1887年法国恰特勒(Le chatelier)制备PtRh10合金并证明PtRh10/Pt热电偶可重复测量温度。随后进一步证实了铂铑热电元件的稳定性。1927年第7届国际温标确定以PtRh10/Pt热电偶为660~1063℃国际温标内插器,1968年将测温范围扩大到630.74~1064.43℃。
铂铑合金性质随铑含量升高呈有规律的变化:(1)晶格常数和密度平滑降低。(2)力学性能增高。由于组元性能和结构的稳定性,铂铑合金具有非常稳定的高温力学性能,尤其铑含量低于25%的合金。(3)电阻率增大,电阻温度系数降低。(4)对铂热电势及其稳定性增大,但当合金受污染时其稳定性降低。(5)在高温氧化气氛中加热时,铑可以减少合金中铂的挥发损失。(6)耐酸蚀性增强,含20%铑以上合金不溶于王水。(7)铂铑合金具有高的催化活性。(8)铂铑合金一般容易加工,但高铑合金塑性低,须采用热加工开坯。
从铂铑合金废料中分离提纯铂和铑,一般包括合金溶解、分离和提纯3个步骤。由于铂和铑具有很强的抗化学试剂腐蚀性能,一般强酸、强碱几乎不与其发生明显的化学作用,故合金的溶解就成为整个工艺中的难题之一。常用的方法有:王水溶解法、合金碎化法、中温氯化法、熔盐溶解法、热压分解法等,但都不同程度存在着缺点。 [4]
电流密度的影响
铂铑合金的电化溶解,是借助于电流通过电解质溶液而引起的电极反应过程,在电极/溶液界面上发生很强的氧化还原反应,因此就有两个流向相反的电流,阳极电流iA和阴极电流iK,而外电场通过电流IA实际上是这两个电流的代数和,即IA=iA-iK。当阳极电流iA等于IA时(IA= iA),阳极氧化溶解进入溶液,这时所发生电化学反应,所用的试剂就是电子“ e” ,它不会给溶液中带入任何杂质。
铂(Platinum) [1] 是一种化学元素,化学符号Pt,是贵金属之一,其单质俗称白金,属于铂系元素,原子量195.078,略小于金的原子量,原子序数78,属于过渡金属。熔点1772℃,沸点 3827℃,密度21.45g/cm3( 20℃),较软,有良好的延展性、导热性和导电性。海绵铂为灰色海绵状物质,有很大的比表面积,对气体(特别是氢、氧和一氧化碳)有较强的吸收能力。粉末状的铂黑能吸收大量氢气。
铂的化学性质不活泼,在空气和潮湿环境中稳定,低于 450℃加热时,表面形成二氧化铂薄膜,高温下能与硫、磷、卤素发生反应。铂不溶于盐酸、硫酸、硝酸和碱溶液,但可溶于王水和熔融的碱。铂的氧化态为+2、+3、+4、+5、+6。容易形成配位化合物,如[Pt(NH₃)₂]Cl₂、K[Pt(NH₃)Cl₅]。
18世纪初英国C.伍德在新格拉纳达的卡塔赫纳采集到嵌有铂粒的砂石 [2] 。
1735年西班牙乌略亚-德拉·托雷·希拉尔在平托附近的金矿发现一块难以加工的金属,很像银,便取名为platinum,该字来自西班牙文platina,含义是银。
1748年英国沃森确认这是一种新元素 [3] 。铂在地壳中的含量为 5×10-7%, 常与其他铂系元素一起分散在冲积矿床和砂积矿床的多种矿物(如原铂矿、硫化镍铜矿、磁铁矿等)中。立矿物有砷铂矿、硫铂矿、锑铂矿、硫铂钯矿、硫镍钯铂矿等。还有以游离状态存在的自然铂。
100 多年前曾有过一种作为光源的铂丝酒精灯,那是在1820 年,英国化学家戴维做了这样一个实验:先用酒精把铂丝润湿,然后点燃。他发现,这时酒精燃烧得特别剧烈,能使铂丝温度达到炽热程度,发出很亮的光来。于是,戴维做了一种铂丝酒精灯,用它来照明。这灯在欧洲风行了许多年。
铂丝之所以炽热,是因为铂可以对酒精氧化起催化作用,使它在自己表面燃烧得更激烈。人们利用铂的这种性质,还制成了一种玩具打火机:它是在酒精容器的盖子里,装上一支细铂丝。只要打开瓶盖并把铂丝放在瓶口,酒精就在铂丝表面与氧气反应。稍过一会儿,反应所放的热就把酒精蒸气点燃了,从而成为一种不点自燃的“自来火”。
于是有人设计了一种金属做的、扁平圆滑可以揣到怀里的炉子。这炉子里既不装红煤球也不烧炭,装的只有酒精和铂,酒精靠人体的体温缓缓挥发,酒精蒸气在通过附有铂粉的石棉时发生氧化而发热,使人们达到取暖的目的。人们把它称为“铂怀炉”。
许多技术发达的国家已把它改制成了“无焰燃烧器”。他们把丙烷以0.01~1 大气压的压力通入一个荧光吊灯样的装置,在装置的铂丝上,丙烷跟空气相接触而氧化放热(没发生火焰)。由于它能静悄悄地供暖而不产生煤气,所以成为鸡舍中的理想热源。
铂钴合金
以铂为基含钴的二元合金,在高温下,铂与钴可无限互溶,其固溶体为面心立方晶格,缓冷至833℃,合金内开始出现有序转变。铂钴合金磁性,磁稳定性较高,耐化学腐蚀性很好,氢氧化钾和热浓硫酸都不能将其腐蚀。该合金主要用于航天、航海、航空仪表,计测仪,电子钟表,磁控管等。
铂铜合金
以铂为基含铜的二元合金,高温下为连续固溶体,低温下,在3%~93%铜成分范围内存在有序转变,相结构由立方晶格变成菱方晶格,致使合金显著强化。产品有PtCu2.5、PtCu5、PtCu8.5、PtCu15和PtCu25等合金,用高频感应加热炉或中频感应加热炉熔炼,铸锭须在均匀化后,加工成材,主要用于制造电器接点和电阻材料。
铂镍合金
以铂为基含镍的二元合金,高温下为连续固溶体,在约645℃以下生成两种超结构化合物。铂镍合金有PtNi2、PtNi5、PtNi10和PtNi20等合金,在氧化性气氛中加热时,镍发生选择性氧化,用高频感应加热炉氩气保护熔炼,可加工成线材和片板等。
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更新时间:2023-08-10 05:54:52
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