鉑金(Platinum,簡(jiǎn)稱Pt),是一種天然形成的白色貴重金屬。鉑金早在公元前700年就被人類發(fā)現(xiàn),在人類使用鉑金的2000多年歷史中,它一直被認(rèn)為是貴的金屬之一。
在礦物分類中,鉑族元素礦物屬自然鉑亞族,包括銥、銠、鈀和鉑的自然元素礦物。鉑族元素礦物均為等軸晶系,單晶體極少見(jiàn),偶爾呈立方體或八面體的細(xì)小晶粒產(chǎn)出。
物理性質(zhì)
純鉑為帶光澤、有可延展性的銀白色金屬。 [1] 它的可延展性是所有純金屬中的,勝過(guò)金、銀和銅,但其可鍛鑄性卻比金低。鉑金屬的抗腐蝕性極強(qiáng),在高溫下非常穩(wěn)定,電性能亦很穩(wěn)定。它在任何溫度下都不會(huì)氧化,但可被各種鹵素、氰化物、硫和苛性堿侵蝕。鉑不可溶于氫氯酸和硝酸,但會(huì)在熱王水中溶解,形成氯鉑酸(H2PtCl6)。
這些物理性質(zhì)都使鉑成為了工業(yè)上應(yīng)用廣泛的金屬。由于能夠抵抗侵蝕和保留光澤,所以鉑還可以用于制首飾。
化學(xué)性質(zhì)
鉑的常見(jiàn)氧化態(tài)為+2和+4。鉑的+1和+3較少見(jiàn),雙金屬(或多金屬)化合物中的金屬鍵可以提高其穩(wěn)定性。四配位鉑(II)化合物通常具有由16個(gè)電子形成的平面四邊形結(jié)構(gòu)。單質(zhì)鉑金屬的反應(yīng)性很低,但它會(huì)在熱王水中溶解,產(chǎn)生氯鉑酸(H2PtCl6):
鉑屬于軟酸,所以鉑和硫有化學(xué)親和性,例如和二亞砜(DMSO);科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)多種DMSO配合物。
貴金屬
鉑是貴金屬貿(mào)易商品。鉑錠的ISO貨幣代碼為“XPT”。鉑幣、鉑條和鉑錠可以作交易或收藏。由于鉑不易受侵蝕,且外表閃亮,所以也被用作首飾,通常用90%至95%合金。有關(guān)珠寶交易的出版物一般建議珠寶商在鉑的表面刮出些劃痕。
在制表業(yè)中,不少公司會(huì)用鉑來(lái)制限量版鐘表系列。鉑既不會(huì)失去光澤,又不會(huì)刮損(相比金而言),非常適宜作鐘表材料。
和其他工業(yè)用貿(mào)易商品一樣,鉑價(jià)的波動(dòng)比金更高。2008年,鉑價(jià)從每金衡盎司2252美元降至774美元,市值降低近三分之二。相比同時(shí)期,金價(jià)從每盎司1000美元左右跌至700美元左右,市值降低僅三分之一。
在持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)內(nèi),鉑價(jià)往往是金價(jià)的雙倍;而在不穩(wěn)定時(shí)期,由于工業(yè)需求降低,鉑價(jià)一般跌至金價(jià)的水平以下。在經(jīng)濟(jì)滯緩時(shí),金價(jià)更加穩(wěn)定,因?yàn)槠湫枨罅坎⒉皇芄I(yè)用途的推動(dòng)。18世紀(jì),法國(guó)的路易十五鑒于鉑之稀有,宣告鉑是配得上國(guó)王的金屬。
催化劑失活指催化劑在使用中會(huì)因各種因素而失去活性的現(xiàn)象,貴金屬催化劑的失活原因一般分為中毒、燒結(jié)和熱失活、結(jié)焦和堵塞三大類。
中毒引起的失活
(1)暫時(shí)中毒(可逆中毒): 毒物在活性中心上吸附或化合時(shí),生成的鍵強(qiáng)度相對(duì)較弱可以采取適當(dāng)?shù)姆椒ǔザ疚?,使催化劑活性恢?fù)而不會(huì)影響催化劑的性質(zhì),這種中毒叫做可逆中毒或暫時(shí)中毒。
(2)中毒(不可逆中毒): 毒物與催化劑活性組份相互作用,形成很強(qiáng)的的化學(xué)鍵,難以用一般的方法將毒物除去以使催化劑活性恢復(fù),這種中毒叫做不可逆中毒或中毒。
(3)選擇性中毒: 催化劑中毒之后可能失去對(duì)某一反應(yīng)的催化能力,但對(duì)別的反應(yīng)仍有催化活性,這種現(xiàn)象稱為選擇中毒。在連串反應(yīng)中,如果毒物僅使導(dǎo)致后繼反應(yīng)的活性位中毒,則可使反應(yīng)停留在中間階段,獲得高產(chǎn)率的中間產(chǎn)物。
結(jié)焦和堵塞引起的失活
催化劑表面上的含碳沉積物稱為結(jié)焦。以有機(jī)物為原料以固體為催化劑的多相催化反應(yīng)過(guò)程幾乎都可能發(fā)生結(jié)焦。由于含碳物質(zhì)和/或其它物質(zhì)在催化劑孔中沉積,造成孔徑減小(或孔口縮小),使反應(yīng)物分子不能擴(kuò)散進(jìn)入孔中,這種現(xiàn)象稱為堵塞。通常含碳沉積物可與水蒸氣或氫氣作用經(jīng)氣化除去,所以結(jié)焦失活是個(gè)可逆過(guò)程。 3
燒結(jié)和熱失活
催化劑的燒結(jié)和熱失活是指由高溫引起的催化劑結(jié)構(gòu)和性能的變化。高溫除了引起催化劑的燒結(jié)外,還會(huì)引起其它變化,主要包括:化學(xué)組成和相組成的變化,半熔,晶粒長(zhǎng)大,活性組分被載體包埋,活性組分由于生成揮發(fā)性物質(zhì)或可升華的物質(zhì)而流失等。