10 распространенных способов использования драгоценных металлов в промышленности

Промышленные драгоценные металлы, такие как золото (Au), серебро (Ag), платина (Pt), палладий (Pd), родий (Rh), иридий (Ir) и рутений (Ru), играют важнейшую роль в различных отраслях промышленности благодаря своим уникальным свойствам, включая отличную электропроводность, коррозионную стойкость и каталитическую активность. Эти металлы используются в самых разных областях, что обуславливает их высокий спрос. Ниже представлены основные области их применения:

1. Электроника и электротехника

Драгоценные металлы играют важную роль в электронике и электротехнике благодаря их превосходной проводимости и устойчивости к коррозии.

• Золото и серебро: Эти металлы широко используются в разъемах, переключателях, печатных платах и других компонентах электронных устройств, таких как смартфоны, компьютеры и другая бытовая электроника. Золото, в частности, используется для высокоточных разъемов благодаря своей превосходной проводимости и устойчивости к окислению.
• Серебро: Серебро часто используется в высокопроизводительной электронике и в качестве важнейшего компонента фотоэлементов для солнечных батарей, благодаря своей высокой электропроводности.
• Платина и палладий: Эти металлы незаменимы в специализированных электронных компонентах, таких как жесткие диски и разъемы, используемые в автомобильной электронике.

2. Катализ в химических реакциях

Драгоценные металлы играют важную роль в промышленном катализе, помогая стимулировать многочисленные химические процессы за счет снижения энергетических барьеров.

• Платина, палладий и родий: Эти металлы используются в каталитических нейтрализаторах в автомобильной промышленности для снижения вредных выбросов, преобразуя токсичные газы в менее вредные вещества. Они также служат катализаторами в реакцияхгидрирования, окисления и в технологиях топливных элементов.
• Рутений и иридий: Эти металлы используются в различных промышленных химических процессах, таких как производство аммиака для удобрений и переработка нефти.

3. Применение в медицине и фармацевтике

Драгоценные металлы незаменимы в медицинских приборах и процедурах благодаря своей биосовместимости и устойчивости к коррозии.

• Платина и палладий: Используются в производстве медицинских приборов, таких как кардиостимуляторы, стенты и диагностическое оборудование. Препараты на основе платины, такие как цисплатин, также необходимы для лечения рака, особенно в схемах химиотерапии.
• Золото: Известное своей биосовместимостью, золото используется в стоматологии, включая пломбы и коронки, а также в некоторых медицинских имплантатах.
• Родий и иридий: Используются в медицинских инструментах и в качестве сплавов для имплантируемых медицинских устройств, благодаря своей высокой прочности и биосовместимости.

4. Энергетика и технологии топливных элементов

Энергетический сектор в значительной степени опирается на драгоценные металлы, особенно в топливных элементах и накопителях энергии.

• Платина и палладий: Эти металлы являются ключевыми компонентами водородных топливных элементов, которые имеют решающее значение для решений в области чистой энергетики. Платина также используется в электрохимических процессах, генерирующих электричество из водорода.
• Родий: Часто используется в высокоэффективных топливных элементах и в энергетических приложениях, требующих исключительной устойчивости к высоким температурам.
• Рутений: Этот металл изучается на предмет его возможного использования в системах производства водорода и хранения энергии, что важно для развития технологий возобновляемой энергетики.

5. Аэрокосмическая и автомобильная промышленность

В этих высокопроизводительных отраслях драгоценные металлы используются благодаря их устойчивости к экстремальным условиям.

• Платина и палладий: Эти металлы играют важнейшую роль в аэрокосмической промышленности, где их устойчивость к нагреву и коррозии делает их идеальными для компонентов, подвергающихся воздействию экстремальных условий, таких как лопатки турбин и выхлопные системы.
• Родий и иридий: Известные своей способностью выдерживать экстремально высокие температуры, эти металлы используются в свечах зажигания и других компонентах двигателей внутреннего сгорания, а также в деталях самолетов.

6. Применение в экологии и контроль выбросов

Драгоценные металлы необходимы для защиты окружающей среды, в частности для снижения вредных выбросов.

• Родий и платина: Используются в катализаторах для снижения вредных выбросов от автомобилей и промышленных процессов, играя важнейшую роль в борьбе с загрязнением воздуха.
• Рутений и палладий: Эти металлы также изучаются на предмет возможности их использования в технологиях улавливания и преобразования углерода, которые имеют решающее значение для сокращения глобальных выбросов углерода.

7. Оптика и фотоника

Благодаря своим уникальным отражающим свойствам и устойчивости к окислению драгоценные металлы используются в оптике.

• Платина и палладий: Используемые в специализированных оптических устройствах, таких как датчики и линзы, эти металлы отличаются превосходной термической стабильностью.
• Золото: Золото используется в покрытиях для оптического оборудования, такого как зеркала и линзы, где его отражающая способность и устойчивость к потускнению имеют решающее значение.

8. Гидрогенизация и химический синтез

Драгоценные металлы занимают центральное место в различных процессах химического синтеза, особенно в таких отраслях, как производство продуктов питания и нефтехимия.

• Платина, палладий и родий: Эти металлы используются в реакциях гидрогенизации, в ходе которых ненасыщенные органические соединения (например, масла) превращаются в насыщенные, что является ключевым процессом в пищевой промышленности. Они также катализируют нефтехимические процессы.

9. Производство стекла

Драгоценные металлы используются в производстве высококачественного стекла, особенно в тех отраслях, где очень важна температурная стабильность.

• Платина и родий: Эти металлы жизненно важны для производства высокотемпературного стекла, где их устойчивость к нагреву и коррозии имеет большое значение. Они также используются в производстве специального стекла, например для изготовления волоконно-оптических кабелей.

10. Хранение данных и телекоммуникации

В сфере хранения данных и телекоммуникаций драгоценные металлы играют важную роль в создании высокопроизводительных и надежных компонентов.

• Золото и серебро: Используются в производстве устройств хранения данных, таких как жесткие диски, и в телекоммуникационных компонентах, таких как разъемы и антенны.

Заключение

Промышленные драгоценные металлы необходимы в таких отраслях, как электроника, энергетика, здравоохранение и защита окружающей среды. Их способность выдерживать экстремальные условия, проводить электричество и катализировать ключевые химические реакции обуславливает высокий спрос на них в передовых технологиях и промышленных приложениях. Для получения дополнительной продукции из драгоценных металлов и технической поддержки, пожалуйста, обратитесь к Stanford Advanced Materials (SAM).