手戴铂金戒指，但你真的了解“铂金”吗？

最近总有小可爱提到“铂金”“钯金”等等知识点，今天不妨聊一聊。

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除黄金和白银之外，日常生活中最常听到的就是铂金。

图中这两个戒指就是铂金制作的，其首饰印记“Pt950”就是含95%铂的铂金饰品，“Pt”即是铂的元素名称。当然，以此类推，“Pt900”“Pt990”则分别为含铂量90%和99%的铂金饰品，相信聪明的你肯定懂了~

随着铂含量的上升，其硬度也逐渐变软。因此，市场上售卖的镶石铂金戒指（指除了铂金之外还有镶嵌宝石）多为Pt950或Pt900材质，但其承托性并没有K金好，还比黄金贵。那图啥？图它比黄金更明亮、更稀有、韧性更好罢了。

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当然，铂族金属远不止铂。

铂族位于元素周期表第VIII族，包括钌 [liǎo]（Ru），铑[lǎo]（Rh），钯[bǎ]（Pd），锇[é]（Os），铱[yī]（Ir），铂[bó]（Pt）六员大将。

红框所示为铂族金属 | 改自 Wikimedia Commons

这六员大将因为过分要好，常出现“你中有我，我中有你”的场景，要好地“兄弟几个穿着一条裤子”，类质同象替换地太明目张胆了！（想要提取高纯度的某个金属，似乎有点难哦）

比起在人类历史长河中留下重要足迹的金和银，铂和它的兄弟姐妹们实在是有些姗姗来迟。

1735年，A.De.Ulloa发现铂，以为是类似银的物质，按照西班牙语习惯称为“platinum”；直到十几年后，英国的Watson才确认这是一种新的元素——铂。随后，其他五员大将才在十九世纪时被陆续发现，和铂一起在接下来的时光中大放光彩。

铂族金属单原子催化剂的扫描电镜图样

为啥它们能这样瞩目呢？从这六位共同的特性来说，它们熔点高、强度大、电热性稳定、抗电火花蚀耗性高、抗腐蚀性优良、高温抗氧化性能强、催化活性良好、还能吸收氢气；外观也相当出众，除锇和钌为钢灰色外，其余均为银白色。

除了家族遗传优势外，这六位也有自己的小特点。比如：

1. 铂具有优良的延展性，能和钯被加工成微米级的细丝和箔。

2. 钯的吸氢和透氢能力最强:一定体积的钯在常温下能吸收比它本身大百倍甚至千倍的氢气，当真空加热至100℃以上时，溶解在钯中的氢又会释放。

3. 铂和钯颜色又亮又白，化学性质稳定，是做首饰的好选择。

4. 铱是唯一可以在氧化性气氛中使用到2300℃而不严重损失的金属。

5. 钌能与氨结合，不起化学反应，多用作催化剂。

6. 锇是自然界中密度最高的元素，密度有22.59 g/cm³。

7. 锇加热易生成OsO₄四氧化锇，此物有剧毒性。

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2014-2019年世界铂、钯的需求情况 | 图源：祝庆

从铂族金属的这些优点不难猜到，它们被用于镀膜、催化、电接触件、热电偶等制作上，在航空航天、化工、材料、车辆制造、化学、电子工业、首饰加工等行业均有用武之地。（悄悄说，铂和钯的合金还可作为烤瓷牙等牙科材料~）

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但不得不说，铂族金属真的太稀有了。

据美国地质调查局（USGS）2020年地质调查报告显示，截至2019年底，世界铂族金属储量约69000吨。其中，超过90%位于南非，其余在俄罗斯、津巴布韦和美国等地有分布。总之就是狼多肉少，资源集中，区域差异极不平衡。

数据来自USGS | 图源：祝庆

我国的铂族金属资源目前也不多，截止2019年底，查明储量约401吨，主要分布在甘肃、云南和四川等地，但产量不高，年产约2-3吨，无法满足海量的需求，只能更多依赖进口。而这种依赖性会因国际铂族金属价格的波动而对我国相关经济产生极大的不确定性。因此，找矿工作仍迫在眉睫啊~

美国Stillwater地区，美国蒙大拿州公司旗舰项目Stillwater West铂族元素-镍-铜-钴+黄金项目Chrome Mountain2020年钻探活动中获得的钻探矿段亮点 | 图源：NAI500

铂族金属的矿床主要有3种：一是与基性-超基性岩有关的硫化铜-镍-铂族金属矿床，如南非Bushwseld、俄罗斯Norilsk、美国Stillwater、加拿大Sudbury等；二是与基性-超基性岩有关的铬铁矿-铂族金属矿床，如俄罗斯的巢状铬铁矿矿体（和纯橄榄岩有关）；三是铂的砂矿床，在美国、哥伦比亚、俄罗斯等地均有少量产出。

全溶解法回收废旧催化剂中铂的工艺流程 | 图源：李志 韩志敏

当然，也有人从回收利用铂族金属的角度切入。目前，从石油化工废催化剂中回收铂族金属已有相当多的尝试，如全溶解法、溶解载体法、氯化浸出法、超临界萃取法等，其回收率也越来越高。但在回收技术、设备上还有很多需要改进的地方。

参考资料：

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王成雄,冯丰,潘再富,杨冬霞,常仕英,赵云昆.铂族金属单原子催化剂的制备、表征技术研究进展[J].贵金属,2019,40(1):88-97.

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涂光炽. 初议铂族元素成矿及找矿问题[A]. 中国地质学会矿山地质专业委员会.中国实用矿山地质学（上册）[C].:中国地质学会,2010:13.

丁云集,张深根.废催化剂中铂族金属回收现状与研究进展[J].工程科学学报,2020,42(3):257-269.

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美编：杨梓涓

校对：张崧  王海波

原标题：关于“铂金”，这些小知识你最好了解一下！

来源：中科院地质地球所