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浪声小课堂丨爱情元素——铂(Pt)元素的前世今生!

发表时间:2021-05-21      点击次数:488

有一种元素,在商人的口中,它寓意爱情始终如一、永恒不变,素有‘爱情金属’之称。

 

下面小编就给大家揭开它的面纱,一起去了解真实的铂金。

 

铂的物理特性

 

铂是一种化学元素,化学符号Pt,是贵金属之一,其单质俗称白金,属于铂系元素,原子量195.078,略小于金的原子量,原子序数78,属于过渡金属。熔点1772℃,沸点 3827 ±100℃,密度21.45g/㎝³( 20℃),较软,有良好的延展性、导热性和导电性。海绵铂为灰色海绵状物质,有很大的比表面积,对气体(特别是氢、氧和一氧化碳)有较强的吸收能力,粉末状的铂黑能吸收大量氢气。

 

铂的元素发现

 

铂系元素的原子最早产生于宇宙发展过程中的超新星爆炸时期,其中铂是六个铂系元素中最早被人类发现的一个。人类使用铂的历史最早可追溯到古埃及,考古学家在公元前1200年左右建造的古埃及墓中象形文字使用的金内发现了微量的铂。

 

西班牙人安东尼奥·乌略亚被认为是铂的发现者,他将铂描述为一种不可分离且不可煅烧的金属,并且预测铂矿将会被发现。1748年,他发表了相关报告,然而过了很长一段时间都没有人再继续探究此金属的其他性质。

 

其实早在1741年,英国冶金学家查尔斯·伍德就在牙买加发现了各种来自哥伦比亚的铂样本。然而直到1750年,布朗里格才在收到伍德所寄来的铂样本之后对其进行了仔细的研究。研究完成后,他向学会呈交了一份有关铂的详细报告,表示在过去有关已知矿物的文献都未曾提及过这种金属。随后,欧洲各地化学家才相继开展对铂的研究。1752年,亨利克·特奥菲卢斯·谢佛尔发表了一份有关铂的详细科学描述,并将铂称为“白金”。

 

铂的分布

 

铂是比黄金还稀少的贵金属,以共生矿为主。美国地质调查局(USGS)预计全球铂族金属资源量约十余万吨。在储量方面,根据USGS, 2019年全球包含铂在内铂族金属的储量仅6.9万吨,按铂含量约46%比率测算,全球铂的储量约为3.2万吨。其铂族金属资源分布十分不均衡,根据USGS调查,目前全球铂族金属储量主要分布在南非(约占全球储量的91%)和俄罗斯(约占全球储量的6%),其他国家铂族金属储量占比则很小。

 

中国铂资源少、禀赋较低。中国铂资源较为紧缺,根据自然资源部,我国铂族金属探明资源量为401吨,我们测算在全球铂族金属资源量占比仅约0.4%。目前我国铂族金属矿除了金川含铂铜镍矿床外(但该矿铂族金属品位低)外,大部分矿床品位低、规模小。且中国铂族金属矿大多为铜镍型矿床(约占中国铂族金属资源的95%),多以铜镍伴生矿的形式出现。区域分布看,目前我国铂族金属资源主要分布在西部的甘肃金川、新疆喀拉通克、黄山、攀西-滇中地区以及东北的赤柏松等地区。

 

铂的应用

 

我国的铂需求总量的60%应用于首饰,与之相反,全球的铂需求总量60%以上应用于工业。除了我们熟知的铂金首饰,在工业上,铂有哪些应用呢?

 

铂应用行业广泛,工业需求包括用于生产化学品、石油、玻璃、电气和电子元件、铂基氢燃料电池以及医疗和生物医疗应用的铂金。

 

铂的最大用途是用作化学反应的催化剂,作为催化剂时,人们通常称其为铂黑。

 

目前铂应用最广的地方是用于制造汽车的催化转换器,其能与汽车中的发动机进行催化反应,减少车辆尾气的危害,在燃料电池中加入铂催化剂,可以提高燃料电池的发电效率。

 

在石油化工中,用铂作为催化剂可以将石脑油催化为汽油。二氧化铂作为氢化反应的催化剂,可用于生产植物油。

 

除此之外,铂还被用于生产制造计算机硬盘、光纤、LCD、火花塞等产品。

 

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