金屬和合金

什麼是銠,它在哪裡使用?

什麼是銠,它在哪裡使用?
內容
  1. 這是什麼?
  2. 成分和性質
  3. 存款和生產
  4. 它在哪裡使用?
  5. 包含哪些無線電組件?

銠是一種稀有的貴金屬,為珠寶愛好者所熟知。鍍銠可防止貴重物品出現划痕和擦傷,有助於長時間保持原始外觀。

這是什麼?

銠是門捷列夫元素週期表中的化學元素N45,屬於鉑族貴金屬。 1803 年,英國人威廉·海德·沃拉斯頓 (William Hyde Wollaston) 在使用鉑溶液時發現了這種元素。 化學家在其中發現了一種名為銠的亮粉色粉末狀物質,在希臘語中意為“玫瑰”。

銠是最稀有和最昂貴的金屬之一, 這是由於其在工業規模上與鉑分離的複雜性。在自然界中,它存在於同時包含幾種鉑類的礦物質中。專家指出,要獲得 1 公斤這種金屬,需要數噸原生鉑。沃拉斯頓分離銠的方法是:在合成銠的氫氧化鈉鹽後,在氫火焰上長時間煅燒粉紅色粉末,結果只得到了幾滴純金屬。

後來,通過Lebedinsky教授的努力,發現了一種分離銠的新方法。 - 通過冷暴露於鉑類鹽溶液。由於冷卻,溶液中形成沉澱,以銠和銥化合物為代表。這種方法已在化學工業中廣泛使用,至今仍在使用。迄今為止,在 Lebedinsky 技術的幫助下,每年可釋放約 30 噸純金屬。

旨在分離鉑並獲得最純銠的過程稱為精煉。

至於銠的外觀,紅粉色調僅是其化合物的特徵,而金屬本身看起來像銀,儘管它的光澤亮度不如它。所以, 這種金屬反射的光量是 80%,而銀這個數字是 95%.儘管如此,在技術鏡的製造中,經常使用銠而不是銀。這是由於鉑類化合物的耐火性及其在增加的電磁輻射密度(包括紅外範圍)下運行的能力。也就是說,鍍銠可以持續很多年,而類似條件下的鍍銀甚至不會持續一天。

如果不提及其價值,金屬的表徵將是不完整的。 純銠的價格不斷變化,取決於年產量。因此,在 2016 年 8 月,一金衡盎司的銠(31.1034768 克)售價約為 700 美元,但隨後幾年價格急劇上漲。 2020 年初,一根一盎司的銠條售價 9,000 美元。高成本的原因是這種金屬沒有自己的礦物,並且包含在原生鉑、鎳和銅礦石中,以及作為伴生的金砂中。

然而,銠的含量最高的是在各種鋨銥 - 銠 nevyanskite 中,其中包括約 11.3% 的純貴金屬。

成分和性質

銠是一種堅硬、高貴的銀色金屬,在許多腐蝕性環境中的耐化學性都超過了它的祖先鉑。 其原子的電子式如下:Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1。 在沸騰過程中,金屬在王水(HCl 和 HNO3 的混合物)、H2SO4 濃縮物(加熱時)和過氧化氫中溶解良好。熔點為 1964°C,沸點為 3697°C,金屬在 20°C 時的密度為 12.41 g/cm3。銠屬於稀土金屬組,固態時呈銀色,帶有冷色調。

銠具有化學穩定性,因此它與非金屬的反應非常差 - 只有在達到熾熱的溫度後。金屬的延遲氧化僅在壓碎狀態下且僅在 1000°C 時才可能發生。

由於加熱到850-900度時出現的高塑性,金屬變成細線,經過多次退火和軋製,得到最薄的箔。

金屬的一個重要品質是它能夠改變顏色,這在珠寶中特別有價值。 因此,當在800℃的溫度下煅燒時,銠被氧化膜覆蓋,當溫度升至1000℃時氧化膜消失。尤其值得讚賞的是黑銠,它是製造最精緻的珠寶所不可或缺的。金屬的另一個特性是它能夠充當大多數化學反應的催化劑。因此,在粉碎的銠粉的幫助下,普通酒酒精可以轉化為乙酸。

