Đang tải... (xem toàn văn)
Mặc dù là một trong những nguyên tố hiếm nhất trong vỏ Trái Đất, với sản lượng và tiêu thụ hàng năm chỉ 3 tấn, nó có nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp đặc thù và trong y học.[r]
(1)TÍCH LŨY CHUN MƠN
Mơn Hóa học THCS
Gv Nguyễn Thị Thanh Nhàn , Thcs Cát Hanh – Phù Cát , Bình Định
(2)Các kim loại quý hành tinh
• Các kim loại xem quý số lượng chúng và hiếm, có tầm quan trọng kinh tế xã hội Trong khi vàng bạc thu hút quan tâm nhà đầu tư, cịn có số kim loại q khác có
những tính sử dụng quý giá đặc biệt.
Hãy điểm mặt top 10 kim loại quý hàng đầu thế giới, đơn vị đo lường dùng cho kim loại quý là “troy ounce” – tương đương với 1,1 ounce thường hay bằng 0,031kg (1 ounce = 28,35g).
(3)1 Rodi (Rhodium)
(4)
Rodi, William Hyde Wollaston phát sau ơng tìm palladium năm 1803, kim loại trắng bạc, cứng dễ kéo sợi Nó có hệ số phản xạ cao có tính dẫn điện/dẫn nhiệt cao tất kim loại thuộc nhóm platin (PGM) Rodi khơng bị gỉ tất dung dịch ngậm nước, bao gồm axít vơ nhiệt độ cao.
Cơng dụng Rodi sử dụng chất pha chế để tạo hợp kim với bạch kim dạng hợp kim có vài ứng dụng cơng nghiệp điện cơng nghiệp chế tạo thủy tinh. Ngồi việc đóng vai trị quan trọng ngành cơng nghiệp ô tô, Rodi sử dụng để sản xuất kính, gương đồ trang sức, tiếp điểm điện động tuốc bin máy bay.
Do nguồn cung cấp khan nên giá cao, có thời điểm năm 2008 giá đạt 10.000USD/oz Sản lượng Rodi hàng năm giới nhỏ, chủ yếu đến từ Nam Phi.
Để so sánh, khoảng 2.500 vàng sản xuất năm, khi sản lượng Rodii hàng năm khoảng 1% sản lượng vàng, giá cao gấp rưỡi giá vàng.
(5)2 Bạch kim (Platinum)
(6)• Bạch kim kim loại quý hành tinh, có màu trắng xám, khó bị ăn mịn, nhiệt độ nóng chảy lên tới 3215 độ F Platin
được dùng ngành trang sức, thiết bị thí nghiệm, điện cực, thiết bị y tế nha khoa, thiết bị xúc tác hóa học, điều khiển mức độ phát thải khí xe
Bạch kim không gây dị ứng, người có da nhạy cảm hồn tồn khơng bị ảnh hưởng sử dụng đồ bạch kim
Các đặc tính bạch kim làm cho nhiều lĩnh vực công nghiệp phụ thuộc vào kim loại Một số sản phẩm đặc thù cần sử dụng bạch kim như: lọc hóa dầu, hình LCD, kính mắt, thuốc chống ung thư, sơn, ổ đĩa
cứng, cáp sợi quang chất nổ
Người Nhật Bản ưa chuộng bạch kim hàng năm họ tiêu thụ khoản 48% lượng trang sức bạch kim sản xuất giới
Hơn 1/3 lượng bạch kim sản xuất hàng năm cho thị trường quốc tế sử dụng kiểm sốt khí thải độc hại xe
Giá kim loại vào khoảng gần 40.000USD/kg (vào năm 2009)
(7)3 Vàng (Gold)
(8)• Vàng kim loại có màu vàng thành khối, cắt nhuyễn có có màu đen, hồng ngọc hay tía; mềm, dễ uốn, dễ dát mỏng, chiếu sáng
Vàng kết hợp với kim loại khác cho hợp kim có màu khác nhau, kết hợp với đồng cho màu đỏ hơn, hợp kim với sắt màu xanh lá, hợp kim với nhơm cho màu tía, với bạch kim cho màu trắng
Từ xưa, vàng thường xem có lợi cho sức khoẻ, nhiên, muối đồng vị vàng có giá trị y tế Khoa học ngày chứng minh tiêm vàng giúp làm giảm đau sưng thấp khớp lao
Các hợp kim vàng sử dụng việc phục hồi nha khoa, đặc biệt răng, thân cầu vĩnh viễn
Ngồi vàng cịn sử dụng thực phẩm Vàng lá, hay bụi dùng số thực phẩm cho người sành ăn thành phần trang trí Tuy nhiên, vàng kim loại trơ với chất hố học thể, khơng mang lại hương vị khơng có hiệu dinh dưỡng
Vàng chế tạo thành sợi dùng thêu thùa
Bởi vàng chất phản xạ tốt với xạ điện từ nên dùng làm lớp phủ bảo vệ cho nhiều vệ tinh nhân tạo, bảo vệ nhiệt hồng ngoại mũ nhà du hành vũ trụ Nó dùng lớp phản xạ số đĩa CD công nghệ cao McLaren sử dụng vàng khoang động model F1 Trong ngành kim hồn Việt Nam, khối lượng vàng tính theo đơn vị (lượng hay lạng) Một vàng nặng 37,50 g
Trên thị trường giới, vàng thường đo lường theo hệ thống khối lượng troy, troy ounce (ozt) tương đương 31,103 476 g
Tuổi (hay hàm lượng) vàng tính theo thang độ K (Karat) Một Karat tương đương 1/24 vàng nguyên chất Vàng 99,99% tương đương với 24K Khi ta nói tuổi vàng 18K tương đương với hàm lượng vàng mẫu xấp xỉ 75% Hiện Việt Nam người ta thường kinh doanh vàng dạng bánh, thỏi, nhẫn, dây chuyền, vòng, lắc với hàm lượng vàng chủ yếu 99,999% hay 99,99%, 99,9%, 99% hay 98%
(9)4 Ruteni (Ruthenium)
(10)• Rutheni nhà khoa học Nga Karl Klaus phát cô lập năm 1844 Tên gọi có nguồn gốc từ Ruthenia, từ La tinh để Rus, khu vực lịch sử mà ngày
miền tây Nga, Ukraina, Belarus, phần Slovakia Ba Lan Karl Klaus đặt tên cho nguyên tố để vinh danh q hương ơng.
