元素周期表中的第五、六周期的铂系元素性质对照表
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|铂系元素包括六种：钌（Ru）、铑（Rh）、钯（Pd）、锇（Os）、铱（Ir）、铂（Pt），均位于元素周期表第8族。元素表。 元素周期表中的过渡金属被分为七个子族，以对应七个主族元素。 由于其余三列金属元素的性质相似，所以被统一为第八族。 这种划分与原子的电子排布本质上是一致的。 第8族元素进一步细分为铁系元素、铂系元素和第七周期三种超重元素。 在前面的元素卡中，我们简单介绍了铁系元素铁（Fe）、钴（Co）和镍（Ni）。 本文主要讨论第五、六期的铂金系元素。
元素发音列表
元素位置列表（图片来源 PSE-Pro） 1 铂族元素概述
铂族元素有许多相似的物理和化学性质。 从物理特性来看，它们都是银白色的高熔点贵金属。 从化学特性来看，它们比较稳定，几乎不与酸或其他物质发生反应。 它们在自然界中常常以单质的形式存在。 下表列出了铂族元素的一些主要物理性质。
铂系元素性能对照表
1.1 铂系元素的发现历史
学术界普遍认为，铂系元素的原子首先是在宇宙发展过程中的超新星爆炸时期产生的。 铂是人类最早发现的六种铂系元素中的一种。 人类使用铂金的历史可以追溯到古埃及。 考古学家在公元前 1200 年左右建造的古埃及坟墓中发现了用于象形文字的黄金中的微量铂。
西班牙人安东尼奥·乌略亚被认为是铂的发现者，他将其描述为一种不可分离且不可锻烧的金属，并预测将会发现铂矿床。 1748年，他发表了相关报告，但很长一段时间没有人继续探索这种金属的其他特性。
Ulloa，铂金发现者（来源网络）
事实上，早在1741年，英国冶金学家查尔斯·伍德就在牙买加发现了来自哥伦比亚的各种铂金样品。 然而，直到1750年，布朗里格从伍德那里收到铂金样品后才对其进行了仔细研究。 完成研究后，他向英国皇家学会提交了一份有关铂的详细报告，指出这种金属在之前有关已知矿物的文献中并未提及。 随后，欧洲各地的化学家陆续对铂进行了研究。 1752年， 发表了对铂金的详细科学描述，并首次将其称为“白金”。
当时欧洲将发现的天然铂称为“第八金属”，因为在此之前贵金属元素，只发现了七种金属：金、银、汞、铜、铁、锡和铅。
事实上，当时的铂金样品中含有铁、铜等铂族元素杂质，因此在研究铂金的延展性能时存在一些矛盾。
1803年，英国化学家泰内特、法国科学家德斯科蒂等人将粗铂溶解在王水中后得到不溶性黑色粉末，并发现了铱和锇。 英国化学家威廉·海德·沃拉斯顿在研究如何提高铂的延展性的同时，陆续提纯了钯和铑。 钌是在乌拉尔山脉的铂矿中发现的。
1.2 资源分配与利用
铂系元素在地壳中的含量很少，而且不易积累。 它们通常作为火成岩中的微量成分存在。
岩浆冷却后形成火成岩（来源网络）
由于铂族元素性质相似，因此常存在于自然界的含铂矿物中。 全球铂族元素资源总量估计超过10万吨，主要分布在南非、俄罗斯、加拿大和美国。 南非布什维尔德是世界上最大的铂族金属矿床。 这些国家的铂族元素产量约占世界产量的99%。 随着资源的不断开采，全球可利用的铂族金属矿山数量逐渐增加。 在目前的应用市场中，铂金用于珠宝和汽车的用量占总量的四分之三以上[1]。
我国铂族金属主要产于铜镍硫化物矿床，但均为伴生矿物，仅有少量砂矿矿床。 主要矿床有甘肃金川白家嘴子、云南弥渡金宝山、新疆富蕴喀拉通克等。 。 我国铂族金属主要应用于珠宝首饰、硝酸工业、石油化工等领域[2]。
