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贵金属——璀璨的元素
贵金属--现代工业的维生素
在我们日常生活中需要住房、衣物、各种用品、工具、炊具、文具……，我们知道它们的川途.使用着它们，但却不一定知道它们是用什么东西制成的。概括地说，它们是用材料制成的。所谓“材料”就是可以用来制造有用的构件、器件或物品的物质。材料是人类从事生产和生活的物质基础，是人类文明的重要支柱。材料发展的各个阶段是人类社会进化的里程碑。远古时期的“石器时代”、“青铜器时代”和“铁器时代”就是以材料的使用和发展来划分的。每一种重要材料的发现、发明和应用都有力地推进了人类文明的进程。在现代社会中，新材料是现代工业和现代农业的4础，是国防现代化的保证，也是发展高技术的重要支柱。材料，根据其组成和结构特点，可以划分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料和复合材料四类;还可以根据其性能特征，划分为结构材料和功能材料。我们平常所用的刀具刃具、修建铁路的钢轨、飞机的机身外壳、传输电流的电缆芯部等通常是用铁、钢、铜、铝等材料制成的，这些材料是金属材料，它们的应用十分广泛.贵金属材料，包括八种贵金属及其合金，是金属材料中的一个重要分支，它们对国民经济和国防建设的发展起若十分重要的作用。
贵金属因其瑰丽的色彩、珍贵的理化特性和稀少的资源，在人类社会发展的进程中，曾经作为权力和财富的象征.随着科学技术的发展，贵金属的优异特性得到逐步揭示和认识，其应用领域迅速扩大。今天，在人类生活和工业生产的各个领域，贵金属的作用无处不在，必不可少.仅以我们所居住的“家”为例，就可见一斑。我们住房的窗户以钢或铝型材作为框架再装上玻璃.要得到钢或铝型材.首先要采集矿物，再经冶炼和加工。采矿所用的炸药以硝酸为原料，而硝酸靠氨氧化合成，氨氧化必须用Pt-Rh合金作催化剂。窗玻璃由玻瑞熔化、加工制备，熔化玻璃要用铂合金柑祸，并用铂锗合金热电偶侧量温度;人类生存需要食品，如谷物、疏菜水果、肉类等.而农作物生长需要氮肥.以硝酸为原料生产的硝酸铁是一种高效氮肥，其生产需要Pt-Rh合金催化剂.形形色色的家用电器，如电灯、电炉、烤箱、食品加工机械、微波护、冰箱、电视机、洗衣机、计算机、电风扇、空调机……，采用大量电接触材料，其中部分重要的电接点必须用贵金属材料制作。人们穿的衣服，使用的地毯、窗帘等物品不少由合成纤维纺织而成，而生产各种合成纤维的原料是在贵金属催化剂作用下得到的石油精炼产品;汽车已成为城市的主要交通工具，而汽车所用A料无论是汽油还是柴油都是在贵金属催化剂作用下经石油重整获得……。正如一位专家所言，在人们所遇到的每五件物品中，至少有一件与贵金属有关，可见贵金属对人类社会发展所起的重要作用。然而，由于资源稀少，价格昂贵.贵金属的使用不像其它有色金属和黑色金属那样。它以少、小、精、贵为特点，在工业生产中用于关键的地方或部位，发挥着不可替代的作用.这使我们想起一类药物—“维生家”.维生素，包括维生素A,B,C,D,E…是多种有机物质的总称，虽然它们不能为人体生长发育直接提供能量，但却是人体生长必不可少的物质，少量维生素的摄人人体各种代谢调节过程可产生重要作用.贵金属，与人体生长发育所必需的维生素一样，对现代工业的发展起到必不可少、不可替代的作用，因而，在19世纪后半叶至20世纪中叶将近一个世纪的历程中，贵金属赢得了“现代工业维生素”的美称。归纳起来，贵金属在这一历史阶段主要用于以下方面。本文由回收银浆整理发布（

化学反应的加速器—贵金属催化剂
化学工业是涉及用化学方法把基本原料转变成为各种产品的过程的工业领域。我们吃的食品和穿的衣物、生产粮产硝酸的试验车间，采用铂催化剂，他由于在化学，包括催化化学方面的卓越成就.1909年获得了诺贝尔化学奖。贵金属由于具有优良的催化活性和选择性，能有效地催化诸如氢化反应(Pt, Pd,Ru,Rh,Ir),氧化反应(Pt, Pd, Ru,Rh,ir,Ag)、脱氢反应(Pt,Pd),氢解反应(Pt,Pd,Ru)、加氢甲醛化反应(Ru,Rh,lr),拨基化反应(Rh)、顺式经基化反应(Os).以及氨合成(Ru)、甲醉合成(Pd)和醋酸合成(Rh)等反应，并具有高稳定性、耐蚀性及长使用寿命，在催化技术的研究发展和应用中占有举足轻重的地位，成为大量化工过程得以实现的基础。据统计，目前世界上85%以上的化工过程都与催化剂有关，而在使用的催化剂中50%以上为贵金属催化剂。可以认为，贵金属催化剂对催化技术的发展发挥了巨大的作用;近代化学工业发展的历史反映了贵金属催化剂的发展历史。
贵金属催化剂除了用于化工过程(包括无机化工、石油精炼、石油化工、精细化工等)外，还用于环境保护和治理.并在若干新能探利用中显示了巨大应用前景。全球每年用于制作催化剂的铂族金属多达250t。面对如此巨大的贵金属消耗.摆在我们面前的任务是努力提高贵金属催化剂的综合性能并降低贵金属的用全。
