鉑金催化劑穩(wěn)定性好嗎?
作者:訪客發(fā)布時間:2021-07-12分類:催化劑及助劑瀏覽:89
好。鉑催化劑(英文名稱platinum catalyst)是一種以金屬鉑為主要活性組分制成的催化劑的總稱。采用鉑金屬網、鉑黑、或把鉑載于氧化鋁等載體上,也可含有金屬錸等助催化劑組分。主要用于氨氧化、石油烴重整、不飽和化合物氧化及加氫、氣體中一氧化碳、氮氧化物的脫除等過程。是化學、石油和化工反應過程經常采用的一種催化劑。具有催化活性高,選擇性強,催化劑制作方便,使用量少,可以通過制造方法的變化和改進,與其他金屬或助催化劑活性組分復配等,優(yōu)化催化性能。應用領域廣,能夠反復再生和活化使用,壽命長,廢催化劑的金屬鈀可以回收再利用等優(yōu)越性。許多鉑催化劑品種都已成為專利產品,應用于各行各業(yè),具有新的結構及催化功能的鉑催化劑仍在不斷研發(fā),不但使許多難以實現(xiàn)的反應過程經鉑催化劑催化而成為可能,而且使許多石油和化工等工業(yè)生產過程,因采用新開發(fā)的鉑催化劑得到改善和提高,使工藝過程簡化、經濟效益提高,因此鉑催化劑仍具有遠大的發(fā)展前景。
鉑是一種化學元素,其單質俗稱白金,屬于鉑系元素,它的化學符號Pt,是貴金屬之一。原子量195,略小于金的原子量,原子序數(shù)78,屬于過渡金屬。熔點1772℃,沸點 3827 ±100℃,密度2145千克/立方米( 20℃),較軟,有良好的延展性、導熱性和導電性。海綿鉑為灰色海綿狀物質,有很大的比表面積,對氣體(特別是氫、氧和一氧化碳)有較強的吸收能力。粉末狀的鉑黑能吸收大量氫氣。鉑的化學性質不活潑,在空氣和潮濕環(huán)境中穩(wěn)定,低于 450℃加熱時,表面形成二氧化鉑薄膜,高溫下能與硫、磷、鹵素發(fā)生反應。鉑不溶于鹽酸、硫酸、硝酸和堿溶液,但可溶于王水和熔融的堿。因為鉑是穩(wěn)定的,所以化合價一般顯零價,但也有+2、+3、+4、+5、+6價的。
晶體結構:等軸晶系,晶胞為面心立方晶胞,每個晶胞含有4個金屬原子。
鉑是一種過渡金屬,密度大,可延展,色澤銀白,金屬光澤,硬度4-4.5,密度為2145千克/立方米。熔點高為1773℃。富延展性,可拉成很細的鉑絲,軋成極薄的鉑箔。
化學性質極穩(wěn)定,不溶于強酸強堿溶液,在空氣中不氧化。第一電離能9.0電子伏特。化合價為零價,但也有+2、+4和+6價的化合物。熔點1772℃,沸點3827℃。密度21.46克/立方厘米。銀白色金屬,質柔軟,有延展性。晶體結構為面心立方體。鉑有很高的化學穩(wěn)定性,除溶于王水和熔融的堿外,還溶于鹽酸和過氧化氫、鹽酸和高氯酸的混合物中,除此之外,鉑常溫下不與一般強酸、堿和其他試劑作用。但是鉑在高溫下容易遭受腐蝕,例如:對于多種氧化劑,強堿、容易還原的重金屬,以及硫、磷、砷等,鉑或則被其破壞,或則與其成合金,正因為如此,所以不得在鉑器皿中加熱或熔融堿金屬的氧化物,硫代硫酸鈉,含磷和大量硫的物質以及含重金屬的樣品(如鉛、錫、銻、砷、汞、銅等)。高溫下不許使用大量過氧化劑、氫氧化鈉(鉀)作熔劑。鉑器皿中不允許處理鹵素或分解出鹵素的物質。但以下物質能溶解鉑:
王水(硝酸和鹽酸以1:3(體積比)混合的混合物)
雖然王水能溶解鉑,但這與鉑的狀態(tài)有關,致密的鉑在常溫下的王水溶解速度非常慢,直徑1 mm的鉑絲要4-5個小時才能完全溶解。鉑黑(鉑粉)在加熱時能與濃硫酸反應,生成二氧化鉑和亞硫酸,亞硫酸不穩(wěn)定,一生成就分解為二氧化硫和水,另外,金屬鉑被氧化生成的二氧化鉑是一種堿性氧化物,它能進一步和濃硫酸發(fā)生復分解反應,生成二硫酸鉑。氯鉑酸的制法是把鉑金屬溶解在王水中。這個反應的產物是鉑氯酸,而非以前認為的含氮鉑化合物。氯鉑酸是一紅棕色固體,可從蒸發(fā)其溶液取得。
堿金屬氰化物
堿金屬氰化物也能溶解鉑,高溫下鉑能與鹵素反應,但硒,碲和磷更容易和鉑反應。致密的金屬鉑在任何溫度下的空氣中都不被氧化。
鹽酸和過氧化氫的混合物
熔融的堿
鹽酸和高氯酸的混合物
與王水的反應:3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO↑+8H2O
用王水溶解經過處理的鉑精礦或電解銅、鎳產生的陽極泥,經一系列化學處理后,可得氯鉑酸銨,將它在1000℃緩慢灼燒,便分解制得海綿鉑。鉑在氫化、脫氫、異構化、環(huán)化、脫水、脫鹵、氧化、裂解等化學反應以及接觸法生產硫酸、氨氧化法制取硝酸、氨和甲烷制取氫氰酸、制備環(huán)己烷、生產維生素時都用作催化劑。用鉑催化劑重整石腦油,可提高汽油產品的辛烷值。鉑及其合金在高溫下耐氧化和腐蝕,用于制作坩堝、蒸發(fā)皿、電極、噴嘴、反應器等。鉑和鉑銠合金在冶金、玻璃、陶瓷工業(yè)中用作高溫爐的爐絲和熱電偶。鉑還用于制作首飾。
希望我能幫助你解疑釋惑。
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