第1章-首饰贵金属材料的基本性质

1、第一章 首饰贵金属材料的基本性质,金属,黑色金属：铁、锰、铬,轻金属：铝、镁、钾、钠、锶等 重金属：铜、铅、锌、镍、铋、镝、汞等 稀有轻金属：锂、铍、铯、铷、钛等 高熔点金属：钛、锆、钒、铌、钽、钼、 钨等 分解金属：钾、铟、铊、锗、铪、铼等 稀有金属：钪、钇、镧及镧系元素等 放射性金属：锕系元素（钍、钋、铀等） 贵金属：金、银、铂族,有色金属,半金属：硅、硒、碲、硼等,贵金属：金（Au）、银（Ag）、铂（Pt）、钯（Pd）铑（Rh）、铱（Ir）、锇（Os）、钌（Ru）产量稀少，有相同的物理化学性质，是金属中的“贵族”,铜族元素：金、银 位于元素周期表IB族铜下 铂族元素：钌、铑、钯、铂、锇、

2、铱 又称稀贵金属 轻贵金属：钌、铑、钯、银 位于第五周期 重贵金属：锇、铱、铂、金 位于第六周期,第1节 贵金属材料的物理性质,1 晶体结构 铑、钯、银、铱、铂、金为面心立方结构 钌、锇为密排六方结构 均为最紧密堆积，配位数均为12 2 光学性质 银为银白色、金为金黄色 钌为蓝白色、铑为银白色、钯为钢白色、锇为蓝白色、铱为白色、铂为锡白色 是很好的电镀材料和反光材料 可见光范围：390780nm,3 熔点与沸点 贵金属的熔点、沸点都较高。熔点从低至高的变化顺序为：银、金、钯、铂、铑、钌、铱、锇 贵金属的蒸汽压较低，不易挥发，但在有氧条件下加热易形成氧化物挥发 金是唯一在高温条件下不易氧化的贵金

3、属 蒸汽压：指液体（或者固体）的表面存在这该物质的蒸汽，这些蒸汽对该物质表面产生的压强,4 吸气性 贵金属有吸附气体的性质 a 锇、钌吸附少量的氢生成相应的化合物 b 铂铑 吸附氢的数量与其分散程度有关 c 钯能吸附相当自身2800倍体积的氢并形成和两种固溶体，密度、导电率及抗拉强度也相应降低，加热后又可释放氢气，钯还有允许氢透过的性质。 铂黑：粉末状的铂 海绵铂：为灰黑色海绵状的物质，有较大的表面积,第2节 贵金属材料的力学性能1 力学性质,塑性变形：金属零件在外力作用下产生不可恢复的永久变形。 弹性变形：材料在受到外力作用时产生变形或者尺寸的变化，而且能够恢复的变形 屈服：当应力超过弹性极

4、限后，变形 维氏硬度：以49.03980.7N的负荷,将相对面夹角为136的方锥形金刚石压入器压材料表面,保持规定时间后，测量压痕对角线长度，再按公式来计算硬度的大小 屈服强度：是材料屈服的临界应力值 抗拉强度：指材料在拉断前承受最大应力值 延伸率：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比,（1）硬度： 银、金、铂、钯的硬度较低 钌、铑、锇、铱的硬度较高 金属的硬度受加工率和退火温度的影响，冷加工对贵金属的影响较大，开始加工阶段硬度提高很大，后来接近平缓。提高退火温度和延长保温时间，硬度降低 合金的加入，明显改善金属的硬度 （2）强度和延伸率 对于贵金属来说强度越大，延伸率越低 银、金、

5、铂、钯的强度较低，延伸率高 钌、铑、锇、铱的强度较高，延伸率低 提高退火温度和延长保温时间强度降低 提高温度，贵金属抗拉强度降低,2 贵金属的弹性模量 弹性模量：材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比，其比例系数称弹性模量 弹性模量克视为衡量材料产生弹性变形的难易程度。 变形抗力值：塑性变形时，变形金属抵抗塑性变形的力称为变形抗力。 贵金属中金、银、铂、钯的弹性模量和变形抗力值较低，易于加工；而钌、铑、锇、铱的弹性模量和变形抗力值较高，加工困难。 随着温度的升高弹性模量下降，这是加工往往在高温下进行的原因。,第3节 贵金属的化学性质,1 贵金属的氧化性质 钌、铑、钯、锇、铱、银在空气中灼烧形成

6、各种组分的氧化物，但氧化物均不稳定，稳定温度范围较窄或有挥发性 铂族元素与氧亲和力较低 PtPdRhIrRuOs 铂只有粉末状可以和氧结合,2 贵金属与无机酸、碱的反应 （1）与无机酸的反应 贵金属的电离价位较高，这就决定了它们在常温下是很稳定的，不易与酸碱等活泼的非金属元素反应。 a铂族元素 HCl：铂族元素不溶于 HNO3 ：除了钯，其余不溶 H2SO4 ：铂、铱、钯不反应 王水：铂、钯可溶；铑、铱、钌不溶 HCl+H2H2：可溶解铂、钯 铂族元素与酸的反应速度取绝于形态,B 金 HCl、HNO3、H2SO4不与金反应 金溶于HClHNO3和有氧化剂存在的HCl中， HCl与氧化剂混合产生

7、新生态氯、对金属有强烈的腐蚀作用 常用氧化剂有：H2O2、KMnO4、 KClO4、 KNO3 C 银 常温条件下与HNO3反应生成AgNO3,与浓H2SO4反应生成Ag2SO4，但与稀H2SO4和HCl不反应,（2）与碱的反应 一般的碱溶液对贵金属没有腐蚀作用，当通入氯气时，对贵金属有较强的腐蚀作用。贵金属与NaCl混合加热并通入氯气，可制成相应的氯化物。铂的氯化物在氯化温度超过650的条件下挥发。,3 贵金属的氧化还原性质 （1）铂 铂的常见价态为4价和2价，4价铂可被还原为2价铂或金属铂，2价铂可被氧化为4价铂。 （2）钯 钯的常见价态为2价和4价，4价钯在酸性介质中很不稳定，只有在强氧

8、化剂条件下才稳定。2价和4价的钯都能被还原为金属。 （3）铑 铑的常见价态为3价。3价的铑与强氧化剂反应生成一种蓝紫色的溶液，这是铑的高价化合物，但是高价化合物不稳定，可释放出氧。3价的铑还能被某些还原剂还原为金属。,（4）金 金的常见价态是3价，金很难被氧化，所以3价金是一种很强的氧化剂，3价金很容易被还原为金属金，可还原3价金的物质较多 （5）银 银的常见价态为1价，只有强氧化剂氧化时才能得到2价银，如臭氧和硝酸氨,4 贵金属的化合物和络合物 所有贵金属都有d-电子层结构，尤其是铂族金属，其4d（或5d）电子未充满，给那些电子给予体的电子充填提供了空轨道，可形成分子杂化轨道，故能生成稳定的络合物。贵金属的卤化物中，氯化物和氯络化物是一种重要的化合物，它是制备多数贵金属标准溶液的主要形态，也是分析化学中常用的形态。贵金属的化合物和络合物是进行贵金属分析测试的主要物质。,（1）铂的典型氯化物和氯络化物： PtCl2，PtCl4和PtCl62-、PtCl42- （2）钯的氯化物和氯络化物： PdCl，PdCl2，PdCl3，PdCl4 PdCl