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鉑族金屬

十二月 11, 2023

族 → 8 9 10
↓ 周期
5 44
 Ru  		45
 Rh 		46
 Pd 
6 76
 Os  		77
 Ir 		78
 Pt 

鉑族金屬（英語：Platinum-group metals，簡稱PGMs），又稱鉑系金屬，是指元素週期表中位於第5及第6週期的8族、9族及10族（合稱ⅧB 族）元素，位在3個鐵族元素的下方，包括第5週期的釕（Ru）、銠（Rh）、鈀（Pd）和第6週期的鋨（Os）、銥（Ir）、鉑（Pt）。[1] 鉑族元素電子殼層的最外層都只有0到2個電子，但第二外層的3d電子數不同，分別為相差1，再加上它們具有相近的原子半徑，因此它們的物理和化學性質十分相似。鉑族元素均為銀白色、耐腐蝕的貴金屬。它們的熔点都很高，在1500℃以上，且化學性质稳定，不容易與酸或其他物質反應，因此鉑族金屬几乎完全可以以单质状态存在於自然界中，是除了11族的金、銀、銅外唯一在自然界中大量存在的自然金屬（英语：Native metal）。

鉑族金屬在地殼中存量頗低，且往往一同出現在同一礦床中。[2]在地質學上可以根據它們的地球化學行為將鉑族元素進一步細分為銥族鉑族元素（IPGEs：鋨、銥、釕）和鈀族鉑族元素（PPGEs：銠、鈀、鉑）。[3]鉑族金屬在自然界中的主要礦石是以鉑為主的鉑礦，以及少量的銥鋨礦（英语：Osmiridium）等。

主要性質比較 编辑

 元素名称 

元素符号

原子半径（nm）

主要化合价

状态(标况)

单质密度（g/cm3）

硬度(金刚石=10)

单质熔点（℃）

单质沸点（℃）

电负性（鮑林標度）

釕 Ru 0.134 +3、+4 固体 12.45 6.5 2334 4150 2.20
銠 Rh 0.134 +3、+4 固体 12.41 6.0 1964 3695 2.28
鈀 Pd 0.137 +2、+4 固体 12.023 4.75 1554.9 2963 2.20
鋨 Os 0.135 +4 固体 22.59 7.0 3033 5012 2.20
銥 Ir 0.136 +3、+4 固体 22.56 6.5 2466 4428 2.20
鉑 Pt 0.139 +4 固体 21.45 4–4.5 1768.3 3825 2.28

存在 编辑

 
地球的上層大陸地殼中元素的相對豐度。可以發現地殼中豐度最低的元素主要為親鐵元素（英语：Goldschmidt classification）（包括錸、金和六種鉑族元素），它們大多隨著鐵和鎳沉降到地核深處，從而在地殼中極端稀有。至於碲由於容易形成揮發性氫化物並逸散到太空中，因此在地殼中的稀有程度和鉑族元素相當。

鉑族元素是地殼中豐度最低的一類元素（短壽命放射性元素除外），由於它們皆為高度親鐵（英语：Goldschmidt classification）的元素，在地球形成之初大多以固溶體或熔融態的形式溶解在鐵中，並和鐵、鎳等沉入地核，因此在地殼中含量極端稀少，它們在含有大量鐵和鎳的流星體中的豐度反而相對較高（銥是其中最具代表性的例子，參見白堊紀—古近紀界線）。[4]

鉑族元素在礦床中可以以單質存在，也存在於各種礦物和天然合金中。[5][6]鉑族金屬的主要產地包括烏拉山脈、北美洲、南美洲和南非等。[7][8][9][10]

用途 编辑

鉑族元素具有良好的催化性能，在工業上及化學實驗中被廣泛用作各類反應的催化劑。[11][12][13][14]例如汽車的催化轉換器中使用鉑、鈀和銠作為催化劑，該裝置可將汽車引擎產生的有害廢氣（如碳氫化合物、氮氧化物、一氧化碳等）轉化為為對人體無害的氣體（如氮氣、氧氣、二氧化碳和水等）。[15]鉑族金屬堅硬耐磨且高度抗氧化，因此適合作為珠寶首飾的材料或鍍層，以及鋼筆的筆尖材料等。鉑族金屬具有高度的抗腐蝕性、耐高溫性、硬度等[16]，是製作實驗室器材、電觸頭和電極、電阻溫度計、牙科器材等的理想材料。[17]

