一、 贵金属的种类根据金属的物理性质和化学性质以及在自然界中的储蓄量,到目前为止已知的贵金属有 金、银、铂、钯、铑、铱、锇、钉八种元素这八种金属又可分为金、银、铂族金属铂族金属包括铂、钯、铑、铱、锇、钉而铑、铱、锇、钉四种元素又称稀有铂族元素二、 贵金属的特点1、化学性能稳定,不易被氧化,不易与一般是试剂起作用,能较长时间的保持其性能及瑰 丽的色泽2、优异的物理性能及独特的催化活性3、在自然界中含量稀少三、 贵金属的性质1 金(AU)金的化学符号是AU,原子序数是79,源自体积为10.11,晶体结构为面心立体晶格,原 子量为196.688自然金是单同位素体,已知有质量数为183~204的同位素共22个,只有同 位素197的金最稳当金的原子半径为1.46埃,由于许多金属的原子半径与金的原子半径 非常接近,如:银的原子半径为1.44埃,铂的原子半径为1.39埃,这就是许多金属能与金 形成合金的主要原因金的熔点为1063〜1067 °C,这是由于测量的手段不同通常金的熔点在 1062.7〜1067.4 °C之间变化同样,金的沸点也因测量手段的不同而导致结果的差异, 在2700~2950 C之间变化着。
熔融的液体金具有较大的挥发性,熔化后的金会随着温 度的升高而不断地挥发民间的“真金不怕火炼”俗语,是在 10000〜1300 C的温度内而言,这是因为当时熔金炉和熔金坩埚的局限,只要黄金一旦熔化,也就没有必要 升温了所以,并非不管温度多高,黄金永远不会有损耗金在不同的温度中,它的密度也有变化,通常为 19.328 g/cm3,在20C的环境中,金的密度为19.32 g/cm3但金在1063 C熔化时,它的密度只有17.38 g/cm3,1063 C凝 固状态时为18.28 g/cm3金的硬度很低,为2.5,它的延伸率为40 %~50 %,横截面收缩率为90 %~94 %金 具有良好的韧性和可锻性,可制成极薄的金箔, 1盎司的金箔可贴满3cm2的面积,它还具有良好的延伸性,通常1克黄金可以拉成320m的金丝,如果在现在加工条件 下,可拉成到3400m以上金还是热和电的良导体,它的传导性不如铂,银,铅,汞四种金属在所有的金属中,金的颜色最黄,越纯的金,它的颜色越鲜艳但在自然界中高纯 度的黄金及其少见,由于其他金属的掺入,金的颜色也会从淡黄色变化到黄红色金 矿中开采出来的自然金由于表面常常有一层薄薄的氧化铁,这时的黄金可能呈褐色, 或是深褐色,甚至黑褐色。
黄金有着众所周知的各种优点,但它也有脆弱的一面,金会因掺入杂质而变脆,如 在金中掺入砷,铅等都会改变金的韧性和延展性金很容易被磨损,变成极细的粉末,这就是黄金以分散的状态广泛分布与自然界的 原因2金的化学性质在化学元素中和银,铜是同位素,但它的化学性质却和铂族金属十分接近,金的三 价金间的电极电势很高,达到1.5V金之主要的特征就是它的化学活性很低, 在大气、和潮湿的环境中也不会起变化,在高温中金不与氢、氮、硫和碳起反应由于金在液 体中的电极值很高,无论是稀或浓的硝酸、硫酸和盐酸单独使用时都不能溶解它,而金能轻易地被王水溶解除了王水,金还能溶解于强氧化剂的碘酸和硝酸中,有二氧化锰存在时,金也能溶 解于浓硫酸,金还能溶解于饱和氯的盐酸和氰化物的溶液中二、 银(Ag)1银的物理性质银的化学符号是Ag,原子序数是47,原子量是107.868.密度为10.5 g/cm3,晶体 结构为面心立方晶格银的熔点是 960.5 °C,沸点为2160 °C,原子体积为10.21,硬 度为2.5银具有及其良好的电热导性,在贵金属中,银是最好的导体银还具有良好的延展性和韧性,对光的反射力很强,尤其是对白光的反射能力最强, 对550nm的光线,反射率达到94%。
