来自 胜博发-古典文学 2019-12-11 03:55 的文章
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普通黄金泡在王水中过70分钟会消失博发娱乐场最

新华社北京7月2日电 一个国际研究团队最新报告说,实验表明他们制取的一种微晶体黄金比普通黄金还要稳定,对汞和王水的耐受力更强,是人造物质中化学性质最不活泼的一种。

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问:世界上有没有不生锈的金属?

问:古代人“吞金自尽”,是因为金子有毒吗?到底是什么原理呢?

黄金是一种惰性金属,很难与其他物质发生化学反应,常规条件下可永久保存,这种耐久性是它成为货币金属的主要原因之一。不过汞和王水都能溶解黄金。

黄金是一种惰性金属,很难与其他物质发生化学反应,常规条件下可永久保存,这种耐久性是它成为货币金属的主要原因之一。不过汞和王水都能溶解黄金。一个国际研究团队最新报告说,实验表明他们制取的一种微晶体黄金比普通黄金还要稳定,对汞和王水的耐受力更强,是人造物质中化学性质最不活泼的一种。

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印度和美国研究人员近期在德国《应用化学》杂志上发表论文说,他们用氯化金与四正辛基溴化铵的混合物加热制成了一种微晶体黄金。这种微晶体尺寸在2微米至17微米之间,形状像有棱角和疙瘩的香肠。对其化学性质的测试结果显示,它比普通黄金这种最惰性的金属更有惰性。

印度和美国研究人员近期在德国《应用化学》杂志上发表论文说,他们用氯化金与四正辛基溴化铵的混合物加热制成了一种微晶体黄金。这种微晶体尺寸在2微米至17微米之间,形状像有棱角和疙瘩的香肠。对其化学性质的测试结果显示,它比普通黄金这种最惰性的金属更有惰性。

先阐述观点

”生锈“是个很含糊的词,可以狭义理解为:金属与氧气反应;也可以广义理解为:金属遭受化学/电化学腐蚀,使得表面的颜色或形貌发生改变。

从狭义的生锈角度来看:除了黄金仍有争议外,其它金属均会生锈。

从广义的生锈角度来看:所有金属都难逃生锈魔爪。

(百年历史的铱坩埚镇楼)


《明史》中记载宦官张敏吞金而亡,《红楼梦》中王熙凤借刀杀人,尤二姐吞金自尽。都曾提到了利用“金”自杀,但古代的金与现在的黄金,并不是同样东西。

例如,同样浸泡在液态汞里,普通金块6分钟内就会溶解,而微晶体黄金在27小时后仍保持原状。普通黄金泡在王水中过70分钟会消失,微晶体黄金却能抵抗王水的腐蚀作用,不过进一步提高王水浓度的话,微晶体还是会溶解。

例如,同样浸泡在液态汞里,普通金块6分钟内就会溶解,而微晶体黄金在27小时后仍保持原状。普通黄金泡在王水中过70分钟会消失,微晶体黄金却能抵抗王水的腐蚀作用,不过进一步提高王水浓度的话,微晶体还是会溶解。

先白话一下理论

从理论上说,在一定温度和压力下,金属与氧的反应是否能够自发进行,决定于从反应前的状态到反应后的状态,是否对外做功(体系的自由能是否降低)。说白了,就是”水往低处流“的原理。

在常温常压下,除黄金外,其它所有金属与氧气反应生成氧化物,都是对外做功的,意味着均可自发进行。(下图供参考,只需注意:在25℃时,只有金生成氧化物时,能量是升高的,其它内容自动忽略即可)

某童鞋有意见了:很多金属在常温常压下虽然会与氧反应,但只是在表面生成透明的,具有保护性质的氧化保护膜,这个,按题目意思,应该不算生锈吧。

OK,按这样的意思,把【与氧反应,且造成显而易见的颜色,或表面形貌改变】称为生锈,那结论,是否会不一样呢?