参考文献 编辑

  1. ^ Renner, H.; Schlamp, G.; Kleinwächter, I.; Drost, E.; Lüschow, H. M.; Tews, P.; Panster, P.; Diehl, M.; et al. Platinum group metals and compounds. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley. 2002. ISBN 3527306730. doi:10.1002/14356007.a21_075. 
  2. ^ Harris, D. C.; Cabri L. J. Nomenclature of platinum-group-element alloys; review and revision. The Canadian Mineralogist. 1991, 29 (2): 231–237. 
  3. ^ Rollinson, Hugh. Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation. Longman Scientific and Technical. 1993. ISBN 0-582-06701-4. 
  4. ^ Richard J. Walker (2014), "Siderophile element constraints on the origin of the Moon" （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Philosophical Transactions of the Royal Society A, accessed 1 December 2015.
  5. ^ Mineral Profile: Platinum. British Geological Survey. September 2009 [6 February 2018]. 
  6. ^ Search Minerals By Chemistry - Platinum. www.mindat.org. [2018-02-08]. （原始内容于2023-05-07）. 
  7. ^ Xiao, Z.; Laplante, A. R. Characterizing and recovering the platinum group minerals—a review. Minerals Engineering. 2004, 17 (9–10): 961–979. doi:10.1016/j.mineng.2004.04.001. 
  8. ^ Platinum–Group Metals (PDF). U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries. January 2007 [2008-09-09]. （原始内容 (PDF)于2017-07-09）. 
  9. ^ Bardi, Ugo; Caporali, Stefano. Precious Metals in Automotive Technology: An Unsolvable Depletion Problem?. Minerals. 2014, 4 (2): 388–398. Bibcode:2014Mine....4..388B. doi:10.3390/min4020388  . 
  10. ^ Chevalier, Patrick. (PDF). Natural Resources Canada. [2008-10-17]. （原始内容 (PDF)存档于2011-08-11）. 
  11. ^ Delaude, Lionel and Noels, Alfred F. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. Weinheim: Wiley-VCH. 2005. ISBN 978-0471238966. doi:10.1002/0471238961.metanoel.a01.  |chapter=被忽略 (帮助)
  12. ^ Fürstner, Alois. Olefin Metathesis and Beyond. Angewandte Chemie International Edition. 2000, 39 (17): 3012–3043. PMID 11028025. doi:10.1002/1521-3773(20000901)39:17<3012::AID-ANIE3012>3.0.CO;2-G. 
  13. ^ Cheung, H.; Tanke, R. S.; Torrence, G. P. Acetic acid. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley. 2000. doi:10.1002/14356007.a01_045 （英语）. 
  14. ^ Krebs, Robert E. Platinum. The History and Use of our Earth's Chemical Elements. Greenwood Press. 1998: 124–127. ISBN 0-313-30123-9. 
  15. ^ Aruguete, Deborah M.; Wallace, Adam; Blakney, Terry; Kerr, Rose; Gerber, Galen; Ferko, Jacob. Palladium release from catalytic converter materials induced by road de-icer components chloride and ferrocyanide. Chemosphere. 2020, 245: 125578. Bibcode:2020Chmsp.245l5578A. PMID 31864058. S2CID 209440501. doi:10.1016/j.chemosphere.2019.125578. 
  16. ^ Hunt, L. B.; Lever, F. M. Platinum Metals: A Survey of Productive Resources to industrial Uses (PDF). Platinum Metals Review. 1969, 13 (4): 126–138 [2009-10-02]. （原始内容 (PDF)于2008-10-29）. 
  17. ^ Ravindra, Khaiwal; Bencs, László; Van Grieken, René. Platinum group elements in the environment and their health risk. Science of the Total Environment. 2004, 318 (1–3): 1–43. Bibcode:2004ScTEn.318....1R. PMID 14654273. doi:10.1016/S0048-9697(03)00372-3. hdl:2299/2030  . 