Sau q trình hóa học phức tạp, kim loại
phân lập sử dụng cho nhiều mục đích khác Chẳng hạn Ruteni thêm vào với hợp kim paladi bạch kim để gia tăng độ cứng tăng cường độ bền
Ruteni sử dụng phổ biến lĩnh vực điện tử Năm 2009, giá kim loại vào khoảng 14.500USD/kg Về mặt sinh học, Rutheni làm sạm màu da người, có thể chất gây ung thư tích lũy sinh học xương.
(11)5 Iridi (Iridium)
(12)• Iridi nguyên tố hành tinh chúng ta Nó kim loại cứng, màu trắng bạc thuộc nhóm platin
(PCM), kim loại kháng ăn mòn tốt nhất, chí nhiệt độ cao khoảng 2000 °C.
Iridi Smithson Tennant phát năm 1803 Anh (cùng năm ông phát Osimi) Mặc dù nguyên tố nhất vỏ Trái Đất, với sản lượng tiêu thụ hàng năm tấn, có nhiều ứng dụng ngành công nghiệp đặc thù trong y học Với tính chất đặc biệt, Iridi đóng vai trị quan trọng ngành y khoa, điện tử, ô tô mặt hàng tiêu dùng khác bút bi, đồng hồ, la bàn.
Chẳng hạn, với khả chống ăn mòn cao, Iridi dùng các nồi nung làm tái kết tinh chất bán dẫn nhiệt độ cao, các điện cực sản xuất clo, máy phát nhiệt điện đồng vị phóng xạ dùng phi thuyền khơng người lái Trong công nghiệp ôtô, iridi dùng làm bugi đánh lửa.
Iridi phân bố chủ yếu Nam Phi, giá trung bình vào khoảng 13.500USD/kg.
(13)6 Osimi (Osmium)
(14)• Osimi nguyên tố đậm đặc trái đất, Smithson Tennant phát vào năm 1803 Nó chất chịu nhiệt tốt nhất kim loại thuộc nhóm platin (PGM), trạng thái rắn chắc, osimi có màu trắng xanh tương tự kẽm vững bền với axít.
Kim loại dùng chủ yếu hợp kim không gỉ dùng để bịt đầu ngòi bút trụ lề dụng cụ.
Mới đây, nhà khoa học Anh phát hợp chất Osimi Rutheni có khả chữa bệnh ung thư ruột ung thư buồng trứng.
Các nhà nghiên cứu thuộc trường đại học Warwick Leeds phát hiện nguyên tố kim loại Rutheni Osmium có tính chất hóa học giống nhau, nguyên tử chúng kết hợp với
phần tử AND, tiêu diệt tế bào ung thư Khi sử dụng hợp chất Rutheni Osmium khiến tế bào ung thư ruột ung thư buồng trứng bị tiêu diệt, đồng thời tế bào ung thư có khả kháng thuốc Xitplatin bị tiêu diệt hợp chất này.