让我们来具体分析一些金属吧。

现代的金一般指代黄金,元素符号Au,纯金本身无毒,吞入体内不会中毒而亡。这是因为金的化学性质非常稳定,由于金的电子层d区收缩效应和6s2惰性电子对效应存在,金的6s电子能级收缩至5d。简单来说就是金原子失去电子需要吸收很大能量,不易失电子,很难与一般物质发生化学反应,不会溶于普通的酸和碱,更不会被人体内的胃酸溶解,也从未有过因佩戴金饰品中毒的报道。

研究人员说,普通黄金里的原子排列成立方晶格,而在这种微晶体黄金里,晶格发生了拉伸、变形,导致其他化学物质无法附着在表面上,更难发生反应。此外,这种微晶体黄金有着普通黄金不具备的催化能力,可能成为新型催化剂,还有助于研制其他新物质。

研究人员说,普通黄金里的原子排列成立方晶格,而在这种微晶体黄金里,晶格发生了拉伸、变形,导致其他化学物质无法附着在表面上,更难发生反应。此外,这种微晶体黄金有着普通黄金不具备的催化能力,可能成为新型催化剂,还有助于研制其他新物质。

刚才在答题区,看到有朋友提到这种金属,就先说这个吧。

虽然钽在王水,硝酸,盐酸中的耐腐蚀性,超过了黄金,铂,在室温下,表面的透明氧化膜也几乎“刀枪不入”,但是,在高温下,它的氧化层结构变得疏松,失去保护性,成了暗色,易脱落的“氧化皮”。

笔者的钽戒指,被某童鞋拿到煤气灶上烧,成了下面这个鬼样子。

黄金虽无毒,但较大体积的黄金吞入体内,会对人体造成物理伤害,因为黄金的密度大约是铁的三倍,容易使器官拉伤下垂,引发胃穿孔或肠梗阻最终大出血而死亡,也会堵塞呼吸道窒息而亡;如果食入的黄金体积较小,则会随着粪便一起排出体外,市场上的金箔冰淇淋就是很好的例子。

钨 & 钼

别看这两种金属熔点很高,且灯泡中的钨丝,看起来似乎挺亮,其实他们在常温潮湿空气中,就可以和氧反应变色,生成钨和钼的氧化物。

下图,就是一块“变了色”的钨。

这是变色的钼

作为噱头,商家喜欢在冰淇淋上加金箔,金箔的本质是非常薄的黄金颗粒,确实是黄金。黄金属于重金属,重金属能使人中毒,但黄金也是惰性金属,并且抛开剂量谈毒性就是耍流氓,一位体重60公斤的成年男子,需要一次性摄入216克黄金才有50%的致死率,冰淇淋上的金箔含量不到0.1克,摄入体内后会被排出体外,只有冰淇淋才会被人体吸收,所以不用担心重金属中毒。

铂金,首饰店和实验室的必需品,铂坩埚不是经常都放在火上烧么?总不会生锈吧。

其实,铂金在常温下,表面也能生成一层极薄,透明的氧化膜(也有人认为仅是氧气的吸附)。在500℃以上,铂的氧化物开始挥发,在1200℃时就比较明显,导致铂的失重。

仔细观察长期灼烧后的铂器皿,是可以发现它的表面形貌有所改变的,当然,这并不影响铂在“抗氧化界”的声誉。

如果从广义角度来看,让铂“生锈”的情况,就更多了:王水不用说,下面东西或许会让你稍稍诧异, 它就是 —— 沸腾的浓硫酸!

下图是铂片经过48小时后的腐蚀形貌,额,有点,惨不忍睹啊。

史书中常记载,帝王赏千金的行为,但古代没有那么多黄金,古代所谓的金是金属的代名词。不单指黄金,更多时候是指铜或汞、铅、铬等有害金属的混合物。《本草纲目》中记载:毒金即生金,赤而有大毒。