參見 编辑

十二月 11, 2023
鉑族金屬, 周期5, 英語, platinum, group, metals, 簡稱pgms, 又稱鉑系金屬, 是指元素週期表中位於第5及第6週期的8族, 9族及10族, 合稱, 元素, 位在3個鐵族元素的下方, 包括第5週期的釕, 和第6週期的鋨, 鉑族元素電子殼層的最外層都只有0到2個電子, 但第二外層的3d電子數不同, 分別為相差1, 再加上它們具有相近的原子半徑, 因此它們的物理和化學性質十分相似, 鉑族元素均為銀白色, 耐腐蝕的貴金屬, 它們的熔点都很高, 在1500, 以上, 且化學性质稳定, 不容易與. 族 8 9 10 周期5 44 Ru 45 Rh 46 Pd 6 76 Os 77 Ir 78 Pt 鉑族金屬 英語 Platinum group metals 簡稱PGMs 又稱鉑系金屬 是指元素週期表中位於第5及第6週期的8族 9族及10族 合稱 B 族 元素 位在3個鐵族元素的下方 包括第5週期的釕 Ru 銠 Rh 鈀 Pd 和第6週期的鋨 Os 銥 Ir 鉑 Pt 1 鉑族元素電子殼層的最外層都只有0到2個電子 但第二外層的3d電子數不同 分別為相差1 再加上它們具有相近的原子半徑 因此它們的物理和化學性質十分相似 鉑族元素均為銀白色 耐腐蝕的貴金屬 它們的熔点都很高 在1500 以上 且化學性质稳定 不容易與酸或其他物質反應 因此鉑族金屬几乎完全可以以单质状态存在於自然界中 是除了11族的金 銀 銅外唯一在自然界中大量存在的自然金屬 英语 Native metal 鉑族金屬在地殼中存量頗低 且往往一同出現在同一礦床中 2 在地質學上可以根據它們的地球化學行為將鉑族元素進一步細分為銥族鉑族元素 IPGEs 鋨 銥 釕 和鈀族鉑族元素 PPGEs 銠 鈀 鉑 3 鉑族金屬在自然界中的主要礦石是以鉑為主的鉑礦 以及少量的銥鋨礦 英语 Osmiridium 等 目录 1 主要性質比較 2 存在 3 用途 4 参考文献 5 參見主要性質比較 编辑 元素名称 元素符号 原子半径 nm 主要化合价 状态 标况 单质密度 g cm3 硬度 金刚石 10 单质熔点 单质沸点 电负性 鮑林標度 釕 Ru 0 134 3 4 固体 12 45 6 5 2334 4150 2 20銠 Rh 0 134 3 4 固体 12 41 6 0 1964 3695 2 28鈀 Pd 0 137 2 4 固体 12 023 4 75 1554 9 2963 2 20鋨 Os 0 135 4 固体 22 59 7 0 3033 5012 2 20銥 Ir 0 136 3 4 固体 22 56 6 5 2466 4428 2 20鉑 Pt 0 139 4 固体 21 45 4 4 5 1768 3 3825 2 28存在 编辑 nbsp 地球的上層大陸地殼中元素的相對豐度 可以發現地殼中豐度最低的元素主要為親鐵元素 英语 Goldschmidt classification 包括錸 金和六種鉑族元素 它們大多隨著鐵和鎳沉降到地核深處 從而在地殼中極端稀有 至於碲由於容易形成揮發性氫化物並逸散到太空中 因此在地殼中的稀有程度和鉑族元素相當 鉑族元素是地殼中豐度最低的一類元素 短壽命放射性元素除外 由於它們皆為高度親鐵 英语 Goldschmidt classification 的元素 在地球形成之初大多以固溶體或熔融態的形式溶解在鐵中 並和鐵 鎳等沉入地核 因此在地殼中含量極端稀少 它們在含有大量鐵和鎳的流星體中的豐度反而相對較高 銥是其中最具代表性的例子 參見白堊紀 古近紀界線 4 鉑族元素在礦床中可以以單質存在 也存在於各種礦物和天然合金中 5 6 鉑族金屬的主要產地包括烏拉山脈 北美洲 南美洲和南非等 7 8 9 10 用途 编辑鉑族元素具有良好的催化性能 在工業上及化學實驗中被廣泛用作各類反應的催化劑 11 12 13 14 例如汽車的催化轉換器中使用鉑 鈀和銠作為催化劑 該裝置可將汽車引擎產生的有害廢氣 如碳氫化合物 氮氧化物 一氧化碳等 轉化為為對人體無害的氣體 如氮氣 氧氣 二氧化碳和水等 15 鉑族金屬堅硬耐磨且高度抗氧化 因此適合作為珠寶首飾的材料或鍍層 以及鋼筆的筆尖材料等 鉑族金屬具有高度的抗腐蝕性 耐高溫性 硬度等 16 是製作實驗室器材 電觸頭和電極 電阻溫度計 牙科器材等的理想材料 17 参考文献 编辑 Renner H Schlamp G Kleinwachter I Drost E Luschow H M Tews P Panster P Diehl M et al Platinum group metals and compounds Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley 2002 ISBN 3527306730 doi 10 1002 14356007 a21 075 Harris D C Cabri L J Nomenclature of platinum group element alloys review and revision The Canadian Mineralogist 1991 29 2 231 237 Rollinson Hugh Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation Longman Scientific and Technical 1993 ISBN 0 582 06701 4 Richard J Walker 2014 Siderophile element constraints on the origin of the Moon 