(15)7 Paladi (Palladium)
(16)• Paladi kim loại màu trắng bạc bóng, William Hyde Wollaston phát năm 1803, đặt tên theo tên gọi tiểu hành tinh Pallas Đặc biệt, nhiệt độ phòng áp suất khí quyển, paladi hấp thụ hiđrơ tới 900 lần thể tích nó, điều làm cho paladi chất lưu trữ hiệu an tồn cho hiđrơ Paladi chống xỉn màu tốt, dẫn điện ổn định khả chống ăn mòn hóa học cao, chịu nhiệt tốt
Phần lớn paladi dùng chuyển đổi xúc tác công nghiệp sản xuất ô tô Đầu năm 2000, e ngại việc sản xuất tơ bị trì hỗn thiếu hụt paladi, nên Ford Motor tiến hành dự trữ lượng lớn kim loại việc mua mức giá gần cao Do giá sau giảm xuống nên Ford thua thiệt khoảng tỷ USD
Các tính chất độc đáo paladi kim loại thuộc nhóm platin (PGM) giải thích cho sử dụng rộng rãi chúng Khoảng phần tư hàng hóa sản xuất ngày chứa PGM có PGM đóng vai trị quan trọng q trình sản xuất chúng Trên nửa nguồn cung cấp paladi platin dùng cho chuyển đổi xúc tác, chúng chuyển hóa tới 90% khí độc hại từ khói tơ Paladi tìm thấy nhiều đồ điện tử máy tính, điện thoại di động, tụ điện gốm nhiều lớp, mạ hợp thành, tiếp điểm điện áp thấp, ti vi SED/OLED/LCD; cịn sử dụng y học, cơng nghệ in ảnh
Nó dùng để thay cho niken sản xuất vàng trắng Paladi số ba kim loại hay sử dụng để tạo hợp kim với vàng sản xuất vàng trắng
(17)8 Reni (Rhenium)
(18)• Những kim loại xếp hạng q chúng khó tìm đặc biệt khó phân tích Việc khai thác kim loại cũng quy trình phức tạp đắt tiền Chẳng hạn cần phải xử lý lượng lớn khoáng thạch chiết 1kg kim loại Rhenium Đây kim loại quý có ý nghĩa chiến lược ngành khí chế tạo máy móc chịu nhiệt cao Với nhiệt độ nóng chảy cao (hơn 3.000 độ C), hợp kim với Rhenium dùng để chế tạo phận máy bay phản lực, tên lửa, vật liệu lý tưởng ngành lượng nguyên tử Hợp kim Reni với vonfram dùng làm dây tóc bóng đèn điện, chế tạo pin nhiệt điện Reni dùng làm chất xúc tác cơng nghiệp lọc - hố dầu.
Rhenium nhà khoa học tìm vào năm 1925 Tên gọi xuất phát từ tên sơng Rhein Đức (vì người ta tìm Đức) Vào năm 2010, kim loại có giá khoảng 141USD/troy ounce (tương đương khoảng 4.500USD/kg.
(19)9 Bạc
(20)• Từ ngàn xưa, kim loại dùng buôn bán làm sở cho nhiều hệ thống tiền tệ Ngày nay, việc sử dụng làm đồ trang trí có giá trị, bạc cịn sử dụng nhiều lĩnh vực khác làm giả, linh kiện điện tử hay sản xuất gương cần độ phản xạ cao Đặc biệt, muối halôgen có vai trị quan trọng ứng dụng rộng rãi đời sống; chẳng hạn, bạc nitrat sử dụng rộng rãi công nghệ lưu phim ảnh; hay Iốtđua bạc làm tụ mây để tạo mưa nhân tạo
Bạc tự thân khơng độc phần lớn muối độc gây ung thư
Bạc có hiệu ứng khả giết chết nhiều loại vi khuẩn, vi trùng mà không để lại ảnh hưởng rõ ràng tới sức khỏe sống động vật bậc cao Hippocrates - cha đẻ y học đại, viết bạc có thuộc tính có lợi cho sức khỏe phịng chống bệnh tật Ở Việt Nam, dân ta biết áp dụng hiệu ứng đeo bạc để "kỵ gió", "phịng bệnh" •
• Theo nghiên cứu gần đây, sữa mẹ để bình sữa tráng bạc lâu hỏng đựng bình nhựa thơng thường Nhiều nhà sản xuất thiết bị điện lạnh Toshiba, Panasonic, Samsung ứng dụng công nghệ nano bạc tủ lạnh, điều hịa nhiệt độ, máy giặt với mục đích sát khuẩn
(21)10 Indi
(22)• Indi (Indium) kim loại hiếm, mềm, dễ uốn dễ nóng chảy, dạng kim loại tinh khiết nhiều nguồn tài
liệu cho khơng độc hại, hai nhà hóa học người Đức Ferdinand Reich Hieronymous Theodor Richter phát năm 1863 Khi dạng kim loại ngun chất bị uốn cong nó phát tiếng kêu rắc Ứng dụng chủ yếu hiện để tạo điện cực suốt dùng màn hình tinh thể lỏng (LCD) Nó sử dụng rộng rãi trong màng mỏng để tạo lớp bôi trơn.
Indi đứng thứ 61 độ phổ biến lớp vỏ Trái Đất, nghĩa là có nhiều gấp ba lần bạc Indi sản xuất chủ yếu từ các cặn bã lại sau tinh chế quặng kẽm Nhu cầu sử dụng indi gia tăng nhanh chóng năm gần với phổ biến hình máy tính/ti vi LCD.