金属中的“贵族之家”

金属中的“贵族之家”

黄金贵重是人们都知道的。一方面是因为它的价格昂贵，另一方面是它的性能优越。“真金不怕火炼”，这说明它在高温下不会氧化，始终保持着原来的质量和金灿灿的光芒。所以黄金能长期保存不失重，不变色。

有没有比黄金更贵重的金属呢？

有。铂系元素多数都比黄金贵。铂系元素是指位于元素周期表第八族中的六个元素，钌、铑、钯、锇、铱、铂。它们都是典型的贵重金属。在所有的金属元素中，铂系可以说是一个“贵族之家”了。“贵族之家”的全体成员，在地壳中几乎全部都是以金属状态存在的，虽然有时它们也以硫化物和砷化物的形态存在，但总体上看来是无足轻重的。

它们在地壳中的含量不算很少，跟黄金差不多，有时还要多一些，但在地壳中住的过于分散，所以开采起来很不容易。比如从一吨含铂的矿石中，通常只能获得十分之一克的铂。因而人们把它们一家都列入了稀有元素的行列。

从外表上看，除了锇稍带一点浅蓝色外，其余都是一副讨人喜欢的银白色。从比重上来看，它们可以分为两组。钌、铑、钯比重都在十二左右，人们习惯上把它们“哥仨”称为“轻铂金属”，而锇、铱、铂，比重都在二十二左右，人们把它们称为“重铂金属”。

有意思的是，轻重两组中的老大和老大之间，老二和老二之间，老三和老三之间，性格十分相似。

比如两个老大——钌和锇吧，在两组中都是最难熔的，而且都硬而脆，不能忍受人们对它们进行加工；两个老二呢，熔点在两组中都居第二，人们能对它们进行一些加工；而最末的钯和铂，都是铂系金属中最易熔化的，它们的加工性能也是最好的。纯净的铂在冷轧时，甚至可以做成厚度只有万分之二十五毫米的铂箔，将二十张这样的铝箔叠在一起，才有一张普通的白纸那样厚。

在常温下，铂系金属对于绝大多数物质都不加理睬，只有在高温下，它们才变得活泼一些。有趣的是，多数铂系金属在高温下对于抵抗各种元素的腐蚀的本领，各有一套“绝技”。

比如，铂抵抗氧的本领，远比其他五个高明；而钌最善于抵抗硫的腐蚀；铱对付氯最有办法；而铑最不怕氟。

在化学“性格”上，铂系金属都表现出高度的稳定性。在上面所说的三对“弟兄”中，前两对的化学稳定性极高，别说一般的酸它们不怕，就是王水也奈何它们不得。第三对——钯和铂，相比之下稍微活泼一些：铂可以溶解在王水中，而钯就更活泼了，甚至浓硝酸和浓硫酸也能使它踪影全无。

铂最可贵的性质，在于它能加速许多化学反应的速度。因此，它被人们用作催化剂。

例如：在一只空瓶中装上氢气和氧气，在平常的情况下，即使放上几十年，它们也是不会起反应的。然而，只要往瓶中放一点铂粉，立即会爆发一声巨响，瓶子里闪耀着火花——氢气和氧气剧烈化合成水。你往瓶中一看，铂还是原来的样子，没发生什么化学变化。

铂竟然还有火柴的作用：本来，煤气灯都是用火柴来点着的，然而，如果在煤气灯口放一块铂，虽然铂是冷的，煤气灯也是冷的，可是，过了一两分钟，铂块居然发红了，煤气灯也点着了。这道理也和上面的实验一样：煤气和空气中的氧气在常温下很难化合，但有了铂作催化剂以后，它们就能直接化合，放出大量的热，使铂块发红，最后把煤气灯点着。

铂不但能催化许多化合反应，还能加速许多分解反应。例如，过氧化氢是医生常给病人消毒用的药水，平常像水一样，但只要撒进一点点铂粉，立即白浪翻滚，分解出大量的氧气。因此铂现在是化学工业上重要的催化剂。

如果说，气体能够溶解在液体中，这你是会相信的：用作化学肥料的氨水，可不就是氨气溶解在水里制成的吗？著名的强酸盐酸，也是氯化氢气体溶解在水中制成的；空气也能溶解在水中，鱼类就是依靠溶解在水中的氧气来维持生命的。

但是，气体居然也能大量溶解在固体中。最突出的例子，要算是金属钯了。钯，是吸收气体的能手，尤其是善于吸收氢气。据测定，在常温下，一体积的钯可以吸收七百至八百体积的氢气，这在所有的化学元素中，可以说是技高一筹。

大家知道，钯是块状的金属，但是，吸收了大量的气体后，它的身体会发生很大的变化，明显地胀大，变脆，有时还会裂成碎片。像海绵一样的钯，吸收氢气的能力最强。在常温下，一体积海绵钯可吸收八百五十体积氢气；一体积胶状的钯，甚至可以吸收一千二百体积的氢气。不过，把它加热到摄氏五十度，它就会把吸收的大部分气体“吐”出来。

“吃”饱了氢气的钯粉，放在空气中就能燃烧起来。不仅钯能吸收气体，它形成的合金也能吸收气体。据科学家们用X射线研究表明，钯吸收大量的氢气后，内容结构会发生一些变化，而且，氢也不是以原子状态存在于钯中，而是形成了离子，所以，含氢的钯实际上是一种合金。

钯的这一奇怪的特性，在化学工业上有着重要的应用，人们把钯作为催化剂。在钯的催化下，可使液态的油脂加氢，变成固态，可以使不饱和的有机化合物，变成饱和的有机化合物。

同学们，你们知道在元素的大家族中，谁的身体最重吗？

这个问题的答案就是锇和铱。它们是最重的金属，也是最重的元素。每立方米的锇重达22．6吨，每立方米的铱重达22．5吨，它们的密度是铅的两倍，铁的三倍。

锇会与氧气发生反应生成四氧化锇，四氧化锇的气体，有一股特殊的臭萝卜似的气味，锇的命名，就是从这臭味而来的——锇的拉丁文意思就是“有臭味”。四氧化锇是一种剧毒气体，人的眼睛受到它的毒害后会双目失明。

四氧化锇是一种无机化合物。在一般情况下，无机化合物易溶于水，而难溶于有机溶剂。四氧化锇偏偏不是这样，它在有机溶剂中的溶解度，要比在水中大得多。它的这个倔脾气在医学上很有用处，例如制造各种微小的动物组织的实验标本时，常常要请它帮忙。

铱跟锇一样，是一种十分坚硬的金属。在许多金属里，只要加进少量的铱，就能得到非常坚硬耐磨的合金。

现在保存在法国巴黎的大名鼎鼎的国际米尺标本，就是用含有百分之九十铂和百分之十铱的合金做成的。

铱的化合物，常常具有各种美丽的色彩，因此，铱的拉丁文原意就是“彩虹”。

你曾注意过这样一件事吗：在特制的金笔尖的头上，都有一粒银白色的小东西，而普通的钢笔尖上却没有。

这颗小圆粒就是锇铱的合金。金笔尖之所以比钢笔尖耐用，关键就在这粒银白色的“小点”上，因为金属锇铱的合金十分坚硬、耐磨，用作笔尖的“尖端”，就使笔尖更加耐用。据人们试验，如果把金笔尖和钢笔尖同时放在一块油石上磨，一小时后，金笔尖只磨损了七公丝，而钢笔尖却磨损了五百一十公丝。