存款和生產

全球銠的年產量為30噸,如此小的產量是由於地球內部的元素含量低,並且沒有自己的礦物。主要金屬礦床位於南非共和國,該國向一般市場供應 75-80% 的銠。 較不豐富的礦床位於加拿大、哥倫比亞和俄羅斯——這些國家的天然鉑金平均集中在地球內部。

除了精煉之外,一種很有前景的提取金屬的方法是從廣泛用於核能的钚、鈾和釷中分離出其穩定同位素。以這種方式獲得銠可以解決該領域金屬需求量大和開採量不足的問題。考慮到核工業發達,核燃料中銠含量高(高達400克/噸),可以解決缺銠問題,核電行業將成為該金屬向世界市場供應的主要供應商.

它在哪裡使用?

銠的範圍相當廣泛。化學工業和加工的許多領域都需要這種金屬,用作催化劑、結構原材料和珠寶材料。

催化劑

在這種能力下,金屬用於化學反應,其中最常見的是從甲醇生產乙酸。它還用於製造用於處理汽車尾氣的過濾器中和器。 銠-鉑合金被認為是氨與空氣氧化生產HNO3的最有效催化劑,在該生產中尚未發現銠的替代品。

迄今為止,高達 81% 的現有催化劑具有銠基。

結構材料

銠在玻璃液晶裝置的製造中是必不可少的,他們將其與鉑製成合金。在這方面,金屬消費與現代小工俱生產的增長成正比穩步增長。銠被積極用於製造技術鏡子、探照燈和其他將在極端條件和激光系統中使用的反射表面。

不可能不提到實驗室中用於生長具有電光特性的寶石和晶體的鉑銠坩堝。.與銥或鉑結合使用時,該金屬通常用於製造測量極端溫度(2200°C 以上)所需的熱電偶。在製造用於化學實驗的實驗室試管和燒瓶的過程中,不可能不注意金屬的作用。由於銠幾乎不與任何物質相互作用,因此可以將任何組合物倒入此類餐具中。

珠寶

銠廣泛用於製造珠寶,同時具有兩種功能 - 保護和裝飾。例如, 鍍有薄銠層的銀具有深光澤,不會變暗,也不會在空氣中氧化, 而鍍銠金,由於金屬的高硬度(莫氏硬度為6個單位),變得更加耐用和耐磨。此外,生產白金所需要的金屬,深受珠寶愛好者的喜愛,其氧化物也參與了黑金的創造,這是貴金屬時尚的前衛趨勢。

冷酷但同時又深邃迷人的銠光澤與立方氧化鋯、鋯、鑽石和貴金屬鑲嵌物完美結合。 此外,這種金屬經常被用作製造鉑金和鈀金首飾的結紮線。鍍銠產品無需定期清洗,可長時間保持原有光澤。

除了裝飾功能外,銠還顯著降低了白金的致敏性,當與皮膚持續接觸時會導致發紅和瘙癢。這種金屬層可以防止佩戴珠寶帶來的不愉快後果,這對於患有皮膚病的人來說尤其有價值。然而,除了眾多優點之外,鍍銠也有缺點:鍍銠需要定期更新,它的存在顯著提高了一件珠寶的價格。

除了考慮的應用領域外,銠還用於製造硬幣。 於是,2009 年,美國造幣廠發行了第一枚純銠幣,它不是作為支付手段,而是作為投資對象。然而,不久之後(2014 年),盧旺達國家銀行發行了第一枚面值為 10 盧旺達法郎的銠幣,開始用作支付手段。

這種貴金屬的另一個應用領域是核工業。銠探測器成功地用作核反應堆中的中子通量計。

包含哪些無線電組件?

在蘇聯時代,有一種觀點認為許多無線電部件是由純銠製成的。然而,情況遠非如此,金屬僅用於覆蓋連接器的觸點。 它不適合製造零件本身,因為它非常脆弱且過分易碎。 但作為一種塗層,它是必不可少的,因為它具有良好的耐腐蝕性和較高的電磁射線反射係數。 RS 4569601、RS 4569602、RS 4569603、RS 4569604 和 RS 4569605 系列中的 RES-55 (A) 型鍍銠觸點(簧片繼電器)。

下面的視頻將告訴你什麼是金銠。

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