续上表 贵金属对一些化学试剂抗腐蚀性能比较 | ||||||||
试剂及条件 | Au | Ag | Pt | Pd | Rh | Ir | Os | Ru |
NaClO溶液 | 室温 |
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| A | C | B |
| D |
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| A | D | B | B | D | |
FeCl3 | 室温 | B |
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| C | A | A | C |
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| D | A | A | D | |
熔融Na2SO4 |
| A | D | B | C | C |
| B |
熔融NaOH |
| A | A | B | B | B | B | C |
熔融Na2O2 |
| D | A | D | D | B | C | D |
熔融NaNO3 |
| A | D | A | C | A | A | D |
熔融Na2CO3 |
| A | A | B | B | B | B | B |
注:A—不腐蚀;B—轻微腐蚀;C—腐蚀;D—严重腐蚀 |
银和钯的化学稳定性相对较差,可溶于硝酸和热浓硫酸,铂和金只溶于王水,副铂族金属在王水中都难溶解。贵金属的抗腐蚀性能与其存在及使用状态有密切的关系,微细分散的活性状态的所有贵金属都易被王水或酸性氧化剂溶解,王水不溶的物料用碱熔融一水浸后即可转变为可溶解的化合物,贵金属溶解后,除银及钯呈硝酸盐或硫酸盐可以以阳离子状态存在外,其他贵金属都与多种配位元素或基团生成价态、性质差异很大的各种配合物。
锇、钌性质十分特殊,熔点很高,密度和硬度很大,它们的许多矿物或化合物不但难氧化甚至难溶于王水,但金属状态抗氧化性很差,粉末状的锇在室温下即可被空气中的氧氧化为挥发性很强的四氧化锇(OsO4),粉末状的钌在加热至450℃以上也氧化为稍具挥发性的二氧化钌(RuO2),在强氧化气氛及更高温度下则氧化为挥发性很强的四氧化钌(RuO4)。
铱的抗氧化性最强,它是所有金属中惟一可在氧化气氛中使用到2300℃而不发生严重损坏的金属。其次是铂,能在氧化气氛中使用到熔化之前。钯在空气中加热,在350-790℃下会氧化,但高于此温度后氧化物发生分解并恢复为金属。铑、铱在600-1000℃下氧化,超过该温度氧化物分解成金属。[next]
贵金属在化学元素氧化还原电位顺序表中位于氢之后,属正电性金属,即它们很难失去电子被氧化为阳离子。但一旦转化为阳离子存在于水溶液中,就具有很高的氧化电位,成为很强的氧化剂,用一般的电负性金属(如镁、铝、锌、铁等)、氢及其他还原剂,很容易将它们从溶液中置换沉淀出来。
所有贵金属都易生成难溶硫化物。
有些贵金属化合物在一定条件下有强烈的爆炸性,如RuO4在180℃会剧烈分解发生爆炸,银的某些化合物如丙银胺、氮化银、叠氮银、乙炔银,金的氧化物、氢氧化物、氯化物等与氨反应皆易引起爆炸。
(三)生化性质
贵金属在地壳中的丰度极低,化学惰性,迁移活性很差,分布相对集中,它们很难通过食物、水、空气等进入生命体自然地参与新陈代谢和元素交换。它们在生物圈的平衡浓度分别为(ng/g):银160,钯0.7,金0.5,铂0.2,铑0.05,钌、锇、铱各0.005,六种铂族金属合计仅小于1ng/g (1g=109ng),实属“超痕量元素”,可忽略不计。金属或合金状态的贵金属均无明显毒性,使用安全。人们佩戴的戒指、手镯、项链、耳环常期直接接触皮肤,自古至今未发现中毒的情况。钯及其合金大量用于牙科材料,未有副作用。但许多贵金属化合物毒性很强,一方面会对生命体造成中毒伤害,另一方面某些化合物又可以帮助调整失衡的机体,制成特殊药物治疗疑难病症。
银盐进入人体导致贫血和发育延缓。进入消化道引起口腔刺激、出血性胃炎、下痢、血压下降。长期摄入少量银盐引起肝、肾的脂肪病变,量大的急性中毒可致死。有些银化合物,如二氟化银、亚砷酸银、烷基银有剧毒。
金盐多有强毒性,有机化合物金盐如烷基金有剧毒。金盐进入人体可诱发白血球和血小板减少症、贫血、红斑、剥脱性皮肤炎、肾上线皮脂坏死、大肠炎、尿毒症等。
OsO4、RuO4易挥发接触眼睛,其强氧化性会引起严重的结膜红肿、畏光流泪、灯下视物出现光轮,严重时角膜溃疡甚至失明。吸入人体会引起上呼吸道炎症。
铂盐进入人体可引起呕吐、腹泻、黑便。接触皮肤会引起鳞状红斑性皮炎和湿疹样斑、荨麻疹、持久性潮红、干燥、皲裂。症状可从指间、臂扩展到颈和脸。可溶性铂盐的粉尘浓度达0.002-0.01mg/m3时,吸入呼吸道即产生明显的刺激症状,甚至出现哮喘症候群。
钯盐对皮肤有刺激性,但不易被消化道吸收。尚无钯盐引起临床中毒的报道,但快速静脉注射高浓度钯盐(0.6mg/kg)可使心脏停搏死亡。终生饮用含Pd 5mg几的水可使实验动物(大小鼠)产生癌瘤。