銥屬于鉑系金屬,和鉑一樣呈白色,另帶少許黃色。銥堅(jiān)硬易碎,熔點(diǎn)也非常高,所以很難鑄造和塑性。制造工序因此一般使用粉末冶金。銥是一種在1600 °C以上的空氣中仍保持優(yōu)良力學(xué)性質(zhì)的金屬。其沸點(diǎn),在所有元素中排第10位。銥在0.14 K以下會(huì)呈現(xiàn)超導(dǎo)體性質(zhì)。
銥的彈性模量在鋨以下,為所有金屬中第二高。其剪切模量很高,泊松比很低,因此具有很高的剛度,使得銥的加工生產(chǎn)過程非常困難。盡管生產(chǎn)不易,價(jià)格昂貴,但銥還是有多項(xiàng)應(yīng)用,包括在極端條件下加強(qiáng)機(jī)械的強(qiáng)度。
銥屬鉑系元素。鉑系元素幾乎完全成單質(zhì)狀態(tài)存在,高度分散在各種礦石中,例如原鉑礦、硫化鎳銅礦、磁鐵礦等。鉑系元素幾乎無例外地共同存在,形成天然合金。在含鉑系元素礦石中,通常以鉑為主要成分,而其余鉑系元素則因含量較小,經(jīng)過化學(xué)分析才能被發(fā)現(xiàn)。由于鋨、銥、鈀、銠和釕都與鉑共同組成礦石,因此它們都是從鉑礦提取鉑后的殘?jiān)邪l(fā)現(xiàn)的。
銥是地球地殼中稀有的元素之一,平均質(zhì)量比例只有百萬分之0.001。金的豐度是它的40倍,鉑是它的10倍,而銀和汞都是它的80倍。相比之下,銥在隕石里的含量則高很多,一般在百萬分之0.5以上??茖W(xué)家相信,銥在整個(gè)地球的含量比在地殼中的含量高很多,但由于它密度高,而且具親鐵性,所以在地球仍處于熔融狀態(tài)時(shí),就已沉到地球的內(nèi)核了。
鉑族金屬再生:鉑族金屬稀有而貴重,歷來重視回收。廢催化劑、廢電器元件、含鉑的殘破器皿、廢電鍍液、珠寶裝飾品廠的廢料等都可從中回收鉑族金屬。鉑族金屬的分離和提純:鉑族金屬的提取和精制流程因原料成分、含量的不同而異。將鉑族金屬精礦或含鉑族金屬的陽極泥用王水溶解,鈀、鉑、金均進(jìn)入溶液。用鹽酸處理以破壞亞硝?;衔?,然后加硫酸亞鐵沉淀出金。加氯化銨,鉑呈氯鉑酸銨沉淀出,煅燒氯鉑酸銨可得含鉑99.5%以上的海綿鉑。分離鉑后的濾液,加入過量的氫氧化銨,再用鹽酸酸化,沉淀出二氯二氨配亞鈀形式的鈀,再在氫氣中加熱煅燒可得純度達(dá)99.7%以上的海綿鈀。
用乙醇-鹽酸溶液吸收,將吸收液再加熱蒸餾,并用堿液吸收得鋨酸鈉。在吸收液中加氯化銨,則鋨以銨鹽形式沉淀,在氫氣中煅燒,可得鋨粉。在蒸出鋨的殘液中加氯化銨,可得釕的銨鹽,再在氫氣中煅燒,可得釕粉。浸出釕和鋨后的殘?jiān)饕獮檠趸?,用王水溶解,加氯化銨沉出粗氯銥酸銨,經(jīng)精制,在氫氣中煅燒,可得銥粉。將鉑族金屬粉末用粉末冶金法或通過高頻感應(yīng)電爐熔化可制得金屬錠。4.制取高純鉑族金屬:一般將金屬溶解后,經(jīng)反復(fù)提純,精制方法有載體氧化水解、離子交換、溶劑萃取和重復(fù)沉淀等,然后再以銨鹽沉出,經(jīng)煅燒可得相應(yīng)的高屬。
銥的需求量從2009年的2.5噸升至2010年的10.4噸。這主要是因?yàn)殡娮酉嚓P(guān)應(yīng)用的需求量從0.2噸升至6噸:銥制坩堝被廣泛用于大型單個(gè)晶體的生產(chǎn),而這些晶體的需求在這段時(shí)間大大提高。銥的消耗量預(yù)期將因?yàn)榉e累的坩堝庫存而飽和,這在2000年代也曾經(jīng)發(fā)生過。其他重要應(yīng)用還包括火花塞(2007年消耗0.78噸)、氯堿法所用的電極(同年消耗1.1噸)以及化學(xué)催化劑(同年消耗0.75噸)。
銥的耐腐蝕、耐高溫性質(zhì)很強(qiáng),所以非常適合作為合金添加物。飛機(jī)引擎中的一些長期使用部件是由銥合金組成的,銥﹣鈦合金也被用作水底管道材料。加入銥可提升鉑合金的硬度。純鉑的維氏硬度為56 HV,而含50%銥的鉑合金硬度可超過500 HV。
釕銥網(wǎng)是一種可回收的物質(zhì),它可以被用于制作精美的裝飾品、工藝品和其他物品。釕銥網(wǎng)是一種耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的金屬網(wǎng),它具有優(yōu)良的電鍍性能,可以用于制造各種裝飾品、工藝品和其他物品。
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