研究簡史

銠(lao)(lao)(lao)是(shi)在(zai)(zai)(zai)1803年(nian)(nian)由William Wollaston發現的(de)(de)(de)。他(ta)(ta)和(he)Smithson Tennant在(zai)(zai)(zai)一(yi)個(ge)(ge)商業投資中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)合(he)作，多(duo)半是(shi)為(wei)了(le)生產出純鉑(bo)來(lai)出售(shou)。這(zhe)個(ge)(ge)程序的(de)(de)(de)第一(yi)步是(shi)溶(rong)解普通的(de)(de)(de)鉑(bo)在(zai)(zai)(zai)王水（硝酸 鹽酸）中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)。不是(shi)所有的(de)(de)(de)都(dou)溶(rong)入了(le)溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，它留(liu)下了(le)黑色(se)的(de)(de)(de)殘(can)渣（Tennant研(yan)究了(le)這(zhe)些(xie)殘(can)渣，最終(zhong)(zhong)他(ta)(ta)從(cong)(cong)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)提取出了(le)鋨和(he)銥）。Wollaston全神(shen)貫注在(zai)(zai)(zai)這(zhe)個(ge)(ge)溶(rong)解的(de)(de)(de)鉑(bo)溶(rong)液(ye)，其也包含(han)鈀。他(ta)(ta)用(yong)沉淀法移除了(le)這(zhe)些(xie)金(jin)(jin)屬，然后(hou)(hou)留(liu)下了(le)一(yi)種(zhong)漂亮的(de)(de)(de)紅色(se)溶(rong)液(ye)，他(ta)(ta)從(cong)(cong)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)獲(huo)得了(le)玫瑰紅晶體。這(zhe)些(xie)就是(shi)氯銠(lao)(lao)(lao)酸鈉(na)Na3RhCl6。他(ta)(ta)最終(zhong)(zhong)從(cong)(cong)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)生產出了(le)這(zhe)種(zhong)金(jin)(jin)屬自身的(de)(de)(de)樣本。世界(jie)銠(lao)(lao)(lao)產量約為(wei)鉑(bo)的(de)(de)(de)2.8%，幾(ji)乎全由南非(fei)、俄(e)羅(luo)斯和(he)加拿大三國(guo)生產。金(jin)(jin)屬銠(lao)(lao)(lao)以海綿狀、粉狀或致密塊狀出售(shou)。1990～1993年(nian)(nian)三國(guo)平均年(nian)(nian)生產的(de)(de)(de)銠(lao)(lao)(lao)分別為(wei)7512kg，3227kg（僅(jin)指出售(shou)給西方國(guo)家(jia)(jia)部分），552kg。1980年(nian)(nian)以后(hou)(hou)，西方國(guo)家(jia)(jia)每年(nian)(nian)從(cong)(cong)廢料中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)再生回收并進(jin)入市場的(de)(de)(de)銠(lao)(lao)(lao)不斷增加，僅(jin)從(cong)(cong)廢汽(qi)車(che)催(cui)化(hua)劑(ji)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)回收的(de)(de)(de)銠(lao)(lao)(lao)1989年(nian)(nian)就達2.5t。主要以銠(lao)(lao)(lao)催(cui)化(hua)劑(ji)、銠(lao)(lao)(lao)合(he)金(jin)(jin)、銠(lao)(lao)(lao)鍍層、銠(lao)(lao)(lao)化(hua)合(he)物應(ying)用(yong)于(yu)化(hua)學、石油、玻璃、電(dian)氣(qi)、牙科、飾品、汽(qi)車(che)等(deng)領域(yu)。1992年(nian)(nian)西方國(guo)家(jia)(jia)共消費銠(lao)(lao)(lao)10.2t，其中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)汽(qi)車(che)廢氣(qi)凈化(hua)催(cui)化(hua)劑(ji)用(yong)量達86%。

元素性質

元(yuan)素類別：過渡金屬元(yuan)素

原子序數：45

原子(zi)量：102.905

核電荷：45

電(dian)子排布(bu)：[Kr] 4d8 5s1

位(wei)置(zhi)：第(di)五周期VIII族(zu)

