研究簡史

銠(lao)(lao)是(shi)在(zai)(zai)1803年(nian)(nian)(nian)由William Wollaston發現(xian)的(de)(de)。他(ta)(ta)和(he)Smithson Tennant在(zai)(zai)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)商業投資中(zhong)合作，多半是(shi)為了(le)(le)生(sheng)產出(chu)純鉑(bo)(bo)來出(chu)售(shou)。這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)程序的(de)(de)第一(yi)(yi)(yi)步是(shi)溶解(jie)普通的(de)(de)鉑(bo)(bo)在(zai)(zai)王水（硝酸(suan) 鹽酸(suan)）中(zhong)。不是(shi)所有(you)的(de)(de)都(dou)溶入了(le)(le)溶液(ye)(ye)中(zhong)，它留下了(le)(le)黑(hei)色(se)的(de)(de)殘渣（Tennant研究(jiu)了(le)(le)這(zhe)(zhe)些殘渣，最(zui)終他(ta)(ta)從(cong)中(zhong)提取出(chu)了(le)(le)鋨(e)和(he)銥(yi)）。Wollaston全神貫注在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)個(ge)(ge)溶解(jie)的(de)(de)鉑(bo)(bo)溶液(ye)(ye)，其也包含鈀。他(ta)(ta)用(yong)沉淀法(fa)移除了(le)(le)這(zhe)(zhe)些金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)，然后(hou)(hou)留下了(le)(le)一(yi)(yi)(yi)種漂亮的(de)(de)紅(hong)色(se)溶液(ye)(ye)，他(ta)(ta)從(cong)中(zhong)獲得了(le)(le)玫(mei)瑰紅(hong)晶體。這(zhe)(zhe)些就是(shi)氯銠(lao)(lao)酸(suan)鈉Na3RhCl6。他(ta)(ta)最(zui)終從(cong)中(zhong)生(sheng)產出(chu)了(le)(le)這(zhe)(zhe)種金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)自身(shen)的(de)(de)樣本(ben)。世界銠(lao)(lao)產量約為鉑(bo)(bo)的(de)(de)2.8%，幾乎全由南非、俄羅(luo)斯(si)和(he)加(jia)拿(na)大三(san)國(guo)生(sheng)產。金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)銠(lao)(lao)以(yi)(yi)海綿狀、粉狀或(huo)致密塊狀出(chu)售(shou)。1990～1993年(nian)(nian)(nian)三(san)國(guo)平均年(nian)(nian)(nian)生(sheng)產的(de)(de)銠(lao)(lao)分(fen)別為7512kg，3227kg（僅指出(chu)售(shou)給西(xi)方國(guo)家部分(fen)），552kg。1980年(nian)(nian)(nian)以(yi)(yi)后(hou)(hou)，西(xi)方國(guo)家每年(nian)(nian)(nian)從(cong)廢(fei)料中(zhong)再生(sheng)回(hui)(hui)收并(bing)進入市場的(de)(de)銠(lao)(lao)不斷增加(jia)，僅從(cong)廢(fei)汽車催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)中(zhong)回(hui)(hui)收的(de)(de)銠(lao)(lao)1989年(nian)(nian)(nian)就達(da)2.5t。主(zhu)要以(yi)(yi)銠(lao)(lao)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)、銠(lao)(lao)合金(jin)(jin)(jin)(jin)、銠(lao)(lao)鍍層、銠(lao)(lao)化(hua)(hua)合物(wu)應用(yong)于化(hua)(hua)學、石油(you)、玻璃、電(dian)氣、牙科(ke)、飾(shi)品、汽車等領(ling)域。1992年(nian)(nian)(nian)西(xi)方國(guo)家共消(xiao)費銠(lao)(lao)10.2t，其中(zhong)汽車廢(fei)氣凈化(hua)(hua)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)用(yong)量達(da)86%。