无机化工是以除碳、氢化合物以外的全部元素及其化合物进行化学反应过程为基础的工业领域。贵金属催化剂主要用于以下无机化工过程。
合成氨基肥料是重要的化肥产品。其使用可大大提高农作物产量;三大强酸之一的硝酸是重要的化学试剂和化工原料，也是制造氮肥和硝基炸药的基本原料。氨的合成以氮和氢为原料，由氮原子逐步氢化生成。在合成氮的反应中，氮分子分解为氮原子是决定氨合成反应速度的关键步孩，而氮分子分解和氮原子氢化过程则采用贵金属钉和饿作催化剂.铂合金首先被拉制成直径为0. 07-0. 09mm的丝，再编织成网(网孔数通常为1024/cm2)，放置在氨氧化炉中。氨气和空气在约900'C高温下高速通过铂合金网，使氮氧化。为了提高催化网的高温强度.通常在铂中添加5%-15%佬.由于高温条件下铂易被空气中的氧氧化而挥发，故在使用铂合金网的同时还需捕集挥发的铂氧化物，以降低硝酸生产成本。把合金具有捕集逸出的铂氧化物的特性.因而成为氨氧化制硝酸过程使用的捕集网的主要材料.自1909年和1929年铂网和Pt-Rh网先后成功地用于硝酸生产以来.硝酸工业成为铂族金属的主要用户之一。目前在用铂网所占用的铂达52t.我国硝酸工业在用铂也达到3t.由于硝酸工业占用着如此大量的宝贵金属铂，因此.提高铂族金属催化合金的高温强度性能和催化活性、延长其使用寿命以减少其用量一直是硝酸工业用铂催化网研究的重要内容。

石油精炼用催化剂
我们知道，从地下开采的石油原油不能直接使用，需经加工，即“精炼”处理，才能得到汽油、煤油、柴油、重油，以及各种化学制品。1949年由Universal Oil Products公司首先建立的“催化重整”是石油精炼的三大过程之一通过催化重整，不仅可从石油原油中所含的低辛烷值石脑油加工出高辛烷值汽油，供汽车工业、航空工业使用，而且可使石脑油分解、芳香化……，加工出各种碳氢化合物制品。“催化重整”是石油原油得到应用非常重要的过程，而“催化重整”最主要的催化剂是Al, 0,载Pt或Pt-X合金(X=Ge,Sn,Pb,Re,Ir等)催化剂，因此，“催化重整”又称为“铂重整”.在Pt或Pt-X/A1203催化剂作用下，石油原油中所含烷烃基化合物经过环化脱氢、异构化、氢化裂解等一系列反应，使辛烷值仅为30-50的原石脑油转变为辛烷值为93或更高的汽油。继“铂重整”后发展的“超重整"(1954年)、“功率重整","Pt-Re重整"(1967年)等使汽油辛烷值高达102以上。如果没有铂族金属重整催化剂，就不能生产出高辛烷值汽油，因而人类社会的交通运输也就成了问题。
Pt/Al2O,催化剂还用于烯烃族氢化生产烷烃荃化合物，以及环烷烃化合物异构化、芳香化等过程。所生产的芳香族碳氢化物是生产合成树脂、合成纤维、合成橡胶、洗涤剂、消毒剂、润滑剂的主要原料。由此可见铂族金属催化剂对石油精炼过程所起的重要作用。
我们日常生活中用到的许多物品.如洗衣机内桶、电视机外壳、塑料捅、瓶、袋等是用聚抓乙烯(PVC),聚苯乙烯(PS),聚丙烯(PP),高压(低压)聚乙烯等塑料制作的;自行车胎、汽车轮胎、密封圈等是用天然橡胶或r苯橡胶、聚丁二烯橡胶、丁腊橡胶、抓丁橡胶、丁基橡胶、硅橡胶、氟橡胶等合成橡胶制作的。市场中的各种纺织品大量由尼龙、涤纶、睛纶、丙纶、氨纶等人造纤维编织而成。上述塑料、合成橡胶和人造纤维，加上尼龙，聚醋(PET, PBT),聚碳酸醋(PC),聚苯醚(PPD)等工程塑料都属于高分子材料之列，它们由于密度小、性能优，因而在材料领域中占有特殊的地位。而这些与人类生活密切相关的合成高分子材料的主要原料都来自石油。石油化工就是使用从石油原油加工获得的乙烯、丙烯、丁二烯,BTX等为原料生产各种化工产品、高分子材料的化工过程，它涉及氢化、氢化裂解、氧化、脱氢、芳构化、异构化、聚合等化学反应。在石油化工过程中，铂族金属是最重要的催化剂材料。
由于C--C双键的氢化在贵金属表面容易进行.因而，贵金属是氢化反应重要的催化剂材料，主要用于双键、三键化合物选择性氢化，例如采用Pd/Al.-O,催化剂和部分“中毒”的Pd/AI2 O,催化剂.即Lindler催化剂生产乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、异戊烯及烷基化化工原料;芳核氢化采用Pt认,Pt(Pt,Pd,Rh,Ru)/C, Pt/A12 03,RuO:,RhO2等催化剂;杂环化合物氢化采用Pt,Pd,Rh,Ru催化剂;醛类、酮类氢化采用Pd/C, Pt , Rh, Ru/C等催化剂，生产丁阵，或使丁烯醛转变为丁基醛，使链霉素转变为二氢链霉素。硝基、亚硝基化合物氢化采用Pt, Pd, Rh催化剂使硝基芳香化合物化，生产合成聚合物、杀虫剂、合成橡胶的中间物质;睛氢化采用Pd/C, Pt-Rh , Pt02催化剂生产胺;还原胺化采用添加锌或锅的把载体催化剂;歧化采用Pd/C或Pt02催化剂可实现分子I N]氢转移;对氧化过程,[Rh(CO)2(PPh,)2]2和COP (CO)。是常用的催化剂.
