鉑俗稱白金,是一種化學(xué)元素,其化學(xué)符號(hào)為Pt,原子序數(shù)為78,原子量為195.084 u。鉑密度高、延展性高、反應(yīng)性低的灰白色貴金屬,屬于過渡金屬。
鉑同屬于鉑系元素和10族元素。它共有六種自然產(chǎn)生的同位素。鉑是地球地殼中罕見的元素,豐度排在第71名,平均豐度大約為5 μg/kg,地殼百萬分之0.001為鉑。它一般出現(xiàn)在某些鎳和銅礦石中,位于原生元素礦藏,主要分布在南非,當(dāng)?shù)氐你K產(chǎn)量占全球的80%。鉑年產(chǎn)量只有幾百噸,應(yīng)用亦十分重要,因此非常貴重,是主要的貴金屬貿(mào)易商品。
生產(chǎn)
像其余的鉑系金屬一樣,鉑是鎳和銅的商業(yè)開采加工過程的副產(chǎn)品。在銅的電解精煉過程中,銀、金、各鉑系金屬、硒和碲都會(huì)下沉至槽的底部,形成“陽極泥”。鉑系金屬的萃取過程便是從這一泥狀物質(zhì)開始的。
如果在飄沙沉積物或其他礦物中發(fā)現(xiàn)純鉑,則可以在移除雜質(zhì)的過程中將鉑提取。鉑的密度高于大部分的雜質(zhì),所以較輕的雜質(zhì)可以用浮力分離的方式輕易地提取。鉑具有順磁性,而鎳和鐵都具有鐵磁性?;旌衔锝?jīng)過電磁鐵后,鎳和鐵會(huì)被分離出來。鉑的熔點(diǎn)較高,因此可以利用高溫把不少雜質(zhì)熔融去除。最后,鉑不受氫氯酸和硫酸侵蝕,混合物在任一者中經(jīng)攪拌后,雜質(zhì)自然會(huì)溶解,剩余的就是鉑。
原始鉑中也含有金以及其他鉑系元素。要純化原始鉑,可以用王水處理。鈀、金和鉑會(huì)溶解,而鋨、銥、釕和銠則不會(huì)反應(yīng)。加入二氯化鐵后,金會(huì)沉淀,并可以過濾出來。加入氯化銨之后,氯鉑酸銨會(huì)沉淀,經(jīng)加熱后可以轉(zhuǎn)化為鉑金屬。未沉淀的六氯鉑酸(IV)可以經(jīng)鋅元素還原。在實(shí)驗(yàn)室中,也可用類似方法從少量殘留物中萃取出鉑。
應(yīng)用
2010年售出的245噸鉑當(dāng)中,113噸(46%)用于汽車催化轉(zhuǎn)換器,76噸(31%)用于首飾,其余35.5噸的應(yīng)用包括投資、電極、抗癌藥物、氧傳感器、火花塞和渦輪引擎等。
當(dāng)中,在醫(yī)療界鉑被認(rèn)為是對(duì)抗癌癥腫瘤最有效的藥物,用于化療,治療各種類型的癌癥。包括肉瘤,某些癌(如小細(xì)胞肺癌,頭頸癌和卵巢癌),淋巴癌,膀胱癌,子宮頸癌和生殖細(xì)胞瘤。
順鉑對(duì)睪丸癌有特效; 治愈率從原來的10%提高到85%;此外,順鉑還用于俄歇治療。
健康安全
根據(jù)美國疾病控制與預(yù)防中心,短期暴露在鉑鹽中會(huì)刺激眼部和咽喉,長期暴露則有可能會(huì)導(dǎo)致呼吸道和皮膚的過敏反應(yīng)。目前在美國的標(biāo)準(zhǔn)暴露量為每立方米空氣2微克鉑,數(shù)值取8小時(shí)工作時(shí)段內(nèi)的平均值。
鉑基抗腫瘤藥,例如順鉑目前用于化療,其對(duì)付某些腫瘤的效果良好。
鉑是某些硅橡膠和凝膠生產(chǎn)過程中的催化劑,這些物質(zhì)是多種醫(yī)療植入物的成分,例如乳房植入物、關(guān)節(jié)修復(fù)體、人工腰椎間盤等等。包括美國食品藥品監(jiān)督管理局在內(nèi)的多個(gè)機(jī)構(gòu)在進(jìn)行調(diào)查后,并未發(fā)現(xiàn)鉑在體內(nèi)具有毒性的證據(jù)。