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溶解在固体里的气体

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:钯与铂的这一奇妙性质,在化学工业上可作为催化剂。虽然科学界目前还没有将钯与铂的催化原理完全弄清楚,但人们认为这与它们能大量溶解气体的性质有关:因为在溶解了大量的气体之后,等于把气体浓缩钯或者铂中,增加了气体分子相互碰撞、进行化学反应的机会。

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固体物质溶解在液体里,这是生活中常见的现象:如食盐融入水里。气体溶解在液体中也十分的稀松平常:汽水,就是二氧化碳气体溶解在水里制成的;氨水,就是气体氨溶解在水里制成的。但是气体可以溶解在固体里吗?当然可以!有许多种气体真的可以溶解在固体里。

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小行星

氢就可以溶解在金属钯中,钯是一种化学元素,它的拉丁名是以小行星智神星来命名的,另一种以小行星来命名的元素是铈,属于一种过渡金属,性质像铂,可在铜矿及镍矿中提取,它主要用作工业上的催化剂及白金首饰。钯的化学性质很稳定,在空气中不会被氧化,但是他是抓气体的能手。据实验,在常温下,钯片能吸收比它的体积大700倍的氢气!它的外表也随着改变了:体积显著膨胀,变脆,并且布满了裂纹。如果把钯捣成细粉,随着它的表面面积的增大,溶解气体的本领也不断增大。据测定,钯粉在常温下,可吸收比自己体积大850倍的氢气。

氢气为什么可以溶解在钯中呢?据人们用X射线进行研究发现,当氢气溶解到钯中以后,钯的晶格就胀大了;当钯中的氢气浓度大到某一程度,钯的晶格会转变成另一种更疏松的形式。

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钯的本领

钯不仅能吸收氢气,而且能吸收氧气、氮气、乙稀等许多气体。除了钯以外,铂也是吸收气体的能手,据测定,粉末状的铂在常温下,溶解氢气的能力虽然比钯差一些,但是溶解氧气的本领比钯好。

钯与铂的这一奇妙性质,在化学工业上可作为催化剂。例如,在钯的催化下,可以使液态的油脂加氢变成固态;可使不饱和的烯、炔类化合物,加氢后变成饱和的烷类化合物;可使不饱和的醛、铜酸变成相应的饱和有机化合物。铂,也可作催化剂。譬如,氢气与氧气混合在一起,在平常温度下,本来就是几万年也不会化合。可是,只要倒进一点铂粉到这种氢、氧混合气体中,立刻会发生爆炸——氢气和氧气猛烈地化合成了水,可是,铂依旧是铂,没有一点变化。

虽然科学界目前还没有将钯与铂的催化原理完全弄清楚,但人们认为这与它们能大量溶解气体的性质有关:因为在溶解了大量的气体之后,等于把气体浓缩钯或者铂中,增加了气体分子相互碰撞、进行化学反应的机会。而当一些气体分子发生了化学反应,放出部分热量,使温度升高,又反过来大大促进了其他气体分子进行化学反应。

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油脂

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受人喜爱的钯金

钯金是世界上最稀有的贵金属之一,地壳中的含量约为一亿分之一,比黄金要稀少很多。 世界上只有俄罗斯和南非等少数国家出产,每年总产量不到黄金的5‰,比铂金还稀有。钯金异常坚韧,钯金制成的首饰不仅具有铂金般自然天成的迷人光彩,而且经得住岁月的磨砺,历久如新。钯金几乎没有杂质,纯度极高,闪耀着洁白的光芒。钯金的纯度还十分适合肌肤,不会造成皮肤过敏。

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