铂金( 二 )

nH2O ? PtCl4+ 2 HCl + (n+ 2) H2O
PtCl4? PtCl2+ Cl2
PtCl2? Pt + Cl2
以上三项反应皆可逆 。已知的铂卤化物还包括二溴化铂和四溴化铂 。六氟化铂是能够对氧进行氧化的强氧化剂(见二氧基盐) 。氧化物二氧化铂(PtO2)亦称亚当斯催化剂,呈黑色粉末状,可溶于氢氧化钾溶液及浓酸中 。二氧化铂以及较为罕见的一氧化铂在加热后都会分解 。氧化铂(II,IV)(Pt3O4)可经以下反应生成:2 Pt+ Pt+ 4 O→ Pt3O4
其他化合物乙酸二铂不像乙酸钯那样可以在市面上购买 。当需要硷的时候,可以结合使用铂的卤化物和乙酸钠 。在合成铂的N-杂环卡宾配合物时,可用乙醯丙酮酸铂(II)作为初始反应物,以减少合成步骤,使反应更容易进行 。在各种铂化钡化合物中,铂拥有低于零的氧化态:?1至?2 。这些化合物包括BaPt、Ba3Pt2和Ba2Pt 。铂化铯(Cs2Pt)为深红色透明晶体,含Pt2?离子 。在经过电化学还原的表面上,铂也可以有低于零的氧化态 。负的氧化态数值对于金属元素来说十分特殊,此现象与6s电子轨域的相对论性稳定作用有关 。蔡斯盐含有乙烯配位体,是较早被发现的有机金属化合物 。(1,5-环辛二烯)二氯化铂(II)属于烯烃配合物,它含有能够轻易置换的1,5-环辛二烯配位体 。1,5-环辛二烯配合物以及各种铂卤化物都可以作为铂化学研究的初始反应物 。顺铂,又称顺式-二氯二氨合铂(II),是含铂(II)、呈平面正方形结构的化疗药物 。同类药物还包括卡铂(Carboplatin)和奥沙利铂 。这些化合物能够交叉连结DNA,并通过相似的反应路径产生烷化剂,杀死细胞 。历史主流学术观点认为,像铂这样的重元素产生于超新星爆炸 。铂产生于Ib型、Ic型、II型超新星内的r-过程,被Ib型、Ic型、II型超新星喷射到宇宙各处 。但另有新证据显示,像铂、金这样的重元素也可能产生于两个中子星相撞 。人类用铂史最早可追溯到古埃及 。考古学家在最早公元前1200年的古埃及墓与象形文字所用的金内发现了微量铂 。然而,不确定早期埃及人对此金属的了解程度,相当有可能他们未认出他们的金内有铂 。前哥伦布时期,今厄瓜多埃斯梅拉达斯附近曾有原住民用铂以制各式各样的金铂合金製品,包括鼻环、耳环、面具 。1557年,义大利人文主义者朱利斯·凯撒·斯卡利杰对铂金属作出描述,称在达连和墨西哥之间所发现的未知贵金属“用火焰或任何西班牙技术都无法将其熔化” 。1741年,英国冶金学家查尔斯·伍德(Charles Wood)在牙买加发现了各种来自哥伦比亚的铂样本,并将样本寄往威廉·布朗里格(William Brownrigg)作进一步分析 。安东尼奥·乌略亚也被认为是铂的发现者 。他在法国测地线任务(French Geodesic Mission)八年后,于1746年返回了西班牙 。他把铂描述为不可分离且不可煅烧的金属 。乌略亚还预测铂矿将会被发现 。1748年,他发表了相关报告之后,没有再继续探究此金属 。1750年,布朗里格在研究过伍德所寄来的铂样本之后,向皇家学会呈交了一份有关铂的详细报告,表示在过去有关已知矿物的文献都未提及此金属 。布朗里格也提到了铂的熔点之高,且对硼砂有着极高的耐火度 。