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    2024-12-18 07:00:01 235次浏览
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    存量

    铂非常罕见,在地壳中的浓度只有百万分之0.005。铂金属常被误认为是银。自然界中的铂常以未经化合的单质出现,或与其他铂系元素或铁形成合金。单质铂元素通常出现在冲积层次生矿床。前哥伦布时期哥伦比亚乔科省的居民曾经开采过的冲积层矿床至今仍然仍出产铂系金属。另一大冲积层矿藏位于俄罗斯乌拉尔山脉。

    在镍和铜矿中,铂系金属会以硫化物(如(Pt,Pd)S)、碲化物(如PtBiTe)、锑化物(PdSb)和砷化物(如PtAs2)的形态出现,并且也会与镍或铜形成合金。砷铂矿石(砷化铂PtAs2)也是此金属的主要矿源,它出现在镍矿当中,主要分布在加拿大安大略的索德柏立盆地。1927至1975年间,美国阿拉斯加州普拉蒂纳姆(Platinum,即“铂”之意)共产出17吨铂元素。矿场于1990年停止作业。较罕见的硫砷铂矿((Pt,Pd,Ni)S)中含有铂、钯和镍元素。硫砷铂矿出现在南非豪登省布什维尔德杂岩体中的美兰斯基矿层中。

    1865年,人们在南非布什维尔德地区发现了铬铁矿,其后于1906年又发现了铂矿。其原生矿床位于布什维尔德杂岩体。其余两大矿床位于俄罗斯诺里尔斯克的大型铜镍矿,以及加拿大的索德柏立盆地。索德柏立盆地的镍矿开采量巨大,因为其中的铂元素只占百万分之0.5。美国则有较小的矿藏,例如蒙大拿州的阿布萨洛卡山脉。2010年,南非为铂的产国,其占总产量的77%,其次为占13%的俄罗斯。2010年铂的全球总产量为192吨。印度泰米尔纳德邦亦有铂矿藏,为此印度地质调查局已与泰米尔纳德矿物有限公司(TAMIN)签署协议。

    月球和陨石中的铂含量更高,因此在地球上经火流星撞击后火山喷发的区域会有较高的铂丰度。这种矿藏具有商业开采价值,例如索德柏立盆地。

    铂的用途是做化学反应的催化剂,这种催化剂通常是铂黑。19世纪早期,化学家开始用铂粉末对氢的点燃反应进行催化。铂目前应用于汽车的催化转换器,使废气中低浓度未燃烧的碳氢化合物能够完全燃烧,产生二氧化碳和水汽。在石油业中,铂可以用来催化若干个不同的反应,特别是将石脑油催化重整为更高辛烷值的汽油。二氧化铂(或称亚当斯催化剂)是氢化反应的催化剂,特别用于生产植物油。铂金属可以很好地催化过氧化氢分解为水和氧气的反应。

    (1)活性。是衡量催化剂效能大小的标准。工业上通常以单位体积(或重量)催化剂在一定条件下,单位时间内所得到的产品数量来表示。

    (2)选择性。是指催化剂作用的专一性,即在一定条件下,某一催化剂只对某一化学反应起加速作用。选择性通常以反应后所得指望产物的克分子数与参加反应的原料克分子数之比的百分数表示。

    (3)稳定性。是指催化剂在使用过程中保持其活性及选择性不变的能力,通常以使用寿命来表示。催化剂的良好性能不仅取决于活性金属的固有特性(原子的电子结构等),而且取决于其结晶构造、粒子大小、比表面积、孔结构及分散状态等因素。此外,助催化剂及载体对催化剂的性能也有重要影响。

    催化剂失活指催化剂在使用中会因各种因素而失去活性的现象,贵金属催化剂的失活原因一般分为中毒、烧结和热失活、结焦和堵塞三大类。

    中毒引起的失活

    (1)暂时中毒(可逆中毒): 毒物在活性中心上吸附或化合时,生成的键强度相对较弱可以采取适当的方法除去毒物,使催化剂活性恢复而不会影响催化剂的性质,这种中毒叫做可逆中毒或暂时中毒。

    (2)中毒(不可逆中毒): 毒物与催化剂活性组份相互作用,形成很强的的化学键,难以用一般的方法将毒物除去以使催化剂活性恢复,这种中毒叫做不可逆中毒或中毒。

    (3)选择性中毒: 催化剂中毒之后可能失去对某一反应的催化能力,但对别的反应仍有催化活性,这种现象称为选择中毒。在连串反应中,如果毒物仅使导致后继反应的活性位中毒,则可使反应停留在中间阶段,获得高产率的中间产物。

    结焦和堵塞引起的失活

    催化剂表面上的含碳沉积物称为结焦。以有机物为原料以固体为催化剂的多相催化反应过程几乎都可能发生结焦。由于含碳物质和/或其它物质在催化剂孔中沉积,造成孔径减小(或孔口缩小),使反应物分子不能扩散进入孔中,这种现象称为堵塞。通常含碳沉积物可与水蒸气或氢气作用经气化除去,所以结焦失活是个可逆过程。 3

    烧结和热失活

    催化剂的烧结和热失活是指由高温引起的催化剂结构和性能的变化。高温除了引起催化剂的烧结外,还会引起其它变化,主要包括:化学组成和相组成的变化,半熔,晶粒长大,活性组分被载体包埋,活性组分由于生成挥发性物质或可升华的物质而流失等。

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