页面存档备份 存于互联网档案馆 Philosophical Transactions of the Royal Society A accessed 1 December 2015 Mineral Profile Platinum British Geological Survey September 2009 6 February 2018 Search Minerals By Chemistry Platinum www mindat org 2018 02 08 原始内容存档于2023 05 07 Xiao Z Laplante A R Characterizing and recovering the platinum group minerals a review Minerals Engineering 2004 17 9 10 961 979 doi 10 1016 j mineng 2004 04 001 Platinum Group Metals PDF U S Geological Survey Mineral Commodity Summaries January 2007 2008 09 09 原始内容存档 PDF 于2017 07 09 Bardi Ugo Caporali Stefano Precious Metals in Automotive Technology An Unsolvable Depletion Problem Minerals 2014 4 2 388 398 Bibcode 2014Mine 4 388B doi 10 3390 min4020388 nbsp Chevalier Patrick Platinum Group Metals PDF Natural Resources Canada 2008 10 17 原始内容 PDF 存档于2011 08 11 Delaude Lionel and Noels Alfred F Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology Weinheim Wiley VCH 2005 ISBN 978 0471238966 doi 10 1002 0471238961 metanoel a01 chapter 被忽略 帮助 Furstner Alois Olefin Metathesis and Beyond Angewandte Chemie International Edition 2000 39 17 3012 3043 PMID 11028025 doi 10 1002 1521 3773 20000901 39 17 lt 3012 AID ANIE3012 gt 3 0 CO 2 G Cheung H Tanke R S Torrence G P Acetic acid Ullmann s Encyclopedia of Industrial Chemistry Wiley 2000 doi 10 1002 14356007 a01 045 英语 引文使用过时参数coauthors 帮助 Krebs Robert E Platinum The History and Use of our Earth s Chemical Elements Greenwood Press 1998 124 127 ISBN 0 313 30123 9 Aruguete Deborah M Wallace Adam Blakney Terry Kerr Rose Gerber Galen Ferko Jacob Palladium release from catalytic converter materials induced by road de icer components chloride and ferrocyanide Chemosphere 2020 245 125578 Bibcode 2020Chmsp 245l5578A PMID 31864058 S2CID 209440501 doi 10 1016 j chemosphere 2019 125578 Hunt L B Lever F M Platinum Metals A Survey of Productive Resources to industrial Uses PDF Platinum Metals Review 1969 13 4 126 138 2009 10 02 原始内容存档 PDF 于2008 10 29 Ravindra Khaiwal Bencs Laszlo Van Grieken Rene Platinum group elements in the environment and their health risk Science of the Total Environment 2004 318 1 3 1 43 Bibcode 2004ScTEn 318 1R PMID 14654273 doi 10 1016 S0048 9697 03 00372 3 hdl 2299 2030 nbsp 參見 编辑 nbsp 化学主题 左方有錳族元素 右方有銅族元素 上面有鐵族元素 取自 https zh wikipedia org w index php title 鉑族金屬 amp oldid 79823251, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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