欧洲各地化学家相继对铂进行研究,如:安德烈亚斯·西吉斯蒙德·马格拉夫、托尔贝恩·奥洛夫·贝尔曼、永斯·雅各布·贝采利乌斯、威廉·李维斯(William Lewis)和皮埃尔-约瑟夫·马盖(Pierre-Joseph Macquer)等 。1752年,亨利克·特奥菲卢斯·谢佛尔(Henrik Teofilus Scheffer)发表了一份有关铂的详细科学描述 。他将其称为“白金”,并详述了如何利用砷来熔融铂矿物 。报告也指出,铂比金更易弯曲,但耐腐蚀性则相近 。卡尔·冯·西金根(Carl von Sickingen)于1772年对铂进行了大量研究 。他用以下步骤製成了具可塑性的铂:先将铂与金製成合金,溶于热王水之中,用氯化铵把铂沉澱出来,再将产生的氯铂酸铵点燃,最后把鬆散的铂敲打成块 。弗朗兹·卡尔·阿哈尔德(Franz Karl Achard)于1784年制了第一个铂制坩埚 。他将铂与砷结合,经过处理工序后再把砷挥发出来 。由于铂是第一个被发现的铂系元素,所以谢佛尔和西金根误认为,铂的硬度(比铁稍高)会使它较难弯曲,甚至有脆性;然而事实上铂的可塑性很高,与金相近 。当时他们的铂样本混杂了不少其他铂系元素,如锇和铱等,这增大了铂样本的脆性 。要製成可塑的铂化合物,他们仅能掺入金 。如今,人们有制高纯度铂金属的能力 。由于铂的晶体结构和许多软金属相似,所以很容易製成很长的铂金属丝 。1786年,西班牙国王卡洛斯三世赐给皮埃尔-弗朗索瓦·沙巴诺(Pierre-Fran?ois Chabaneau)书库和实验室,以助他对铂的研究 。沙巴诺成功从铂矿物中去除各种杂质,包括金、银、铅、铜和铁,这使他认为此样本是单一金属 。不过,样本内有尚未被发现的铂系元素 。因此沙巴诺得出了矛盾的实验结果:有时铂显得可塑,但在掺入铱后,合金却变得易碎;有时铂完全不可燃,但在掺入锇后,合金却会挥发 。几个月之后,沙巴诺对白热化的海绵状含铂物质进行锤打和挤压,製备出23公斤有可塑性的纯铂金属 。沙巴诺意识到铂的不熔性会赋予其製成的物品价值,所以他与华金·卡贝萨斯(Joaquín Cabezas)创业,生产铂锭与铂器皿 。西班牙的“铂金时代”自此开始 。一氧化碳经过催化转换器中的铂时会被氧化成二氧化碳 。格哈德·埃特尔因发现该反应的具体分子机制而于2007年获得了诺贝尔化学奖 。生产像其余的铂系金属一样,铂是镍和铜的商业开採加工过程的副产品 。在铜的电解精炼过程中,银、金、各铂系金属、硒和碲都会下沉至槽的底部,形成“阳极泥” 。铂系金属的萃取过程便是从这一泥状物质开始的 。如果在飘沙沉积物或其他矿物中发现纯铂,则可以在移除杂质的过程中将铂提取 。铂的密度高于大部分的杂质,所以较轻的杂质可以用浮力分离的方式轻易地提取 。铂具有顺磁性,而镍和铁都具有铁磁性 。混合物经过电磁铁后,镍和铁会被分离出来 。铂的熔点较高,因此可以利用高温把不少杂质熔融去除 。最后,铂不受氢氯酸和硫酸侵蚀,混合物在任一者中经搅拌后,杂质自然会溶解,剩余的就是铂 。原始铂中也含有金以及其他铂系元素 。要纯化原始铂,可以用王水处理 。钯、金和铂会溶解,而锇、铱、钌和铑则不会反应 。加入二氯化铁后,金会沉澱,并可以过滤出来 。加入氯化铵之后,氯铂酸铵会沉澱,经加热后可以转化为铂金属 。未沉澱的六氯铂酸(IV)可以经锌元素还原 。在实验室中,也可用类似方法从少量残留物中萃取出铂 。