存量
鉑非常罕見,在地殼中的濃度只有百萬分之0.005。鉑金屬常被誤認為是銀。自然界中的鉑常以未經化合的單質出現,或與其他鉑系元素或鐵形成合金。單質鉑元素通常出現在沖積層次生礦床。前哥倫布時期哥倫比亞喬科省的居民曾經開采過的沖積層礦床至今仍然仍出產鉑系金屬。另一大沖積層礦藏位于俄羅斯烏拉爾山脈。
在鎳和銅礦中,鉑系金屬會以硫化物(如(Pt,Pd)S)、碲化物(如PtBiTe)、銻化物(PdSb)和砷化物(如PtAs2)的形態出現,并且也會與鎳或銅形成合金。砷鉑礦石(砷化鉑PtAs2)也是此金屬的主要礦源,它出現在鎳礦當中,主要分布在加拿大安大略的索德柏立盆地。1927至1975年間,美國阿拉斯加州普拉蒂納姆(Platinum,即“鉑”之意)共產出17噸鉑元素。礦場于1990年停止作業。較罕見的硫砷鉑礦((Pt,Pd,Ni)S)中含有鉑、鈀和鎳元素。硫砷鉑礦出現在南非豪登省布什維爾德雜巖體中的美蘭斯基礦層中。
1865年,人們在南非布什維爾德地區發現了鉻鐵礦,其后于1906年又發現了鉑礦。其原生礦床位于布什維爾德雜巖體。其余兩大礦床位于俄羅斯諾里爾斯克的大型銅鎳礦,以及加拿大的索德柏立盆地。索德柏立盆地的鎳礦開采量巨大,因為其中的鉑元素只占百萬分之0.5。美國則有較小的礦藏,例如蒙大拿州的阿布薩洛卡山脈。2010年,南非為鉑的產國,其占總產量的77%,其次為占13%的俄羅斯。2010年鉑的全球總產量為192噸。印度泰米爾納德邦亦有鉑礦藏,為此印度地質調查局已與泰米爾納德礦物有限公司(TAMIN)簽署協議。
月球和隕石中的鉑含量更高,因此在地球上經火流星撞擊后火山噴發的區域會有較高的鉑豐度。這種礦藏具有商業開采價值,例如索德柏立盆地。
鉑的用途是做化學反應的催化劑,這種催化劑通常是鉑黑。19世紀早期,化學家開始用鉑粉末對氫的點燃反應進行催化。鉑目前應用于汽車的催化轉換器,使廢氣中低濃度未燃燒的碳氫化合物能夠完全燃燒,產生二氧化碳和水汽。在石油業中,鉑可以用來催化若干個不同的反應,特別是將石腦油催化重整為更高辛烷值的汽油。二氧化鉑(或稱亞當斯催化劑)是氫化反應的催化劑,特別用于生產植物油。鉑金屬可以很好地催化過氧化氫分解為水和氧氣的反應。
(1)活性。是衡量催化劑效能大小的標準。工業上通常以單位體積(或重量)催化劑在一定條件下,單位時間內所得到的產品數量來表示。
(2)選擇性。是指催化劑作用的專一性,即在一定條件下,某一催化劑只對某一化學反應起加速作用。選擇性通常以反應后所得指望產物的克分子數與參加反應的原料克分子數之比的百分數表示。
(3)穩定性。是指催化劑在使用過程中保持其活性及選擇性不變的能力,通常以使用壽命來表示。催化劑的良好性能不僅取決于活性金屬的固有特性(原子的電子結構等),而且取決于其結晶構造、粒子大小、比表面積、孔結構及分散狀態等因素。此外,助催化劑及載體對催化劑的性能也有重要影響。
催化劑失活指催化劑在使用中會因各種因素而失去活性的現象,貴金屬催化劑的失活原因一般分為中毒、燒結和熱失活、結焦和堵塞三大類。
中毒引起的失活
(1)暫時中毒(可逆中毒): 毒物在活性中心上吸附或化合時,生成的鍵強度相對較弱可以采取適當的方法除去毒物,使催化劑活性恢復而不會影響催化劑的性質,這種中毒叫做可逆中毒或暫時中毒。
(2)中毒(不可逆中毒): 毒物與催化劑活性組份相互作用,形成很強的的化學鍵,難以用一般的方法將毒物除去以使催化劑活性恢復,這種中毒叫做不可逆中毒或中毒。
(3)選擇性中毒: 催化劑中毒之后可能失去對某一反應的催化能力,但對別的反應仍有催化活性,這種現象稱為選擇中毒。在連串反應中,如果毒物僅使導致后繼反應的活性位中毒,則可使反應停留在中間階段,獲得高產率的中間產物。
結焦和堵塞引起的失活
催化劑表面上的含碳沉積物稱為結焦。以有機物為原料以固體為催化劑的多相催化反應過程幾乎都可能發生結焦。由于含碳物質和/或其它物質在催化劑孔中沉積,造成孔徑減小(或孔口縮小),使反應物分子不能擴散進入孔中,這種現象稱為堵塞。通常含碳沉積物可與水蒸氣或氫氣作用經氣化除去,所以結焦失活是個可逆過程。 3
燒結和熱失活
催化劑的燒結和熱失活是指由高溫引起的催化劑結構和性能的變化。高溫除了引起催化劑的燒結外,還會引起其它變化,主要包括:化學組成和相組成的變化,半熔,晶粒長大,活性組分被載體包埋,活性組分由于生成揮發性物質或可升華的物質而流失等。