2银的化学性质较强的化学稳定性是银的化学特性,所以银对水和大气中的氧都不起作用,但银遇 到硫化氢和硫会变黑银在贵金属中性质最活泼,能溶解于硝酸和热的浓硫酸中,但 因生成氯化银沉淀而不溶于水,在空气中也溶于氰化碱类三、 铂(Pt)铂是由自然铂、粗铂矿等矿物熔炼而成的,呈锡白色,原子序数78,原子量为195.0, 晶体结构为面心立方晶格,原子体积为 9.12,硬度为4.5,密度为21.45 g/cm3,熔点 为1772 C,沸点为3820 C,是热和电的良导体铂具有延展性,易于机械加工,纯铂可冷轧成厚度为 0.0025mm的箔铂对气体的吸附能力很强,可制成碎粒或海绵体,吸附大量的气体,常温时可吸收超过其本身体 积114倍的氢,温度升高时可吸附气体的性能更强铂对光的反射力较强,对 550nm的光线,铂的反射率达到65%铂的化学性质稳定性较强,但能溶于王水铂还具有很强的抗氧化性能,在常温下 对空气和氢十分稳定,并且铂是唯一能抗氧化直到燃点的金属四、 钯(Pd)主要是由自然钯熔炼而成,其化学符号是 Pd,呈银白色,原子序数为46,原子量 为106.4,晶体结构为面心立体晶格,原子体积为8.9,硬度为5,密度为12.02 g/cm3, 熔点为3900 C。
钯具有良好的延展性,易于机械加工,对氢的吸附能力很强,能吸附其体积 3000 倍的氢,可制成非常稳定的胶体悬浮物及固定制剂对光的反射能力很强,是热和电 的良导体钯的抗氧化性很强,在常温下对空气和氧都是十分稳定的,并具有较强的化学稳定 性,在350C ~790 C的温度中,钯会生成氧化膜,但一旦温度高于 800 C时,又分解为钯和氢钯还是铂族元素中最活泼的一个,能溶于王水,也能溶于浓硝酸和热硫酸五、 铑(Rh)主要是由自然铑熔炼而成,化学符号是 Rh,原子序数是45,原子量为102.9,晶体 结构为面心立方晶格,原子体积为8.5,密度为12.41 g/cm3,熔点为1965 C,沸点为 3727 C,呈银白色,属于难熔的金属,易吸收氢气和其他气体,对光的反射能力很强, 对550nm的光线,反射率为78 %.铑对酸的化学稳定性特别高,不仅不溶于普通的酸,甚至不溶于王水,但能溶于沸 腾的浓硫酸它的抗氧化性能也很强,在常温下对空气和氧都是十分稳定的所以, 常温中的铑镀层能保护相当长的时间不变色但铑在 600C~1000 C的空气中会氧化六、 铱(Ir)主要由自然铱或铱、锇矿提炼而成原子序数为 77,原子量为192.2,晶体结构为面心立体晶格,原子体积为8.6,硬度为6.5,密度为22.65 g/cm3,熔点为2455 °C, 沸点为4520 C。
