认识化学元素(金属篇):被称为新兴金属材料元素——铼

今天童乐福科学网小编带同学们认识一种金属元素——铼:被称为新兴金属材料元素。20世纪20年代初,由于电气工业的发展,人们急切需要一种比钨更耐高温的金属。但是人们查遍了资料,在已经发现的金属中却找不到一种能够满足人们需要的金属。

认识化学元素(金属篇):被称为新兴金属材料元素——铼插图

适合年龄:6岁以上

难易程度:中级

化学知识点:化学元素铼元素、金属。

人们想到了元素周期表,在周期表上,钨的旁边还有一个空格—这个元素还没有被人发现。根据化学元素周期律可以推知,这个没有被发现的元素的性质和钨相似,也有很高的熔点,很可能满足电气工业的需要。

于是,人们开始有意识地去寻找这个元素。德国有一对化学家夫妇从1922年起,对1800多种矿物进行分析,终于在1925年从铂矿中发现了这一元素,他们差不多用了4年的时间,处理了660千克的矿石,才只提炼出了一克的新金属。为了纪念他们的故乡—德国莱茵市,他们把新元素命名为铼。

认识化学元素(金属篇):被称为新兴金属材料元素——铼插图1

为什么铼的发现会如此的晚呢?原来,铼不仅在地壳中的含量很少——只有1/1000000000,而且分布也十分分散,总是和其他的物质混合,直到现在人们还没有发现过它的独立矿物。因此,在一般的情况下,人们很难发现它。

铼的耐热性和耐高温性都很强。即使在2000℃C以上,它仍然不会熔化。铼的这一性能是其他金属少有的,用它来制造人造卫星和火箭的外壳是再好不过的了。

铼的化学性质稳定,一般的酸碱都不能腐蚀它,即使把它放在腐蚀性极强的氢氟酸中,它依旧不改“英雄本色”。因此,在一般金属的表面镀一层铼,就可以防锈。铼在应用上多采用含铼的合金,其中钨铼和钼铼合金用途最广。

自然界中镓常常以微量分散于铝土矿、闪锌矿等矿石中,由铝土矿中提取制得。在高温灼烧锌矿时,镓就以化合物的形式挥发出来,在烟道里凝结,镓常与铟和铊共生。经电解、洗涤可以制得粗镓,再经提炼可得高纯度镓。

镓同玻璃合作,有增强玻璃折射率的效能,可以用来制造特种光学玻璃。因为镓对光的反射能力特别强,同时又能很好地附着在玻璃上,形成镓镜”。很适宜用它做反光镜,镓镜能把70%以上射来的光反射出去。

认识化学元素(金属篇):被称为新兴金属材料元素——铼插图2

知识拓展:

铼在电气工业中的用途:

铼是电气工业上非常好的材料。它是一种灰黑色的金属,表面看来和钢差不多,但比钢要重得多,1立方米的铼重达21吨。铼的熔点高达3000℃,只比最难熔的钨差一点。但是在高温真空中,钨丝的机械强度和可塑性会大大降低,不过只要在钨中加入少量铼,就可以增强钨丝抗高温的本领。把铼镀在电灯的钨丝上,可以将电灯泡的寿命延长5倍。

铼的作用:

由于铼的价格昂贵,直到1950年才由实验室珍品变为重要的新兴金属材料。

目前铼广泛用于现代工业各部门,主要用作石油工业和汽车工业催化剂、石油重整催化剂,电子工业和航天工业用铼合金等。

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