过氧化钠与盐酸反应 过氧化钠与浓盐酸反应
铂族元素矿物属于自然铂亚族,包含铂、铱、铑、钯等天然元素矿物。这些矿物在自然界中常常表现出类质同象置换现象,形成各类类质同象混合晶体。在它们的化学成分中,还可能掺有铁、铜、镍、银等元素,这些杂质的含量若较高,便会形成不同的矿种。铂族元素矿物通常具有等轴晶系,单晶体非常稀少,多以细小的立方体或八面体晶粒形式出现。它们的形态变化多样,包括不规则的粒状、树枝状、葡萄状或块状等,颜色从银白色到钢灰色不等,光泽为金属光泽,且大多数矿物不透明。铂族矿物具有锯齿状断口和较强的延展性,且它们是优良的导电和导热体。将这些矿物熔炼后,可以得到钯金、铱金、铂金和铑金等贵金属。
钯金
钯金主要来源于自然钯矿,色泽为银白色,外观与铂金非常相似,表面呈现金属光泽。钯金的硬度在4到4.5之间,相对密度为12,熔点为1555℃,化学性质稳定。尽管钯金的产量高于铂金和黄金,因此其价格相对较低,但因其外观与铂金相似,通常不用于首饰制作。
铑金
铑金是通过提炼自然铑矿获得的一种稀有贵金属,颜色为银白色,带有金属光泽且不透明。铑金的硬度与钯金相仿,约为4至4.5,相对密度为12.5,熔点高达1955℃。其化学稳定性较强,能够耐腐蚀,保持光泽,因此在电镀工业中非常受欢迎。铑金常用于为其他金属镀上一层耐磨、耐损的保护膜,使得镀层色泽坚固,反光效果极佳。
铱金
铱金是通过自然铱矿或铱矿石提炼出来的,呈银白色并具有强烈的金属光泽。铱金的硬度为7,相对密度高达22.40,具有脆性,但在高温下可被压成薄片或拉成细丝。铱金的熔点高达2454℃,且化学性质异常稳定,不溶于水。它被广泛用于制造科学仪器、热电偶、电阻丝等。铱铂合金和铁铱合金由于其优异的硬度,常用于制造钢笔笔尖和铂金首饰。
铂金
铂金主要来源于自然铂矿和粗铂矿。由于“铂”字由“金”和“白”组成,再加上其银白色的外观,铂金常被称为“白金”。它的硬度为4到4.5,相对密度为21.45,熔点较高,达到1773℃。铂金具备很好的延展性,可以被拉成细丝或轧制成薄箔。其化学稳定性极强,不溶于大多数酸,且在空气中不会氧化。铂金不仅在珠宝首饰行业被广泛使用,还常见于化学工业中,用于制造化学容器、铂金坩锅,以及催化剂等。
铂金的种类
纯铂金:纯铂金是最高成色的铂金,常用于制作订婚戒指,象征着纯洁且持久的爱情。与黄金不同,铂金能够完美保持钻石的洁白,不会因为镶嵌而导致钻石泛黄。尽管铂金的硬度比黄金更高,但在镶嵌钻石时,往往需要掺入少量金属合金,制作成铂金合金。
铱铂金:铱和铂的合金,颜色为银白色,具强烈金属光泽。铱铂金的硬度较高,化学稳定性极强,常用作高端首饰材料。根据铱与铂的比例不同,铱铂金可以分为几种不同成分的合金。
K白金:K白金是由黄金与其他金属,如钯金、银、镍等混合而成的白色合金。由于铂金较为稀缺且价格昂贵,K白金作为替代品逐渐流行。K白金的成色与黄金类似,以18K、14K等为常见标准,其中黄金的含量为75%和58.5%。
铂金首饰的历史
铂金的使用历史较黄金要短,约有2000多年的历史。考古学家发现,早在公元前七百年左右,古埃及人就已能够将铂金加工成较为精美的饰品。而在哥伦布发现新之前,中美洲的印第安人也曾使用铂金制作饰物。世界其他地区的人们直到16世纪才开始了解铂金。西班牙殖民者在征服美洲的过程中,曾在厄瓜多尔的河流中发现含铂的金矿,但因无法识别其价值,最初将铂金视为劣质的金属。
直到1748年,西班牙科学家安东尼·洛阿在金矿中发现了铂金,并开始对其进行研究。他发现铂金具有极高的稳定性和优异的延展性,熔点较高。到了1780年,法国工匠为路易十六王朝制作了铂金饰品,使得铂金饰品首次出现在皇家贵族的日常生活中。自此,铂金逐渐成为贵族、富商及上层社会人士的首选装饰材质,甚至超越了黄金,成为象征高贵与永恒的金属。
铂金的全球储量远低于黄金,全球铂金总储量约为1.4万吨,而铂族金属的储量约为3.1万吨。其主要产地集中在南非和前苏联,特别是南非的德兰土瓦铂矿床,是世界上最大的铂矿床。由于铂金的开采成本高且提炼过程复杂,因此它的市场价格常常高于黄金。
铂金与类似金属的鉴别
铂金与其他类似金属,如白银、铅、铝等,通过硬度、密度和化学性质等特征容易区分。铂金硬度较高,约为4到4.5,且其相对密度为21.45,明显高于铅(密度为11.36)和铝(密度为2.7)。铂金在普通酸类中不溶解,而白银则会在硝酸中溶解。
铂金的催化性质也可作为鉴别手段。例如,通过使用双氧水,铂金会迅速分解氧气,而其他金属则不会产生这样的反应。利用这一特性,可以快速鉴定铂金。
铂金的提取与冶炼
铂金的提炼过程复杂,传统方法通常包括焙烧、浸出、王水溶解等步骤。通过不同的化学反应,可以从铂族金属的混合矿中分离出单一的贵金属。在整个提炼过程中,使用王水溶解铂、钯、金等金属,然后通过氯化铵等方法分离出铂和钯,最终得到纯净的铂金。
这种冶炼过程不仅时间较长,而且能耗较高,因此铂金的生产成本非常高。