在自然界中未曾發(fā)現過游離態(tài)的銦單質,1863年,德國的賴希和李希特,用光譜法研究閃鋅礦,發(fā)現新的元素,即銦。
鉈被發(fā)現和取得后,德國弗賴貝格(Freiberg)礦業(yè)學院物理學教
銦
銦
授賴希由于對鉈的一些性質感興趣,希望得到足夠的金屬進行實驗研究。于是他在1863年開始在夫賴堡希曼爾斯夫斯特出產的鋅礦中尋找這種金屬。這種礦石所含主要成分是含砷的黃鐵礦、閃鋅礦、輝鉛礦、硅土、錳、銅和少量的錫、鎘等。賴希認為其中還可能含有鉈。雖然實驗花費了很多時間,他卻沒有獲得期望的元素。但是他得到了一種不知成分的草黃色沉淀物。他認為是一種新元素的硫化物。
鉑(Pt)元素在周期表中第10族(ⅧB)鉑族元素,原子序數78,穩(wěn)定的同位素有194,195,196,198。密度21.45g/cm,熔點1769℃,沸點3827±100℃,氧化態(tài)+2、+3、+4價,銀白色具有良好延展性的金屬。鉑在空氣中不被氧化,在450℃以下無明顯的氧化膜生成,450℃以上生成揮發(fā)性氧化物稍有失重。在500℃的氧氣氣氛中能氧化成氧化鉑??杀畸u素、氰化物、硫和苛性堿腐蝕。在1000℃將鉑暴露在硫化氫中,12小時后可觀察到少量腐蝕。不溶于鹽酸、硝酸,但溶于王水,生成六氯合鉑(Ⅳ)酸(H2PtCl6)。鉑是很好的吸氫材料,要避免長時間暴露在含碳的強還原氣氛(如C、CO、CO2)中。
在石油和化工過程中富盛名的鉑催化劑及其催化過程有:
(1)鉑重整催化劑及鉑重整過程:在石油煉制工業(yè)中,將石油中的C6~C8烷烴餾分分離出來,經過重整,轉化成C6~C8芳烴,即苯、甲苯、二甲苯的過程,所用催化劑為鉑催化劑,過程的目的是增產芳烴、提高汽油的辛烷值。重整過程用催化劑又稱單鉑催化劑(英文名稱single platinum catalyst),以鉑為金屬活性組分,以γ-氧化鋁為載體,鉑含量在0.3~0.7%,酸性組分為氯或氯氟化物,含量為0.1~0.3%。催化劑堆積密度為0.79~0.85g/cm,白色、圓柱狀顆粒?;钚越M分鉑起到加速直鏈的烷烴脫氫及芳構化反應。提高催化劑中鉑含量,有利于芳構化反應和催化劑的抗毒能力。另一種鉑重整催化劑為鉑-錸雙金屬催化劑。重整反應溫度為400~500℃,壓力2.5~3.0MPa。催化劑使用周期可在一年以上。
(2)氨氧化過程采用鉑銠絲網催化劑,氨與空氣經鉑銠絲網催化劑,在850~900℃反應生成一氧化氮和水,一氧化氮再被氧化成二氧化氮,水吸收生成硝酸。
(3)低碳烴催化芳構化,C5~C6 烴異構化過程采用載鉑的氧化鋁催化劑。目的是增產芳烴和提高汽油辛烷值。
主要性能指標
(1)活性。是衡量催化劑效能大小的標準。工業(yè)上通常以單位體積(或重量)催化劑在一定條件下,單位時間內所得到的產品數量來表示。
(2)選擇性。是指催化劑作用的專一性,即在一定條件下,某一催化劑只對某一化學反應起加速作用。選擇性通常以反應后所得指望產物的克分子數與參加反應的原料克分子數之比的百分數表示。
(3)穩(wěn)定性。是指催化劑在使用過程中保持其活性及選擇性不變的能力,通常以使用壽命來表示。催化劑的良好性能不僅取決于活性金屬的固有特性(原子的電子結構等),而且取決于其結晶構造、粒子大小、比表面積、孔結構及分散狀態(tài)等因素。此外,助催化劑及載體對催化劑的性能也有重要影響。