黄金

黄金,还是绕不过去的,正如前文所述,金与氧生成氧化物的反应,在一般条件下无法自发进行,在空气中,黄金直到熔点,也不会和氧化合。

据资料报道,黄金在500℃的纯氧中(氧分压未知),会生成Au2O氧化物,但该说法并未得到广泛认可。

因此,在狭义的【生锈】定义下,黄金勉强可以用来制造”永不生锈的螺丝钉“。

当然,若按广义的【生锈】说法,黄金也要“扑街”,它对含氯离子+氧化剂的偏酸性工况,特别敏感。比如含有空气的盐酸,在密闭容器中加热到150℃,黄金明显腐蚀! 很浓的硝酸,单凭自己的力量,也能搞定它。 黄金惧怕的不明势力,还是很多滴。

古代的炼金技术落后,炼出的黄金含金量不高,被称为生金。方法是将金沙磨碎、加热氧化、酸洗去掉杂质,再溶解到水银中。水银是常温下唯一呈液态的金属,水银作为溶剂,其它金属作为溶质,可以形成溶液,这类溶液被称为“汞齐”,汞齐过滤掉不溶解的金属,然后再加热蒸发水银,留下的就是金和其它能溶解的金属。这些金属中部分是对人体有害的重金属,此方法炼出的黄金也被称为生金,古人也有可能是吞下生金,被其中的有毒重金属致死的。

最后依然要说说馆长最喜欢的金属”铱“,这种号称”最耐腐蚀的金属“,在常压下几乎能免疫一切酸的腐蚀。但氧气还是可以搞定它的,在600℃左右加热,铱表面会形成黑色的氧化层,因此,它还是会”生锈“的。

(下图的铱块其实早已被我烧过,此时表面温度并不高,乃摆拍,仅为说明效果)

综上所述,黄金导致人体死亡一般有两种情况,一是机械性刺激引发器官破损或堵塞,二是黄金中夹杂了其它有害金属致人死亡,黄金本身是无毒的。

总结

一物克一物,一物降一物,这,的确是大自然的普遍规律呀!

按照我们对金属生锈的理解,是指在空气中被氧化导致在金属表面形成一层氧化膜(层),一般情况下,金属生锈后就会失去其金属光泽。而在空气中不易被氧化或者不被氧化的话,金属就不会生锈。这里的氧化是一种化学反应,不单单指的是与氧发生反应。

如果找一种不生锈的金属,是的,和大多数人想的一样,就是金。金在常温常压下的化学性质非常稳定,不与氧气等气体发生氧化反应,也不溶于硫酸、盐酸、硝酸等单一的酸性溶液中。所以在金属活动性顺序排名中,金排在最后一位可不是浪得虚名。

当然,严格的说,不会生锈的金属是不存在的,稳定性都是相对的,所有金属在不同的环境中都会产生氧化或其它的化学反应,金也不例外,只是氧化的速度非常慢,我们基本感觉不到罢了。

比如在汞蒸气中,金会与汞发生反应,生成一种叫金汞齐的化合物,金汞齐的颜色还是是白色或黄白色的,附着在黄金表面,就像是黄金褪色掉色了一样。不过,空气中的汞含量非常低,并且大多是以汞的化合物存在的,所以,不必担心金会被汞锈蚀。

世界上有没有不生锈的金属?

一般意义上的生锈只指的是金属的氧化,比如铁锈就是铁暴露在空气中时表面的氧化层,因此一般意义上的锈指的就是金属氧化物,但广义上的锈并不只是氧化物,还可以有多种化合物形式出现!

一、单一金属中哪种最耐腐蚀?

一般我们可以用化学性质的稳定性来形容金属抗氧化,耐腐蚀能力!这个特性和该金属的外城电子的排列是有密切关系的!如果一种金属的原子对外层电子的束缚是很强的,那么要让其实去外层电子就会非常困难!那么我们认为这种金属的化学稳定性极佳!

钽也许是最耐腐蚀的金属元素之一了,无论冷和热的条件下,对浓硝酸、盐酸以及"王水"都不反应。在制取各种无机酸的设备中,很多时候钽是被用来替代不锈钢,并且寿命可比不锈钢提高几十倍!当然铱也极其耐腐蚀,那么问题来了,钽和铱到底是那种更耐腐蚀呢?也许各位可以留言探讨下!

各种金属的接触部分耐腐蚀参考表,长图,各位有兴趣可以一一对照,哪种单一金属比较耐腐蚀一些!