呈银白色,属于难熔的金属铱在贵金属中密度最大,它是热和电的 良导体,也具有强的气体吸附能力和对光的反射能力铱对酸的化学稳定性特别高,不仅不溶于普通酸,甚至不溶于铱在常温下对空气 和氧都是十分稳定的,是唯一可在氧化气氛下达到 2300 C而不发生严重损坏的金属但在600 C ~1000 C的空气中会发生氧化,如果继续升高温度,氧化物就会消失,这 时的铱又恢复金属的光泽七、 锇(Os)锇的化学符号为Os,原子序数为76,原子量为190.2,晶体结构为密集六方晶格, 原子体积为8.5,硬度为7,密度为22.61 g/cm3,熔点高达3000 C,沸点在5000 C以 上,属于极难熔的金属锇的颜色接近于青白色和蓝灰色,对气体的吸附能力也很强, 它的密度较高,在贵金属中是熔点最高的金属锇对酸的化学稳定性也特别强,不但不溶于普通的酸,而且也不如与王水,是极具 化学稳定性能的金属八、 钉(Ru)钉的原子序数是44,原子量为101.1,晶体结构为密集六方晶格,原子体积为 8.3,硬度为6.5,密度为12.45 g/cm3,熔点为2400 C,沸点达到4000 C,钉的颜色呈灰 白色,属于难熔的金属,也是热和电的良导体,对气体的吸附能力很强,对光有着较 强的反射能力,钉不溶于普通的酸和王水,但在空气中加热到450 C以上会慢慢氧化。
四、各贵金属的用途1.金(1) 工业用金工业用金的范围很大,大体上有以下几种:航天航空业、电子工业和通讯 技术、玻璃工业、钟表业、制笔业、医疗器械2) 装饰和币章用金 大体上有首饰制造行业、齿科行业、纪念金币及司标辉章制造(3) 私人储蓄用金2. 银(1)感光材料(2)电接触材料(3)医药(4)首饰用银(5)电池(6) IT业(7)电镀(8) 银纤料合金和焊料(9)银导电层(10)银复合材料(11)科学研究领域3. 铂铂做为一种价格超过黄金的贵金属,由于具有许多优良的特性,其用途十分广泛它通常用 于工业、珠宝首饰业、投资(储备、制币)和科学技术等领域在工业领域,白金通常用于 汽车制造、化工、石油、天然气、光学材料、医疗、电子、航空航天等行业4、钯(1) 钯是航天航空、航海、兵器和核能等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料, 也是国际贵金属投资市场上的不容忽略的投资品种2) 氯化钯还用于电镀,钯可作电镀层,在电子电器工业上应用在玻璃工业上,钯金属 不会使熔化的玻璃着色,可作为制造光学玻璃的容器内衬氯化钯及其有关的氯化物用于循 环精炼并作为热分解法制造纯海绵钯的来源一氧化钯和氢氧化钯[Pd(OH)2 ]可作钯催化剂 的来源。
四硝基钯酸钠[Na2Pd (NO3) 4]和其它络盐用作电镀液的主要成分3) 钯在化学中主要做催化剂;钯与钉、铱、银、金、铜等熔成合金,可提高钯的电阻率 硬度和强度,用于制造精密电阻、珠宝饰物等而最常见和最有市场价值钯金首饰的合金是 钯金.5. 铑铑可用来制造加氢催化剂、热电偶、铂铑合金等,也常镀在探照灯和反射镜上,还用来作为 宝石的加光抛光剂和电的接触部件6、 铱纯铱专门用在飞机火花塞中,多用于制作科学仪器、热电偶、电阻线以及钢笔尖等做合金 用,可以增强其他金属得硬度和抗腐蚀性纯净的铱多用于合金,铱虽然有单独使用,但这 样的情况比较少,单独以致密金属状的形式出现的形态一般作为锭状,坩埚,或者丝状铱 的最早应用是作笔尖材料,后来又提出了注射针头、天平刀刃、罗盘支架、电触头等方面的 用途7. 锇用来制造超高硬度的合金锇同铑、钉、铱或铂的合金,用作电唱机、自来水笔尖及钟表和 仪器8、 钉钉是极好的催化剂,用于氧化、异构化、氧化和重整反应中纯金属钉用途很少它是铂和 钯的有效硬化剂用它制造电接触合金,以及硬磨硬质合金等。