鉑金(Platinum,簡稱Pt),是一種天然形成的白色貴重金屬。鉑金早在公元前700年就被人類發(fā)現(xiàn),在人類使用鉑金的2000多年歷史中,它一直被認為是貴的金屬之一。
在礦物分類中,鉑族元素礦物屬自然鉑亞族,包括銥、銠、鈀和鉑的自然元素礦物。鉑族元素礦物均為等軸晶系,單晶體極少見,偶爾呈立方體或八面體的細小晶粒產(chǎn)出。
鉑族金屬熔點高、強度大、電熱性穩(wěn)定、抗電火花蝕耗性高、抗腐蝕性優(yōu)良、高溫抗氧化性能強、催化活性良好,廣泛應用于汽車尾氣凈化、化工、航空航天、玻纖、電子和電氣工業(yè)等領域,用量雖少,但起著關鍵作用,素有“工業(yè)維生素”之稱。
除了制造合金外,銠可用作其他金屬的光亮而堅硬的鍍膜,例如,鍍在銀器或照相機零件上。將銠蒸發(fā)至玻璃表面上,形成一層薄蠟,便造成一種特別優(yōu)良的反射鏡面。
(1)催化活性和選擇性高,壽命長。銠及其合金、含銠化合物、絡合物催化劑可用于制醛類和醋酸,汽車廢氣凈化,硝酸生產(chǎn)的氨氧化,塑料、人造纖維、、農(nóng)藥等有機化工合成,燃料電池電極。
(2)對可見光反射率高而穩(wěn)定。常用于特殊工業(yè)用鏡、探照燈、雷達等反射面的鍍層。
(3)熔點高,抗氧化,耐腐蝕,是化學性質穩(wěn)定的金屬之一??勺瞿透g容器,大氣中可在1850℃高溫下使用,純銠坩堝可用于生產(chǎn)鎢酸鈣和鈮酸鋰單晶。
(4)銠鍍層硬度高(7500~9000MPa),耐磨,耐腐蝕,接觸電阻穩(wěn)定。鍍銠復合材料是優(yōu)良的電接觸材料,銠還可用于飾品和其他工業(yè)儀器、氣敏元件的鍍層。
(5)改性作用。銠可與鉑、鈀等金屬形成固溶體,對基體起固溶強化作用,提高基體的熔點、再結晶溫度和抗腐蝕性,減少氧化揮發(fā)損失,其中鉑銠合金是優(yōu)良的貴金屬測溫材料;銠與鈦、鋯、鉿、鉭、鈮等金屬形成的化合物對含銠合金起彌散強化作用,增加熱穩(wěn)定性;銥中加銠可改善銥的加工性能。
(6)加工硬化率高,熱加工成一定尺寸后可以冷加工。
(7)價格昂貴,除特殊使用外,通常只作為添加元素使用。
開始貴鉛中的砷、銻大部分生成揮發(fā)性的三氧化物并呈煙氣逸出,部分生成不易揮發(fā)的五氧化物。雖有部分鉛開始氧化,但生成的氧化鉛除極少量揮發(fā)外,大部分又被雜質還原單質鉛,另有部分鉛則與砷、銻反應生成亞砷酸鉛和亞銻酸鉛,亞砷酸鉛和過量的空氣作用,部分被氧化成砷酸鉛進入渣中,亞銻酸鉛與貴鉛中的弱作用,生成揮發(fā)性的三氧化二銻,并使鉛還原單質,來不及揮發(fā)的三氧化二銻,又被氧化成五化二銻,并與氧化鉛作用生成銻酸鉛進入渣中。
隨著砷銻的揮發(fā)和造渣,煙氣逐步由深變淺。鋅鐵氧化物在氧化鉛的作用下進入渣中被除去,再以后就是鉛的大量氧化過程。鉛開始氧化揮發(fā)時,煙氣逐轉為青灰色,繼續(xù)氧化煙氣轉變成淡灰黃色。除去大部分的鉛、碲、硒以后,煙氣漸轉為粉紅色,是銅進氧化期,當粉紅色轉淡時,停止加熱、通風,往合金液面撒一層極薄干燥的水泥或顧灰,將其吸附后扒出,然后將合金液倒入經(jīng)預熱的煲子內(nèi)往煲子液面加兩只稻草把子或草灰,以燃燒除去部分氧,這樣也起保溫和隔離渣的作用。冷卻后形成的合金主要成分是金和銀
鈀催化劑的種類很多,簡單地可分為有載體的鈀催化劑和無載體催化劑,在實際應用中,基本上都是有載體的鈀催化劑,這些載體主要有各種氧化鋁、沸石、碳載體等,在化工過程中主要應用在各種加氫還原過程。既有全加氫,也有選擇加氫,既有氣相過程、也有液相過程。這些典型的過程有:醇、醛、酸、酯、酸酐、芳烴、雜環(huán)化物中不飽和鍵的加氫飽和,加氫還原反應。例如乙烯、丙烯、丁烷丁烯餾分中炔烴、二烯烴的選擇加氫脫除。采用含千分之幾鈀含量的氧化鋁載體催化劑。反應條件一般在50~150℃,壓力0.5~3MPa,氣相或液相進行。又如醋酸或醋酸乙酯加氫生產(chǎn)乙醇,順丁烯二酸酐加氫生產(chǎn)丁二酸,進一步加氫生產(chǎn)丁二醇。糠醛加氫脫羰基生產(chǎn)呋喃,進一步加氫生產(chǎn)四氫呋喃。一般采用含鈀量在百分之幾的鈀含量的碳載體催化劑,成功地實現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。反應條件為苛刻的是對苯二甲酸中微量對羧基苯甲醛的脫除。對二甲苯氧化生產(chǎn)對苯二甲酸中含有0.1~0.5%的對羧基苯甲醛,后者的存在,影響聚酯的質量,必需去除至25ppm以下,采用含鈀6%的鈀—碳催化劑,在10MPa及200~300℃高溫,對對苯二甲酸水溶液條件下進行加氫反應,實現(xiàn)了對苯二甲酸的精制。