纪念币——白金鹰（来源网络）
1.3 重要应用[3]
铂金的应用范围很广，涉及化学工程、电气工业、珠宝工业、牙科、医学和实验室应用。
钯金通常用来替代更昂贵的铂金。 钯合金用于电触点、牙科合金以及化学工业中的催化剂。
由于铑具有高硬度和良好的反光性能，常被电镀到其他金属上，也可用作电接触材料。
钯铂合金中添加铱可以增加合金的硬度，常用于高熔点玻璃的挤压模具中。
钌还可以添加到钯铂合金和锇合金中以增加合金的硬度，也用于一些特殊的催化反应。
此外，约60%的锇合金被用来制造硬度要求极高的仪器枢轴。
2铂族金属催化剂
铂族金属催化的反应有多种类型。 常见的催化反应包括：
(1)烯烃、炔烃和芳烃的氧化；
（2）硫酸工业中二氧化硫的氧化（用五氧化二钒代替）；
(3)铅室产生的硫酸中氮氧化物的生成；
(4)氨氧化生成硝酸；
(5)石油裂化；
(6)燃料电池中的氧化还原反应；
铂金属催化剂与其他催化剂相比具有较高的活性和耐腐蚀性，但缺点是价格昂贵。 目前工业上主要使用的只有铂和钯，其他大多数金属仅用于一些特殊的化学反应。 除工业生产外，含铂金属的载体催化剂还很好地用于汽车尾气的催化净化，以解决废气造成的空气污染问题。
汽车尾气处理工艺（图片来源网络）3 金属资源回收利用
从长期来看，全球铂族金属储量相对丰富、地域集中，能够稳定满足国际市场的需求。 随着世界经济增长放缓和环保需要，铂族金属的需求总体呈下降趋势，但由于其在某些领域的特殊作用，整体价格实际上可能会上涨。
我国铂族金属矿物含量较低，产量难以大幅增产，大部分原材料需要进口以满足国内需求。 随着我国经济的发展，对铂族金属的需求将不断增加。 因此，如何合理利用现有资源将成为我国面临的重大挑战。 催化领域的某些工艺需要使用大量的铂金属催化剂，但催化剂使用后的回收问题却没有得到很好的解决，这也造成了大量的资源浪费和环境问题。 因此，我认为，国家和相关企业尽快建立相应的资源储备机制和稀有金属资源回收体系是大势所趋。 这样可以有效保证资源的最大利用效率，同时尽可能减少环境污染。
结论
铂系元素中有很多重要的重金属，在生活中也比较常见。 它们被发现的时间并不长，但在很多领域发挥着不可替代的作用。 随着钯越来越多，随着铂催化剂的应用，这种重要性将会逐渐增加。
由于六种原子性质相似，常共存于矿石中，难以分离。 随着分离方法的逐步完善，各个元素的差异开始被发现，并根据其独特的性质应用于社会的各个领域。
虽然全球铂族金属储量较为丰富，但我国相关资源储量并不占优势。 因此，如何更加合理有效地利用有限的资源成为一个重要的问题。
虽然大家从事的领域不同，但通过了解铂金系列元素及其背后的故事，我们可以看到科学发现在更大范围内对人类社会发展所发挥的重要作用，也可以与它们进行比较。规模较小。 从化学领域了解社会，了解不同国家在资源方面的优势和劣势，对我们非常有帮助。
参考：
[1] 张培. 世界铂族金属矿产资源与开发[J]． 矿产勘查，2010，1(02)：114-121。
[2] 张光地，毛静文，熊群耀。 我国铂族金属资源现状及展望[J]. 地球科学学报，2001（02）：107-110。
[3]谢高阳，于连民，刘本耀。 无机化学系列。 第9卷，锰族、铁系、铂系[M]． 北京：科学出版社，1996：379-381。
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