電負性：2.28

同位素

自(zi)然界(jie)中銠以103Rh同(tong)位(wei)素的(de)形(xing)式(shi)存在(zai)。較(jiao)穩定的(de)放射性(xing)(xing)同(tong)位(wei)素包括101Rh（半(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)3.3年(nian)）、102Rh（半(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)207天）、102mRh（半(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)2.9年(nian)）以及99Rh（半(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)16.1天）。目(mu)前已(yi)發(fa)現20多個(ge)放射性(xing)(xing)同(tong)位(wei)素，同(tong)位(wei)素質量(liang)從92.926u（93Rh）至116.925u（117Rh）。這些同(tong)位(wei)素的(de)半(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)大部分(fen)都在(zai)一小(xiao)時以內(nei)，除了100Rh（半(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)20.8小(xiao)時）和(he)105Rh（半(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)35.36小(xiao)時）。

理化性質

銠是(shi)一種(zhong)稀少的貴金屬(shu)。為(wei)銀(yin)白色金屬(shu)，硬度(du)4~4.5，相(xiang)對密(mi)度(du)12.41。熔點高為(wei)1966℃。化學(xue)(xue)性(xing)(xing)質穩主要化合價為(wei) 2、 4和 6。第一電離(li)能7.46eV。在(zai)中等的溫度(du)下(xia)，它(ta)也能抵抗大多數普通(tong)酸(suan)（包括王水在(zai)內(nei)）。在(zai)200-600℃可(ke)與熱(re)濃硫酸(suan)、熱(re)氫溴酸(suan)、次氯(lv)酸(suan)鈉和游(you)離(li)鹵素(su)(su)起(qi)化學(xue)(xue)反應。不與許多熔融金屬(shu)，如(ru)金、銀(yin)、鈉和鉀以及熔融的堿起(qi)反應。鉑族金屬(shu)熔點高、強度(du)大、電熱(re)性(xing)(xing)穩定、抗電火花蝕耗性(xing)(xing)高、抗腐蝕性(xing)(xing)優良(liang)、高溫抗氧化性(xing)(xing)能強、催(cui)化活(huo)性(xing)(xing)良(liang)好(hao)，廣泛應用于汽車(che)尾氣(qi)凈化、化工(gong)、航空航天、玻(bo)纖、電子和電氣(qi)工(gong)業等領域，用量(liang)雖少，但起(qi)著關鍵(jian)作用，素(su)(su)有“工(gong)業維生素(su)(su)”之(zhi)稱。

應用

除(chu)了制造(zao)(zao)合金外，銠可用作其他金屬的(de)光亮而堅硬的(de)鍍膜，例如(ru)，鍍在銀器或照(zhao)相機零件上(shang)。將銠蒸發至玻璃表面上(shang)，形成(cheng)一(yi)層(ceng)薄蠟，便(bian)造(zao)(zao)成(cheng)一(yi)種特別優良的(de)反射鏡面。

(1)催化活(huo)性和(he)選(xuan)擇性高，壽命長。銠及其合(he)(he)金、含銠化合(he)(he)物、絡合(he)(he)物催化劑可用于制(zhi)醛類和(he)醋酸(suan)，汽車廢氣凈化，硝酸(suan)生產(chan)的氨氧化，塑料、人造纖維、藥物、農藥等有(you)機化工(gong)合(he)(he)成，燃料電池(chi)電極。

(2)對(dui)可見光(guang)反(fan)射率高而穩定。常用于(yu)特殊工(gong)業用鏡、探照燈、雷達(da)等反(fan)射面的(de)鍍層。

(3)熔點高(gao)(gao)，抗氧化，耐腐(fu)(fu)蝕，是化學(xue)性質最穩定的(de)金屬之一。可(ke)做耐腐(fu)(fu)蝕容器(qi)，大(da)氣中可(ke)在(zai)1850℃高(gao)(gao)溫下使用(yong)(yong)，純銠坩堝(guo)可(ke)用(yong)(yong)于(yu)生產鎢酸鈣和鈮酸鋰單晶。