元素性質

元(yuan)素類別：過(guo)渡(du)金屬元(yuan)素

原子序數：45

原子量(liang)：102.905

核電荷：45

電子排布：[Kr] 4d8 5s1

位(wei)置：第五周期VIII族

電負性：2.28

同位素

自(zi)然(ran)界中銠以(yi)103Rh同(tong)(tong)位(wei)素(su)的(de)(de)形式存在。較穩定的(de)(de)放(fang)射(she)性(xing)同(tong)(tong)位(wei)素(su)包括101Rh（半(ban)(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)(qi)3.3年）、102Rh（半(ban)(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)(qi)207天(tian)）、102mRh（半(ban)(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)(qi)2.9年）以(yi)及99Rh（半(ban)(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)(qi)16.1天(tian)）。目前已發現20多個放(fang)射(she)性(xing)同(tong)(tong)位(wei)素(su)，同(tong)(tong)位(wei)素(su)質量從92.926u（93Rh）至116.925u（117Rh）。這些同(tong)(tong)位(wei)素(su)的(de)(de)半(ban)(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)(qi)大部分(fen)都(dou)在一小時以(yi)內，除了100Rh（半(ban)(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)(qi)20.8小時）和105Rh（半(ban)(ban)(ban)衰(shuai)(shuai)(shuai)期(qi)(qi)35.36小時）。

理化性質

銠是一種稀少的(de)貴金屬(shu)。為(wei)銀(yin)白色金屬(shu)，硬度(du)4~4.5，相對密度(du)12.41。熔點(dian)(dian)高(gao)(gao)為(wei)1966℃。化(hua)(hua)(hua)學性(xing)質(zhi)穩主(zhu)要化(hua)(hua)(hua)合價(jia)為(wei) 2、 4和(he) 6。第一電(dian)離能7.46eV。在(zai)中等的(de)溫度(du)下，它也(ye)能抵抗(kang)大多(duo)(duo)數普通酸（包括王(wang)水在(zai)內）。在(zai)200-600℃可與熱濃硫(liu)酸、熱氫(qing)溴酸、次氯酸鈉和(he)游離鹵素(su)起(qi)化(hua)(hua)(hua)學反(fan)應。不與許(xu)多(duo)(duo)熔融金屬(shu)，如金、銀(yin)、鈉和(he)鉀以(yi)及熔融的(de)堿起(qi)反(fan)應。鉑族金屬(shu)熔點(dian)(dian)高(gao)(gao)、強(qiang)度(du)大、電(dian)熱性(xing)穩定、抗(kang)電(dian)火花蝕耗性(xing)高(gao)(gao)、抗(kang)腐蝕性(xing)優(you)良(liang)、高(gao)(gao)溫抗(kang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)能強(qiang)、催(cui)化(hua)(hua)(hua)活(huo)性(xing)良(liang)好，廣泛應用(yong)于汽車(che)尾氣凈化(hua)(hua)(hua)、化(hua)(hua)(hua)工(gong)、航空(kong)航天、玻纖、電(dian)子(zi)和(he)電(dian)氣工(gong)業等領域，用(yong)量雖少，但起(qi)著(zhu)關鍵作用(yong)，素(su)有“工(gong)業維(wei)生素(su)”之稱。

應用

除了(le)制造合金外，銠可(ke)用作其他金屬的(de)光亮而(er)堅硬的(de)鍍膜，例如(ru)，鍍在銀器或照相機零(ling)件上(shang)。將銠蒸發至玻璃表面上(shang)，形成(cheng)一層薄(bo)蠟，便(bian)造成(cheng)一種特別優良的(de)反射鏡面。

(1)催(cui)(cui)化(hua)活性和(he)選擇性高，壽命長。銠及其合金、含(han)銠化(hua)合物(wu)、絡合物(wu)催(cui)(cui)化(hua)劑可用于(yu)制醛類和(he)醋酸，汽(qi)車廢氣凈化(hua)，硝酸生產的氨氧(yang)化(hua)，塑料(liao)、人造纖維、藥物(wu)、農藥等(deng)有機化(hua)工合成，燃料(liao)電(dian)池電(dian)極。

(2)對可見光反射(she)率高而穩定。常用于特殊工業用鏡、探(tan)照燈、雷達等(deng)反射(she)面的鍍層。

(3)熔點高(gao)，抗氧(yang)化，耐腐蝕(shi)(shi)，是(shi)化學性質(zhi)最穩定的金屬(shu)之(zhi)一。可做耐腐蝕(shi)(shi)容器，大氣中可在1850℃高(gao)溫下使(shi)用，純銠坩堝可用于生產鎢酸鈣和鈮酸鋰單晶。

