铑一种稀有的铂族金属及其应用

admin 铑铱钌锗 2021-06-09 09:53 5



铑是一种稀有的铂族金属(PGM),在高温下化学性质稳定,耐腐蚀,主要用于汽车催化转化器的生产。
 
特性
原子符号:Rh
原子序数:45
元素类别:过渡金属
密度:12.41g/cm3
熔点:3567°F(1964°C)
沸点:6683°F(3695°C)
莫氏硬度:6.0
 
贵金属铑特征
 
铑是一种坚硬的银色金属,非常稳定并具有高熔点。铑金属耐腐蚀,作为铂族金属,它具有该集团卓越的催化性能。金属具有高反射率,坚硬耐用,兼具低电阻和低且稳定的接触电阻。
 
贵金属铑的历史
 
1803年,威廉·海德·沃拉斯顿(William Hyde Wollaston)能够从其他铂族金属中分离出钯,因此,在1804年,他从反应产物中分离出了铑。Wollaston将铂矿石溶解在王水(硝酸和盐酸的混合物)中,然后加入氯化铵和铁以获得钯。然后他发现可以从剩余的氯化物盐中提取铑。Wollaston应用王水,然后用氢气进行还原过程以获得金属铑。剩下的金属呈粉红色,以希腊语“rodon”命名,意思是“玫瑰”。
 
 

 
贵金属铑的生产
 
铑是作为铂和镍开采的副产品提取的。由于其稀有性以及分离金属所需的复杂和昂贵的过程,很少有天然矿体可以提供经济的铑来源。
 
与大多数铂族金属一样,铑的生产集中在南非的布什维尔德综合体周围。该国的铑产量占世界的80%以上,而其他产地包括加拿大的萨德伯里盆地和俄罗斯的诺里尔斯克综合体。
 
PMG存在于各种矿物中,包括纯晶岩、铬铁矿和紫铁矿。
 
从矿石中提取铑的第一步是沉淀贵金属,如金、银、钯和铂。剩余的矿石用硫酸氢钠NaHSO4处理并熔化,得到硫酸铑(III)、Rh2(SO4)3。然后使用氢氧化钠沉淀出氢氧化铑,同时加入盐酸以产生H3RhCl6。该化合物用氯化铵和亚硝酸钠处理以形成铑沉淀。将沉淀物溶解在盐酸中,加热溶液直到残留的污染物被烧掉,留下纯的铑金属。
 
据ImpalaPlatinum称,全球每年的铑产量仅限于约100万金衡盎司(或约28公吨),而相比之下,2011年生产了207公吨钯。
大约四分之一的铑产量来自二次资源,主要是回收的催化转化器,其余的则从矿石中提取。大型铑生产商包括AngloPlatinum、NorilskNickel和ImpalaPlatinum。
 
贵金属铑的应用
 
根据美国地质调查局的数据,2010年汽车催化剂占所有铑需求的77%。汽油发动机的三元催化转化器使用铑来催化氮氧化物还原为氮气。大约5%到7%的全球铑消耗量用于化工行业。铑和铂-铑催化剂用于生产含氧醇制造以及生产一氧化氮,它是肥料、炸药和硝酸的原料。每年玻璃产量占铑消费量的3%至6%。由于它们的高熔点、强度和耐腐蚀性,铑和铂可以合金化以形成容纳和成型熔融玻璃的容器。同样重要的是,含铑合金在高温下不会与玻璃发生反应或氧化。其他铑在玻璃生产中的用途包括:
 
形成套管,用于通过将熔融玻璃拉过孔来生产玻璃纤维(见图)。
在液晶显示器(LCD)的生产中,因为熔化原材料需要更高的温度,并且需要玻璃的质量。
用于生产阴极射线管(CRT)显示器的屏幕玻璃。
 
铑的其他用途:
 
作为珠宝饰面(电镀白金)
作为镜子的饰面
在光学仪器中
在电气连接中
用于飞机涡轮发动机和火花塞的合金
在核反应堆中作为中子通量水平的检测器
在热电偶中




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评论列表(条)

  • 宓映冬 2021-06-10 01:17:29 回复

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  • 首念文 2021-06-09 20:46:54 回复

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  • 廉如冬 2021-06-09 18:18:36 回复

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  • 松淑雅 2021-06-09 14:53:58 回复

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  • 武觅翠 2021-06-09 14:34:13 回复

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