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铑
Rh 45

Rhodium

铑是一种化学元素,符号为 Rh,原子序数为 45。它是银白色的软过渡金属,具有极高的导电性和反射率。工业上,铑几乎完全用于汽车尾气催化净化器——铑的催化活性在催化转换器三元催化体系中不可替代,负责将有害的 NOₓ 还原为无毒氮气。

过渡金属 USGS 2025 银白色
原子序数 45Z
原子量 102.906u
价电子数 1
电子排布 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1 4d8
密度
12.41g/cm³
熔点
1964°C
地壳丰度
0.001ppm
年产量
21tonnes Rh
回收利用率
60%(极低回收率;铂族金属从废弃催化转化器中回收

为什么用它

铑的催化活性极高且耐硫中毒,是汽车三元催化器中净化氮氧化物的核心贵金属;其高温稳定性还使其用于铂铑热电偶与光学镀层。

应用

汽车催化剂热电偶镀层

应用详解单质与化合物用途

元素的主要用途

铑是铂族金属中最稀缺、价格波动最剧烈的一员,全球年产量以吨计,几乎全部来自铜镍伴生矿的副产回收。它最不可动摇的地位在汽车尾气三效催化剂:铑对尾气中的氮氧化物具有独特的还原能力,能在很宽温度窗口内把 NOx 还原成氮气和氧气,而钯和铂更擅长对付一氧化碳和碳氢化合物,三者组合才构成现代汽油车三元催化器的活性涂层,只要汽车还靠内燃机驱动、还要满足排放法规,铑的这份需求就难以替代。除汽车之外,铑熔点高、化学性质稳定、反射率好,被用来制造高精度热电偶(铂铑合金测温偶),可在一千多摄氏度的高温炉和玻璃熔窑中长期测温。它还以极低的电流密度电镀到电触点、波导和光学镜面上,得到硬度高、接触电阻稳定、耐硫化的薄层,用于航空插头、继电器和反射镜。在化工上,铑络合物是羰基合成(氢甲酰化)生产丁醛、辛醇等增塑剂醇类的核心催化剂。

常见化合物及其用途

三氯化铑(RhCl3,常以三水合物形式出售)是铑化学里最重要的起始原料,红棕色晶体,几乎所有铑催化剂和铑镀层液都由它制备,负载到氧化铝上即成为加氢催化剂。三氧化二铑(Rh2O3)是铑的高价氧化物,黑色固体,主要在电子工业中用于厚膜电阻浆料和电极材料,也用作某些催化反应的载体涂层。威尔金森催化剂(Wilkinson 催化剂,三(三苯基膦)氯化铑,RhCl(PPh3)3)是有机金属化学史上最著名的均相加氢催化剂之一,黄色晶体,能在温和条件下选择性地把烯烃加氢成烷烃而不影响其他官能团,广泛用于精细化工、制药和有机合成实验室。

元素小史

1803 年 Wollaston 发现

相关元素

Sc · Ti · V · Cr · Mn · Fe · Co · Ni ·

常见问题长尾问答 · 数据驱动

铑的熔点是多少?
1964 °C
铑的沸点是多少?
3695 °C
铑的密度是多少?
12.41 g/cm³
铑的原子序数和元素分类是什么?
45 · 过渡金属
铑主要从哪种矿石中提取?
铂族矿物
铑的全球储量是多少?
3000 tonnes
铑的年产量是多少?
21 tonnes Rh
铑主要用在哪些领域?
铑的催化活性极高且耐硫中毒,是汽车三元催化器中净化氮氧化物的核心贵金属;其高温稳定性还使其用于铂铑热电偶与光学镀层。
铑是谁在什么时候发现的?
William Hyde Wollaston · 1803