铂族金属催化剂，如Pd/ l3aSO, , Pd/硅藻土、Pd/C,Pt/C和Rh/C等催化剂还用于氢化裂解反应(涉及C-S,卤素、02,N:之间的键，以及C或N-0,N-N,O-()和有机化合物的其它键形成的官能团，官能团再被氢化或结合在一起的反应)。
贵金属催化剂还用于级化反应。在有机化合物氧化过程中主要采用Ag/a-A120, , PdCl2, Pd/C, Pd/Al2O,, Pd/Si认,Pd-Au/SiO2,Pd(pph3 )2 (pph:一三苯基麟),Pd-Au,Pd黑、PdO,Co-Rh,Os0,等催化剂，生产乙二醉、乙烯乙二醇、丙烯乙二醇、聚乙烯、醋酸乙烯、醋酸丙烯、环氧乙烷、乙酸、乙醛、对苯二甲酸、甲基笨、甲基醋酸盐、苯二甲基双醋酸盐、基脂类、双胶酸等化工产品。

光学影像的记录介质—贵金属感光材料
今天，照相业除专业摄影外已成为人们的普遍爱好。照相离不开感光材料.感光材料是指用于照相术的各种光敏材料，它们在射线作用下，能迅速发生光化学反应形成真实、稳定、并能长期保存的光学影像.早在1827年J. H. Schulze就发现AgNq具有感光性，从而开始了摄影学研究。1839年银盐的感光性能得到商业应用，由此发明了银板照相术(达盖尔摄影术)。1851年S. Archer研制出一种含抓化银的硝化纤维溶液.发明了湿板法摄影.1870年R. L.Maddox研制成卤化银明胶乳剂，其使用不仅保留了湿板法摄影的优点，而且使曝光后获得的不可见影像可以在以后显影.自此，摄影术得到迅速发展。几乎八种贵金属(Ag,Au,Pt,Pd,Rh,lr,Os,Ru)都可用于制作感光材料。其中，银的卤化物。主要是AgCI和AgBr具有高感光度，是最重要的感光材料。在银卤化物中，受激电子在同一徽晶中与银离子结合，生成稳定的银团簇(Ag,,n>,4)，对图像形成起催化作用;加之卤化银材料的感光度为其它材料无法比拟，因此，卤化银明胶乳剂作为可见光和不可见光辐射记录材料，在普通摄影、航测、甩影、天文学、光谱学、X一射线，以及电子显微术等领域获得广泛应用，也用于一些当信息以影像、图形或数字编码的形式进行存储和检索的其它领域中。卤化银乳剂通过光谱敏化作用，还可以在红宝石激光器产生的辐射(X =694nm)条件下制作全息图，用于全息波阵面的记录和再现.其余贵金属元家主要用作银卤化物感光材料的光敏添加剂，以改善其感光性能。可以认为，摄影术的发明和发展来自于银卤化物感光性能的发现和发展.
由于摄影术与社会发展和人民生活密切相关，因此，自其发明以来，感光材料用银就成为银消费的一个重要方面.20世纪80年代，感光材料用银占工业用银量的40%左右。90年代以来，美国和日本感光材料年用银量分别为I 800t和2 000t，占银耗量的50%和53%。
我国感光材料工业始于20世纪50年代末期，随着国民经济的高速发展照相业发展十分迅速。1994年国内感光材料耗银最约60t,预计到2005年耗银量将达到540t。与发达国家相比，我国生产的卤化银感光材料无论在数里上还是质量上都存在较大差距，这正是我们当前需要解决的问题。
目前，虽然已开发出非银感光材料，并已用于复制、印刷、缩微、全息记录、大屏幕显示、半导体制版和辐照加工等方面，但卤化银感光材料因感光度高，在感光材料中仍然占有重要的地位。本文由回收银浆整理发布（