(4)銠(lao)鍍(du)層硬度高（7500～9000MPa），耐(nai)磨，耐(nai)腐(fu)蝕，接觸電阻穩定。鍍(du)銠(lao)復合材料是優良的電接觸材料，銠(lao)還可用(yong)于飾(shi)品和其他工業儀器、氣(qi)敏元件的鍍(du)層。

(5)改(gai)性作用(yong)。銠(lao)可與鉑、鈀等(deng)金屬形成固(gu)溶體，對(dui)基(ji)體起固(gu)溶強(qiang)化(hua)作用(yong)，提高基(ji)體的熔點(dian)、再結(jie)晶溫(wen)度和抗腐(fu)蝕性，減少氧化(hua)揮(hui)發損失，其中(zhong)(zhong)鉑銠(lao)合金是優良的貴金屬測溫(wen)材料；銠(lao)與鈦、鋯、鉿、鉭、鈮等(deng)金屬形成的化(hua)合物對(dui)含(han)銠(lao)合金起彌(mi)散強(qiang)化(hua)作用(yong)，增加(jia)熱(re)穩定性；銥(yi)中(zhong)(zhong)加(jia)銠(lao)可改(gai)善銥(yi)的加(jia)工(gong)性能。

(6)加(jia)工硬(ying)化率高，熱加(jia)工成一(yi)定尺寸后可(ke)以冷加(jia)工。

(7)價格(ge)昂貴，除特殊使用外，通(tong)常(chang)只作為添加元素使用。

資源分布

銠存在于鉑礦中，在精(jing)煉過程中可(ke)以(yi)集取而制得。

我(wo)國(guo)鉑金屬(shu)資源比(bi)較(jiao)稀缺(que)，鉑金屬(shu)礦(kuang)(kuang)床分(fen)(fen)布(bu)(bu)在(zai)10個(ge)省、自治區(qu)，甘肅、云(yun)南、四川和(he)(he)黑(hei)龍江的(de)(de)(de)儲(chu)量(liang)較(jiao)多，這四省的(de)(de)(de)儲(chu)量(liang)占(zhan)(zhan)全(quan)國(guo)儲(chu)量(liang)的(de)(de)(de)94.6%。其(qi)他(ta)省區(qu)如河北、青(qing)海、新疆、北京、內蒙古也有一些小礦(kuang)(kuang)點，但儲(chu)量(liang)甚少(shao)。從1996年我(wo)國(guo)鉑礦(kuang)(kuang)、鈀礦(kuang)(kuang)與(yu)鉑鈀（未分(fen)(fen)）礦(kuang)(kuang)保(bao)有儲(chu)量(liang)看，我(wo)國(guo)的(de)(de)(de)鉑礦(kuang)(kuang)和(he)(he)鈀礦(kuang)(kuang)主要(yao)分(fen)(fen)布(bu)(bu)在(zai)甘肅，分(fen)(fen)別占(zhan)(zhan)全(quan)國(guo)鉑礦(kuang)(kuang)與(yu)鈀礦(kuang)(kuang)的(de)(de)(de)90.7%與(yu)91.3%，其(qi)次是河北，分(fen)(fen)別為5.8%和(he)(he)2.3%。其(qi)他(ta)省區(qu)只占(zhan)(zhan)極(ji)少(shao)份額(e)。鉑鈀（未分(fen)(fen)）礦(kuang)(kuang)主要(yao)在(zai)云(yun)南，占(zhan)(zhan)全(quan)國(guo)的(de)(de)(de)66.8%；其(qi)次是四川，占(zhan)(zhan)全(quan)國(guo)的(de)(de)(de)25.5%。

其他幾種鉑族(zu)金屬的分布也主要在甘(gan)肅、云南和黑龍(long)江。甘(gan)肅省的銠、銥、鋨、釕(liao)儲量分別占(zhan)(zhan)其全(quan)(quan)國(guo)儲量的59.3%、64.4%、74.0%、84.9%；云南分別占(zhan)(zhan)39.4%、29.4%、9.8%、13.2%。這兩個(ge)省的相應數(shu)據相加，除了(le)鋨都占(zhan)(zhan)到全(quan)(quan)國(guo)儲量的95%以(yi)上；只是云南的鋨儲量（占(zhan)(zhan)9.8%）稍遜于黑龍(long)江（占(zhan)(zhan)15.2%）。我國(guo)鉑族(zu)金屬資源有以(yi)下特點：

