告,表示在過去有關(guān)已知礦物的文獻(xiàn)都未曾提及過這種金屬。隨后,歐洲各地化學(xué)家才相繼開展對鉑的研究。1752年,亨利克·特奧菲盧斯·謝佛爾發(fā)表了一份有關(guān)鉑的詳細(xì)科學(xué)描述,并將鉑稱為“白金”。

 

鉑的分布

 

鉑是比黃金還稀少的貴金屬,以共生礦為主。美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)預(yù)計全球鉑族金屬資源量約十余萬噸。在儲量方面,根據(jù)USGS, 2019年全球包含鉑在內(nèi)鉑族金屬的儲量僅6.9萬噸,按鉑含量約46%比率測算,全球鉑的儲量約為3.2萬噸。其鉑族金屬資源分布十分不均衡,根據(jù)USGS調(diào)查,目前全球鉑族金屬儲量主要分布在南非(約占全球儲量的91%)和俄羅斯(約占全球儲量的6%),其他國家鉑族金屬儲量占比則很小。

 

中國鉑資源少、稟賦較低。中國鉑資源較為緊缺,根據(jù)自然資源部,我國鉑族金屬探明資源量為401噸,我們測算在全球鉑族金屬資源量占比僅約0.4%。目前我國鉑族金屬礦除了金川含鉑銅鎳礦床外(但該礦鉑族金屬品位低)外,大部分礦床品位低、規(guī)模小。且中國鉑族金屬礦大多為銅鎳型礦床(約占中國鉑族金屬資源的95%),多以銅鎳伴生礦的形式出現(xiàn)。區(qū)域分布看,目前我國鉑族金屬資源主要分布在西部的甘肅金川、新疆喀拉通克、黃山、攀西-滇中地區(qū)以及東北的赤柏松等地區(qū)。

 

鉑的應(yīng)用

 

我國的鉑需求總量的60%應(yīng)用于首飾,與之相反,全球的鉑需求總量60%以上應(yīng)用于工業(yè)。除了我們熟知的鉑金首飾,在工業(yè)上,鉑有哪些應(yīng)用呢?

 

鉑應(yīng)用行業(yè)廣泛,工業(yè)需求包括用于生產(chǎn)化學(xué)品、石油、玻璃、電氣和電子元件、鉑基氫燃料電池以及醫(yī)療和生物醫(yī)療應(yīng)用的鉑金。

 

鉑的最大用途是用作化學(xué)反應(yīng)的催化劑,作為催化劑時,人們通常稱其為鉑黑。

 

目前鉑應(yīng)用*的地方是用于制造汽車的催化轉(zhuǎn)換器,其能與汽車中的發(fā)動機進行催化反應(yīng),減少車輛尾氣的危害,在燃料電池中加入鉑催化劑,可以提高燃料電池的發(fā)電效率。

 

在石油化工中,用鉑作為催化劑可以將石腦油催化為汽油。二氧化鉑作為氫化反應(yīng)的催化劑,可用于生產(chǎn)植物油。

 

除此之外,鉑還被用于生產(chǎn)制造計算機硬盤、光纖、LCD、火花塞等產(chǎn)品。

 

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