铑是在1803年由William Wollaston发现的。他和Smithson Tennant在一个商业投资中合作,多半是为了生产出纯铂来出售。这个程序的步是溶解普通的铂在王水(硝酸+盐酸)中。不是所有的都溶入了溶液中,它留下了黑色的残渣(Tennant研究了这些残渣,终他从中提取出了锇和铱)。Wollaston全神贯注在这个溶解的铂溶液,其也包含钯。他用沉淀法移除了这些金属,然后留下了一种漂亮的红色溶液,他从中获得了玫瑰红晶体。这些就是氯铑酸钠Na3RhCl6。他终从中生产出了这种金属自身的样本。世界铑产量约为铂的2.8%,几乎全由南非、俄罗斯和加拿大三国生产。金属铑以海绵状、粉状或致密块状出售。1990~1993年三国平均年生产的铑分别为7512kg,3227kg(仅指出售给西方国家部分),552kg。1980年以后,西方国家每年从废料中再生回收并进入市场的铑不断增加,仅从废汽车催化剂中回收的铑1989年就达2.5t。主要以铑催化剂、铑合金、铑镀层、铑化合物应用于化学、石油、玻璃、电气、牙科、饰品、汽车等领域。1992年西方国家共消费铑10.2t,其中汽车废气净化催化剂用量达86%。
除了制造合金外,铑可用作其他金属的光亮而坚硬的镀膜,例如,镀在银器或照相机零件上。将铑蒸发至玻璃表面上,形成一层薄蜡,便造成一种特别优良的反射镜面。
(1)催化活性和选择性高,寿命长。铑及其合金、含铑化合物、络合物催化剂可用于制醛类和醋酸,汽车废气净化,硝酸生产的氨氧化,塑料、人造纤维、药物、农药等有机化工合成,燃料电池电极。
(2)对可见光反射率高而稳定。常用于特殊工业用镜、探照灯、雷达等反射面的镀层。
(3)熔点高,抗氧化,耐腐蚀,是化学性质稳定的金属之一。可做耐腐蚀容器,大气中可在1850℃高温下使用,纯铑坩埚可用于生产钨酸钙和铌酸锂单晶。
(4)铑镀层硬度高(7500~9000MPa),耐磨,耐腐蚀,接触电阻稳定。镀铑复合材料是优良的电接触材料,铑还可用于饰品和其他工业仪器、气敏元件的镀层。
(5)改性作用。铑可与铂、钯等金属形成固溶体,对基体起固溶强化作用,提高基体的熔点、再结晶温度和抗腐蚀性,减少氧化挥发损失,其中铂铑合金是优良的贵金属测温材料;铑与钛、锆、铪、钽、铌等金属形成的化合物对含铑合金起弥散强化作用,增加热稳定性;铱中加铑可改善铱的加工性能。
(6)加工硬化率高,热加工成一定尺寸后可以冷加工。
(7)价格昂贵,除特殊使用外,通常只作为添加元素使用。
碳在铑中的溶解度随温度升高而增加,熔体铑能溶解1.42%~7.38%的碳,当熔体冷却时全部碳均以石墨状态析出。硬态铑的抗拉强度为1411.2MPa,伸长率为2%;退火态的抗拉强度为725.2MPa,伸长率为46%。加入铂、钯形成的铑合金,其机械性能、耐腐蚀性能以及使用时的稳定性都较纯铑的好。铑的主要物理性质列举于表1。
资源 铑的地壳丰度为1×10-7%。铑只有103Rh一种天然同位素。铑没有立矿床,产于与超基性或基性岩有关的含铂族金属铜镍共生硫化物矿床及铬铁矿矿床中,常与铂及其他铂族金属共生。主要矿物有铑金矿、铑铂矿、硫砷铑矿、砷铑铂矿等。已探明的世界铑工业储量为2240t,其中南非2120t,前苏联120t。铑主要产自南非、前苏联和加拿大。
应用与供需 铑常用作铂、钯合金的添加剂,用以提高合金的机械性能、耐腐蚀性能和耐高温性能,并使合金具有对某些化学反应的特定催化功能。铂铑及铂钯铑合金网是硝酸生产中的氨氧化催化剂。20世纪80年代后期,用于汽车尾气净化的铂钯铑催化剂量增加,导致铑用量大幅度上升,这方面占全部铑用量的3/4以上。铂铑合金用作生产玻璃、玻璃纤维的坩埚材料及搅拌器包覆材料。铂铑合金具有的热电性能,用于制作高温热电偶的材料。铑对可见光具有高的反射率,且随波长变化较小,稳定性好,常用作工业用镜、探照灯反射镜和饰品表面的镀层材料。镀铑层硬度大,耐磨性好。
1994年西方国家对铑的总需求量为12.5t,其中汽车用催化剂占91.4%,化学工业占2.4%,电子工业占1.5%,玻璃工业占1.7%,其他占3%。1994:年西方市场铑的供应量为12.5t,其中南非供应9.48t,北美0.5t,前苏联2.5t。1994年用于汽车工业的铑为11.69t。
冶金 从含铑矿石至产出纯铑一般经过铂族金属富集、铂族金属分离和铑精炼三个阶段。从含铑铂族金属精矿或含铑废料生产纯铑的原则工艺.
化学符号Rh,在元素周期表中属于Ⅷ族,原子序数45,原子量105.905,面心立方结构,铑是一种稀有的贵金属材料。简史 1804年英国化学家沃拉斯顿(W.H.Wollaston)从铂矿中发现铑,其发展史和铂的发展史紧密相关。世界铑产量约为铂的2.8%,几乎全由南非、俄罗斯和加拿大三国生产。金属铑以海绵状、粉状或致密块状出售。