（1）資(zi)源分布集中(zhong)。我國(guo)的鉑族金(jin)屬資(zi)源95%以(yi)上分布于甘(gan)肅(su)、云(yun)南、四(si)川(chuan)、黑龍江和(he)(he)河北5省，其中(zhong)僅(jin)甘(gan)肅(su)省就占全國(guo)儲(chu)量(liang)的57.5%。這幾(ji)個(ge)省的儲(chu)量(liang)集中(zhong)于甘(gan)肅(su)金(jin)川(chuan)、云(yun)南金(jin)寶山(shan)和(he)(he)四(si)川(chuan)楊柳坪三個(ge)大型(xing)礦床。

（2）礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)石(shi)品(pin)(pin)(pin)(pin)位(wei)低，鉑(bo)族(zu)(zu)元素(su)以鉑(bo)、鈀為(wei)主，且鉑(bo)大于鈀。全國鉑(bo)族(zu)(zu)金(jin)屬(shu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)的平均品(pin)(pin)(pin)(pin)位(wei)為(wei)0.796g/t，Pt品(pin)(pin)(pin)(pin)位(wei)0.341g/t，Pd品(pin)(pin)(pin)(pin)位(wei)0.386g/t，Os Ir品(pin)(pin)(pin)(pin)位(wei)0.041g/t，Rh Ru品(pin)(pin)(pin)(pin)位(wei)0.028g/t。以鉑(bo)族(zu)(zu)金(jin)屬(shu)為(wei)主的礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)床，品(pin)(pin)(pin)(pin)位(wei)為(wei)1.468g/t，富(fu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)品(pin)(pin)(pin)(pin)位(wei)2.33g/t；與銅鎳(nie)共生(sheng)的鉑(bo)族(zu)(zu)金(jin)屬(shu)品(pin)(pin)(pin)(pin)位(wei)0.768g/t，銅鎳(nie)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)中伴生(sheng)的鉑(bo)族(zu)(zu)金(jin)屬(shu)品(pin)(pin)(pin)(pin)位(wei)0.436g/t。國外(wai)幾個大型鉑(bo)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)床的平均品(pin)(pin)(pin)(pin)位(wei)為(wei)：南(nan)非布什維(wei)爾(er)德雜巖3.1-17.1g/t，麥倫斯基層30～60g/t，俄羅斯諾(nuo)里(li)爾(er)斯克(ke)6～350g/t，加拿大薩德伯里(li)3.34g/t，美(mei)國斯蒂(di)爾(er)沃特(te)147 g/t。相比之(zhi)下，我(wo)國鉑(bo)族(zu)(zu)金(jin)屬(shu)礦(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)的品(pin)(pin)(pin)(pin)位(wei)是十分低的。

（3）礦(kuang)(kuang)床(chuang)類型(xing)多樣，但大部分儲量(liang)集(ji)中于共生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)或伴生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)礦(kuang)(kuang)。我國鉑(bo)族(zu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)礦(kuang)(kuang)床(chuang)類型(xing)有(you)(you)巖(yan)漿熔離(li)型(xing)、熱液(ye)再造型(xing)和(he)砂鉑(bo)礦(kuang)(kuang)，還(huan)有(you)(you)一些(xie)含在黑(hei)色巖(yan)系(xi)、熱液(ye)或夕卡巖(yan)型(xing)多金(jin)(jin)屬(shu)(shu)礦(kuang)(kuang)床(chuang)及斑巖(yan)銅(tong)鉬(mu)礦(kuang)(kuang)中。按全國礦(kuang)(kuang)產儲量(liang)委員會（1985）確定(ding)的鉑(bo)族(zu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)參考工(gong)業指標(biao)，原生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)礦(kuang)(kuang)的邊界品位為0.3～0.5g/t，工(gong)業品位為0.5g/t。可將我國鉑(bo)族(zu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)礦(kuang)(kuang)床(chuang)分為單一礦(kuang)(kuang)、共生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)礦(kuang)(kuang)和(he)伴生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)礦(kuang)(kuang)三類，根據1996年的統計資(zi)料，93.4%的鉑(bo)族(zu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)（探明儲量(liang)）與銅(tong)鎳硫化物、多金(jin)(jin)屬(shu)(shu)共生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)或伴生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。