二、哪种合金防锈性能最好?

最耐腐蚀的合金也许并没有一个统一的说法,但据了解,哈氏合金是比较耐腐蚀的,与金属钽比起来,哈氏合金在氢氟酸和强碱性条件下更耐腐蚀。但在其他大多数条件下,钽更耐腐蚀!但两者成本差异上是非常明显的!

三、有没有防锈的方法?

防锈方法就很多了,常见的就有:

1.刷油漆,这是最简单的防锈处理方式,油漆从一定程度上隔绝了空气中容易对金属氧化或者腐蚀的成分,但刷漆效果并不持久!更进一步的处理方式增加镀层,比如镀锌、镍、铬等耐腐蚀材料!

2.表面生成氧化层,比如阳极氧化等,阻止氧化进入到更深层次的金属,并且还可以给表面上色处理!

3.阳极保护利用提供电荷的方式,抑制铁的氧化反应

其实方法还挺多,不过大致都是几个原理,就是工艺上不同而已!

答:世界上没有绝对不生锈的金属,只是生锈速度快慢而已。


在金属元素中,除了少数几个锡、锑、铋等等金属外,其原子的最外层电子数小于等于4,容易失去电子,表现出还原性,在1~118号元素当中,有80多种金属元素。

我们说金属暴露在空气中生锈了,是指金属和氧气发生氧化还原反应,生成了氧化物;铁比铜更容易生锈,原因是铁比铜更活波,而且铁生锈后生成的氧化物松散,会加快铁的腐蚀,铜生锈后的生成的氧化物非常致密,阻止了铜继续腐蚀。


这样的话,化学性质稳定的金属,肯定就不容易生锈;在大多数人的印象中,铂和金的化学性质稳定,常温下连王水都腐蚀不了。

但是铂和金并非完全不生锈,黄金制品在使用久了以后,表面也会失去光泽,然后需要“洗金”来恢复表面的光泽度,一般洗金用的液体正是王水,可以把被氧化的金溶解掉。

如此看来,金也并非不会生锈,只是生锈的速度非常慢而已;金在微电子领域有着重要应用,因为金还有两个超群的本领——优秀的延展性和导电性,加上金的化学性质稳定,使得金是导体中的最理想材料,无奈价格太高,无法普遍使用。


在众多金属中,化学性质还有比金更稳定的,比如金属钽和金属铱,金在常温下不和王水反应,但是随着温度的升高,金也会被王水和浓硫酸很快腐蚀掉。

金属钽

钽是最稳定的金属元素之一,熔点更是高达2996℃,在超低温下还保持着非常好的韧性,在高温下也保持着稳定的化学性质;科学研究发现,钽金属在200℃的浓硫酸中浸泡一年,腐蚀厚度只有0.006毫米,这是金远远不能比的。


金属铱

铱应该是最耐腐蚀的金属元素,熔点2410℃,哪怕在高温下,也能抵抗浓硫酸和王水的腐蚀,在1500℃的环境中,铱还保持着良好的金属特性,用铱做成的热电偶,能直接测量2000℃的高温,但是金属铱非常脆,这也限制了它的应用。

所以,绝对不生锈的金属是不存在的,只是生锈速度的快慢不同而已。


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用科技标准看,题主出题不严谨。可能是个外行。所谓”生锈”,术语是”腐蚀”。所说”金属”,也没讲明是纯金属还是合金。故只能简答如下。严格地讲,没有一种金属不能被腐蚀。目常所谓”生锈”指在大气中与水和(或)氧气作用而腐蚀。贵金属如金,铂耐蚀性能好,但在王水作用下亦然不能幸免。至于各种合金钢都有特定工作环境,超出这个范围照样要被腐蚀。以铬镍不锈耐酸钢为例,若将其烧红后缓慢冷却,其耐蚀性能就没有了,尽管合全成分未变。

世上没有绝对的东西,是金属制品就会出现氧化反应的

金、银、铂、铬、钛等。

吞金自杀多见于小说中,是一种奢华的死法,《红楼梦》中就有吞金自杀的片段。

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