(4)銠鍍層硬度高(gao)（7500～9000MPa），耐磨，耐腐蝕，接觸電(dian)阻穩定(ding)。鍍銠復合材料是優(you)良(liang)的電(dian)接觸材料，銠還(huan)可(ke)用于飾品(pin)和其他工(gong)業儀器、氣敏(min)元件的鍍層。

(5)改(gai)性作(zuo)用(yong)(yong)。銠(lao)可與(yu)鉑、鈀等(deng)金(jin)屬(shu)形成固溶(rong)(rong)體(ti)，對(dui)基體(ti)起固溶(rong)(rong)強(qiang)化(hua)作(zuo)用(yong)(yong)，提高基體(ti)的(de)熔(rong)點、再結晶溫度(du)和(he)抗腐(fu)蝕性，減少氧(yang)化(hua)揮發(fa)損失，其中鉑銠(lao)合金(jin)是優良的(de)貴金(jin)屬(shu)測溫材料；銠(lao)與(yu)鈦、鋯、鉿(jia)、鉭、鈮等(deng)金(jin)屬(shu)形成的(de)化(hua)合物對(dui)含(han)銠(lao)合金(jin)起彌散強(qiang)化(hua)作(zuo)用(yong)(yong)，增加熱穩定性；銥中加銠(lao)可改(gai)善(shan)銥的(de)加工性能。

(6)加工(gong)硬化率(lv)高，熱(re)加工(gong)成一定尺寸后可(ke)以冷加工(gong)。

(7)價格昂貴(gui)，除(chu)特殊使(shi)用外，通常(chang)只作為添加元(yuan)素使(shi)用。

資源分布

銠存在于鉑礦中(zhong)，在精煉(lian)過程中(zhong)可以集取(qu)而制得。

我國(guo)鉑(bo)(bo)金(jin)屬(shu)資源比較稀缺，鉑(bo)(bo)金(jin)屬(shu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)床分(fen)布在(zai)(zai)10個省、自治(zhi)區，甘肅、云南、四(si)川和黑龍江的(de)儲(chu)量較多(duo)，這四(si)省的(de)儲(chu)量占全(quan)國(guo)儲(chu)量的(de)94.6%。其(qi)他省區如河北(bei)(bei)(bei)、青海、新疆(jiang)、北(bei)(bei)(bei)京(jing)、內蒙(meng)古也有(you)一(yi)些小(xiao)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)點，但儲(chu)量甚(shen)少。從(cong)1996年我國(guo)鉑(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)、鈀礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)與鉑(bo)(bo)鈀（未分(fen)）礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)保有(you)儲(chu)量看，我國(guo)的(de)鉑(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)和鈀礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)主要(yao)分(fen)布在(zai)(zai)甘肅，分(fen)別占全(quan)國(guo)鉑(bo)(bo)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)與鈀礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)的(de)90.7%與91.3%，其(qi)次是(shi)河北(bei)(bei)(bei)，分(fen)別為5.8%和2.3%。其(qi)他省區只占極少份額。鉑(bo)(bo)鈀（未分(fen)）礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)主要(yao)在(zai)(zai)云南，占全(quan)國(guo)的(de)66.8%；其(qi)次是(shi)四(si)川，占全(quan)國(guo)的(de)25.5%。

其他幾(ji)種鉑(bo)族金屬的(de)(de)分(fen)布也(ye)主(zhu)要(yao)在甘肅、云(yun)南(nan)和(he)黑龍江。甘肅省(sheng)的(de)(de)銠、銥、鋨、釕(liao)儲(chu)量(liang)分(fen)別占(zhan)其全(quan)國儲(chu)量(liang)的(de)(de)59.3%、64.4%、74.0%、84.9%；云(yun)南(nan)分(fen)別占(zhan)39.4%、29.4%、9.8%、13.2%。這兩個省(sheng)的(de)(de)相應數據相加(jia)，除(chu)了鋨都占(zhan)到全(quan)國儲(chu)量(liang)的(de)(de)95%以上；只是(shi)云(yun)南(nan)的(de)(de)鋨儲(chu)量(liang)（占(zhan)9.8%）稍遜于黑龍江（占(zhan)15.2%）。我(wo)國鉑(bo)族金屬資(zi)源有以下特點(dian)：

