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铑的用途
来源查字典化学网| 2015-04-09 发表| 学习园地分类:化学知识点

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铑(音老),RHODIUM,源自希腊文rhodon,意为“玫瑰”,因为铑盐的溶液呈现玫瑰的淡红色彩,1803年发现。除了制造合金外,铑可用作其他金属的光亮而坚硬的镀膜,例如,镀在银器或照相机零件上。将铑蒸发至玻璃表面上,形成一层薄腊,便造成一种特别优良的反射镜面。发现人:武拉斯顿 发现年代:1803~1804年

发现过程:

1803~1804年,英国的武拉斯顿(Willian Hyde Wollaston),在提炼钯铂的废渣的玫瑰色盐里发现有铑的存在。

元素描述:

银白色金属,质极硬,耐磨,也有相当的延展性。密度12.4克/厘米3。熔点1966±3℃,沸点3727±100℃。化合价2、4和6。第一电离能7.46电子伏特。在中等的温度下,它也能抵抗大多数普通酸(包括王水在内)。在200~600℃可与热浓硫酸、热氢溴酸、次氯酸钠和游离卤素起化学反应。不与许多熔融金属,如金、银、钠和钾以及熔融的碱起反应。

元素来源:存在于铂矿中,在精炼过程中可以集取而制得。

元素用途: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。

元素辅助资料:铑属铂系元素。铂系元素几乎完全成单质状态存在,高度分散在各种矿石中,例如原铂矿、硫化镍铜矿、磁铁矿等。铂系元素几乎无例外地共同存在,形成天然合金。在含铂系元素矿石中,通常以铂为主要成分,而其余铂系元素则因含量较小,必须经过化学分析才能被发现。由于锇、铱、钯、铑和钌都与铂共同组成矿石,因此它们都是从铂矿提取铂后的残渣中发现的。

它们中除铂和钯外,不但不溶于普通的酸,而且不溶于王水。铂很易溶于王水,钯还溶于热硝酸中。所有铂系元素都有强烈形成配位化合物的倾向。

1803到1804年,在武拉斯顿(Willian Hyde Wollaston)发现钯不久,他将天然铂矿溶解在王水中,加入氢氧化钠溶液,中和过剩的酸,再加入氯化铵(NH4Cl),使铂沉淀为铂氯化铵((NH4)2[PtCl4]),再加入氰化汞,使钯沉淀为氰化钯,滤去沉淀后,往滤液中加入盐酸,除去过量的氰化汞,并把溶液蒸发至干,出现一种暗红色沉淀,分析证明是由一种新金属和钠的氯化物形成的盐Na3RhCl6·18H2O。因这种新金属的具有玫瑰的艳红色,就以希腊文中玫瑰rhodon命名它为rhodium。

铑是一种类似于铝的青白色金属,质硬而脆,具有较强的反射能力,加热状态下特别柔软。铑的化学稳定性好。铑的抗氧化性很好,在空气中能长期保持光泽。在高温下铑与氧气作用生成挥发性的氧化物,增加它的蒸发速度。但铑在加热时会蒙上一层黑色氧化膜,而当温度超过1200℃时氧化膜会消失。铑对酸(浓硫酸除外)、王水、以及硫、氯和氟的耐腐蚀性较高。铑的高温强度很好,但冷塑性加工性能稍差。

铑是由英国化学家威尔亚姆.沃尔拉斯统(William Hyde Wollaston)于1803年发现的。他是在发现钯后很快就发现了铑。沃尔拉斯统先是把粗铂溶解于王水中,然后用苛性纳NaOH中和过剩的酸,并从中和溶液中沉积出了含氯化铵的铂和含氰化汞的钯,之后将滤渣用盐酸处理,为避免氰化汞过剩,要使其干透。用酒精处理过的残渣乃是呈现为深红色的铑盐与钠盐粉未,将这种粉未在氢气流中加热便可产出铑。

铑由镍生产的副产品获得。亦可在铂矿中发现,在一些铂合金中用作催化剂。

用途

铑的主要用途是用作高质量科学仪器的防磨涂料和催化剂,铑铂合金用于生产热电偶。也用于镀在车前灯反射镜,电话中继器,钢笔尖等。

汽车制造业是铑的最大用户。目前汽车制造业中铑的主要用途是汽车尾气催化剂。其它消耗铑的工业部门是玻璃制造业,镶牙合金制造业,珠宝制品业。而随着燃料电池技术的不断发展和燃料电池汽车技术的逐步成熟,汽车工业的用铑量将持续增加。

铂族金属和合金有很多重要的工业用途。过去主要是制造蒸馏釜以浓缩铅室法制得稀硫酸,也曾用铂铱合金制造标准的米尺和砝码。在19世纪中叶,俄国曾制造铂铱合金币在市场上流通。目前,铂族金属及其合金的主要用途为制造催化剂。铂铑合金对熔融的玻璃具有特别的抗蚀性,可用于制造生产玻璃纤维的坩埚。铂铱、铂铑、铂钯合金有很高的抗电弧烧损能力,被用作电接点合金,这是铂的主要用途之一。由于铂化学性质稳定,纯铂、铂铑合金或铂铱合金制造的实验器皿如坩埚、电极、电阻丝等是化学实验室的必备物。铂钴合金是一种可加工的磁能积高的硬磁材料。铂和铂合金广泛用于制造各种首饰特别是镶钻石的戒指、表壳和饰针。铂或钯的合金也可作牙科材料。铂、钯和铑可作电镀层,常用于电子工业和首饰加工中。近年来涂钌和铂的钛阳极代替了电解槽中的石墨阳极,提高了电解效率,并延长电极寿命,是氯碱工来中一项重要的技术改进,为钌在工业上使用开辟了新途径。锇铱合金可制造笔尖和唱针。钯合金还用于制造氢气净化材料和高温钎焊焊料等。在化学工业中还使用包铂设备。

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