套用2010年售出的245吨铂当中,113吨(46%)用于汽车催化转换器,76吨(31%)用于首饰,其余35.5吨的套用包括投资、电极、抗癌药物、氧感测器、火花塞和涡轮引擎等 。催化剂铂的最大用途是做化学反应的催化剂,这种催化剂通常是铂黑 。19世纪早期,化学家开始用铂粉末对氢的点燃反应进行催化 。铂目前最大套用于汽车的催化转换器,使废气中低浓度未燃烧的碳氢化合物能够完全燃烧,产生二氧化碳和水汽 。在石油业中,铂可以用来催化若干个不同的反应,特别是将石脑油催化重整为更高辛烷值的汽油 。二氧化铂(或称亚当斯催化剂)是氢化反应的催化剂,特别用于生产植物油 。铂金属可以很好地催化过氧化氢分解为水和氧气的反应 。度量衡标準在1889至1960年间,米的定义以一件特製的铂铱合金(90比10)棒之长度为标準,这根棒称为国际米原器 。1799年的原器则是用铂所制 。国际公斤原器是用1879年的同批铂铱合金製成的圆柱体,至今仍然是公斤的标準砝码 。标準氢电极用铂制电极,同样因为铂的抗腐蚀性很高 。贵金属铂是贵金属贸易商品 。铂锭的ISO货币代码为“XPT” 。铂币、铂条和铂锭可以作交易或收藏 。由于铂不易受侵蚀,且外表闪亮,所以也被用作首饰,通常用90%至95%合金 。有关珠宝交易的出版物一般建议珠宝商在铂的表面刮出些划痕 。在制表业中,不少公司会用铂来制限量版钟錶系列 。铂既不会失去光泽,又不会刮损(相比金而言),非常适宜作钟錶材料 。和其他工业用贸易商品一样,铂价的波动比金更高 。2008年,铂价从每金衡盎司2,252美元降至774美元,市值降低近三分之二 。相比同时期,金价从每盎司1,000美元左右跌至700美元左右,市值降低仅三分之一 。在持续稳定增长的经济内,铂价往往是金价的双倍;而在不稳定时期,由于工业需求降低,铂价一般跌至金价的水平以下 。在经济滞缓时,金价更加稳定,因为其需求量并不受工业用途的推动 。18世纪,法国的路易十五鑒于铂之稀有,宣告铂是唯一配得上国王的金属 。其他用途在实验室当中,铂金属丝可用作电极 。热重分析会用铂制的盘和支架,因为在高温下(约1000°C)它必须要严格地保持化学惰性 。铂是各种金属器具的合金添加剂,如金属细丝、抗腐蚀实验容器、医疗器材、假牙、电触头和热电偶等 。铂钴合金、铁铂合金可以製成强力的永久磁体 。,同时也是硬碟碟片中纪录层的主要材料 。船只、管道和钢铁码头都有用到含铂的阳极 。尊贵的象徵铂极为稀有,常被认为是尊贵的象徵 。信用卡、签账卡及某些会员卡的白金卡服务水平一般比金卡更高 。对于唱片来说,“白金奖”是第二高的荣誉,位于钻石以下,金、银、铜之上 。例如在美国,销售超过一百万张的唱片会被称为“白金唱片”,而销售超过一千万张的唱片则会被称为“钻石唱片” 。其他商品如果表面呈银白色,也会被称为“白金” 。伊莉莎白王后冠是为乔治六世的加冕而特製,其框架就是以铂作为材料 。它是首个用到铂金属的英国皇冠 。健康安全根据美国疾病控制与预防中心,短期暴露在铂盐中会刺激眼部和咽喉,长期暴露则有可能会导致呼吸道和皮肤的过敏反应 。目前在美国的标準暴露量为每立方米空气2微克铂,数值取8小时工作时段内的平均值 。铂基抗肿瘤药,例如顺铂目前用于化疗,其对付某些肿瘤的效果良好 。铂是某些硅橡胶和凝胶生产过程中的催化剂,这些物质是多种医疗植入物的成分,例如乳房植入物、关节修复体、人工腰椎间盘等等 。包括美国食品药品监督管理局在内的多个机构在进行调查后,并未发现铂在体内具有毒性的证据 。