（1）資源分布(bu)(bu)集(ji)中(zhong)。我國的(de)鉑族(zu)金屬資源95%以上(shang)分布(bu)(bu)于(yu)甘肅、云(yun)南、四川(chuan)、黑龍(long)江和河(he)北5省，其中(zhong)僅甘肅省就(jiu)占全國儲量的(de)57.5%。這幾個省的(de)儲量集(ji)中(zhong)于(yu)甘肅金川(chuan)、云(yun)南金寶山和四川(chuan)楊柳坪三個大型礦床。

（2）礦石品(pin)位(wei)(wei)低(di)，鉑(bo)族(zu)(zu)元素以鉑(bo)、鈀(ba)為主(zhu)(zhu)，且鉑(bo)大(da)于鈀(ba)。全國鉑(bo)族(zu)(zu)金屬礦的(de)平均品(pin)位(wei)(wei)為0.796g/t，Pt品(pin)位(wei)(wei)0.341g/t，Pd品(pin)位(wei)(wei)0.386g/t，Os Ir品(pin)位(wei)(wei)0.041g/t，Rh Ru品(pin)位(wei)(wei)0.028g/t。以鉑(bo)族(zu)(zu)金屬為主(zhu)(zhu)的(de)礦床(chuang)，品(pin)位(wei)(wei)為1.468g/t，富礦品(pin)位(wei)(wei)2.33g/t；與銅鎳(nie)共生的(de)鉑(bo)族(zu)(zu)金屬品(pin)位(wei)(wei)0.768g/t，銅鎳(nie)礦中伴生的(de)鉑(bo)族(zu)(zu)金屬品(pin)位(wei)(wei)0.436g/t。國外(wai)幾個大(da)型鉑(bo)礦床(chuang)的(de)平均品(pin)位(wei)(wei)為：南非布(bu)什維爾德(de)雜巖3.1-17.1g/t，麥(mai)倫(lun)斯(si)基(ji)層30～60g/t，俄羅斯(si)諾里(li)爾斯(si)克6～350g/t，加(jia)拿大(da)薩德(de)伯里(li)3.34g/t，美國斯(si)蒂爾沃特(te)147 g/t。相比(bi)之(zhi)下，我國鉑(bo)族(zu)(zu)金屬礦的(de)品(pin)位(wei)(wei)是十分(fen)低(di)的(de)。

（3）礦(kuang)(kuang)床(chuang)類型(xing)多樣，但大(da)部分(fen)儲(chu)量集中(zhong)于共生或伴生礦(kuang)(kuang)。我國鉑(bo)族金(jin)(jin)屬(shu)礦(kuang)(kuang)床(chuang)類型(xing)有巖(yan)漿熔離型(xing)、熱液再造型(xing)和砂鉑(bo)礦(kuang)(kuang)，還有一(yi)些含在黑色巖(yan)系(xi)、熱液或夕卡巖(yan)型(xing)多金(jin)(jin)屬(shu)礦(kuang)(kuang)床(chuang)及斑巖(yan)銅(tong)鉬礦(kuang)(kuang)中(zhong)。按全國礦(kuang)(kuang)產(chan)儲(chu)量委員(yuan)會（1985）確定的鉑(bo)族金(jin)(jin)屬(shu)參考工(gong)業指標(biao)，原(yuan)生礦(kuang)(kuang)的邊界(jie)品(pin)位為0.3～0.5g/t，工(gong)業品(pin)位為0.5g/t。可將我國鉑(bo)族金(jin)(jin)屬(shu)礦(kuang)(kuang)床(chuang)分(fen)為單一(yi)礦(kuang)(kuang)、共生礦(kuang)(kuang)和伴生礦(kuang)(kuang)三類，根據1996年的統計資料，93.4%的鉑(bo)族金(jin)(jin)屬(shu)（探明儲(chu)量）與銅(tong)鎳硫化(hua)物、多金(jin)(jin)屬(shu)共生或伴生。