Kim loại quý nhóm nhỏ - rất hiếm khi ứng dụng lớn

Kim loại nhóm bạch kim là một số khoáng chất hiếm nhất trên trái đất. Khi hầu hết mọi người nghĩ về các kim loại platinum nhóm, họ chỉ tập trung vào bạch kim và palladium. Với sức đề kháng cao với nhiệt và các tính chất của sức mạnh không thể tin được bạch kim và palladium là những thành phần chính của bộ chuyển đổi xúc tác làm sạch lượng khí thải độc hại trước khi gây ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên, bạch kim và palladium chỉ là hai trong số sáu kim loại tạo thành một nhóm các yếu tố quan trọng.

Rhodium, Osmium, Iridium và Ruteni là bốn loại kim loại khác được phân loại là PGMs hoặc kim loại platin. Có hai nhóm PGM. Nhóm palladium bao gồm bạch kim, palladium và rhodi. Nhóm iridium bao gồm iridium, osmium và ruteni. Trong phần này, chúng ta sẽ khảo sát bốn loại kim loại thứ yếu này về mặt lịch sử, đặc điểm và cách sử dụng của chúng.

William Hyde Wollaston phát hiện rhodium năm 1803, ngay sau khi phát hiện ra palladium năm 1802. Rhodi có màu bạc; nó bền và có độ phản xạ cao. Rhodi xuất hiện trong quặng platin thô - một nguyên tố hiếm, nó chứa khoảng 0.0002 phần triệu của vỏ trái đất. Sản lượng hàng năm khoảng 30 tấn / năm. Hầu hết các axit không tấn công rhodi; nó có điểm nóng chảy cao hơn platin cũng như mật độ thấp hơn. Việc sử dụng chính của rohodium là trong các bộ chuyển đổi xúc tác ô tô, giống như bạch kim và palladium.

Vì rhodium không làm mờ, nó có ứng dụng trong sản xuất đồ trang sức. Nó cho một bề mặt trắng phản chiếu với vàng trắng thông qua mạ điện. Nó cũng ngăn ngừa bạc tẩy khỏi bị mờ.

Osmium

Wollaston và Smithson Tennant phát hiện ra osmium vào năm 1803. Osmium là sản phẩm của bạch kim, niken và quặng đồng.

Osmium thậm chí còn hiếm hơn rhodi - trên thực tế nó là thành phần ổn định ít nhất trong lớp vỏ trái đất với sự xuất hiện trung bình 50 phần trên mỗi nghìn tỷ. Sản lượng osmium tổng cộng ít hơn một tấn mỗi năm. Trong osmium tinh khiết trạng thái của nó là độc hại cao do đó, các ứng dụng thương mại đòi hỏi hợp kim với các kim loại khác. Hợp kim Osmium rất cứng. Đầu phun bút, mặt nạ dụng cụ và các tiếp điểm điện thường đòi hỏi osmium. Do tính chất phản chiếu cao của osmium, các sứ mệnh không gian đã có những chiếc tàu được trang bị với gương được phủ bằng osmium. Smithson Tennant đã phát hiện iridium vào năm 1803. Iridium cũng là một kim loại quý hiếm xảy ra với tốc độ 0. 001 phần triệu trên lớp vỏ trái đất. Iridium xảy ra với nồng độ cao nhất trong ba loại cấu trúc địa chất - trầm tích lửa, hố va chạm và tiền cát được làm lại từ một trong những cấu trúc cũ.Các khoản tiền gửi lớn nhất thế giới ở Nam Phi tuy nhiên, tiền đồng và nickel lớn chứa iridium. Sản xuất iridium hàng năm khoảng 3 tấn. Iridium được yêu cầu cho nhiều sản phẩm liên quan đến điện tử. Các ứng dụng của nó cũng bao gồm việc sản xuất các nồi nấu kim loại yêu cầu để sản xuất tinh thể chất lượng cao lớn.

Các phích cắm tia lửa cũng chứa iridium làm điện cực và chất xúc tác hóa học. Một đồng vị của iridium cũng là một nguồn phóng xạ gamma để điều trị ung thư.

Ruthenium

Karl Ernst Klaus đã phát hiện ra ruteni năm 1844. Ruteni là kim loại dồi dào thứ 74 trong lớp vỏ trái đất. Quặng thường xuất hiện trong quặng với các kim loại platinum khác ở dãy núi Ural và Bắc và Nam Mỹ. Sản lượng hàng năm khoảng 12 tấn ruthenium mỗi năm và trữ lượng thế giới khoảng 5 000 tấn. Ruthenium làm cứng bạch kim và palladium do đó; nó có ứng dụng trong việc sản xuất các tiếp xúc điện chịu mài mòn. Ruthenium cũng có các ứng dụng khác trong y học, chuyển đổi năng lượng mặt trời và lưu trữ dữ liệu. Ruthenium là một chất xúc tác linh hoạt và có các đặc tính tuyệt vời trong hành vi điểm lượng tử lượng tử, tính siêu dẫn kì lạ và nhiệt sắt từ nhiệt độ cao.

Rhodium, iridium, osmium và ruteni chỉ giao dịch trên thị trường vật chất - không có hợp đồng tương lai về các kim loại này. PGM là kim loại rất hiếm. Vì tiến bộ công nghệ nên ứng dụng cho các kim loại cứng bền, tuyệt vời với nhiều tính chất độc đáo. Khi ứng dụng phát triển như vậy không nhu cầu. Ví dụ, tiêu thụ hàng năm của iridium một mình đã tăng từ 2. 5 tấn trong năm 2001 lên 10. 4 tấn trong năm 2010. Sự hiếm có của tất cả các kim loại này thật sự phân loại chúng như các kim loại quý.