王淼

在元素周期表里，鉑被排在第78號方格內(nèi)。它很重，密度是每立方厘米21.45克;它很難熔化，熔點高達1769攝氏度;它的價格昂貴，被稱為“鎖在保險柜里的金屬”;它在地球上的儲量有限，產(chǎn)量很少——同屬貴金屬的白銀年產(chǎn)上萬噸，黃金年產(chǎn)上千噸，而鉑的產(chǎn)量卻只有區(qū)區(qū)幾十噸。

南美洲的印第安人很早就知道鉑。這種“白金”在自然界中常常以自然鉑的形式存在于砂粒中。西班牙人來到南美后，把這種自然鉑叫做“小銀”，并由烏略阿第一次帶到歐洲?！靶°y”還不是純鉑。銥、鋨、鈀、銠、釕同鉑經(jīng)常共生在一起。第一個把鉑從它的共生金屬中分離出來的是英國化學(xué)家沃拉斯頓，時間是1803年。

作為催化劑的鉑

工業(yè)用途多種多樣

現(xiàn)在該來說說鉑的用途了。

一提起鉑——白金，人們馬上會想到用這種銀白色金屬制成的各種色彩絢麗、熠熠生輝的飾物及工藝品。其實，鉑的用途多得很。要是沒有鉑，我們的食物供應(yīng)也許會減少，我們的空氣也可能變得暗淡陰沉。有人說，在今天的各種產(chǎn)品中，可能五分之一與鉑有關(guān)。

鉑第一次付諸實用要追溯到19世紀初。當時有人想用它來制造儲存濃硫酸的鍋，因為鉑有驚人的化學(xué)穩(wěn)定性，在空氣中可以長期“面不改色”，除了王水以外，普通的酸類都奈何它不得。它還有很好的延展性，可以加工成微米級的細絲和鉑片。于是，鉑在化學(xué)實驗室和化學(xué)工廠里就被制成坩堝、蒸餾釜、電極、管子、鉑板、過濾網(wǎng)等器皿和抗酸抗熱的設(shè)備。鉑還可以減免船只受到的海水腐蝕，也能阻止海洋生物的生長堆積，這就解決了一個令航海者傷透腦筋的問題。

鉑同其他金屬合作，可以得到一系列更有能耐的合金。比如，把少量的銥加到鉑里，所得的合金熔點更高，電阻增加，抗腐蝕能力更強。制造標準米尺和砝碼的原材料就是鉑銥合金。鉑的電阻會隨著溫度的升高而均勻地增大，這又使它成了一種測量高溫的好材料。國際實用溫標規(guī)定，測量259.34-630.74℃溫度范圍內(nèi)的標準儀器是鉑電阻溫度計。在630.74-1064.43℃溫度范圍內(nèi)的測溫標準儀器是鉑或鉑銠熱電偶。

鉑銠合金特別能抵抗熔融玻璃的腐蝕，常被用作生產(chǎn)玻璃纖維和優(yōu)質(zhì)光學(xué)玻璃的坩堝。鉑銥、鉑銠、鉑鈀合金還有很高的抗電弧燒損能力，用作電接點合金特別合適。航空發(fā)動機的火花塞接點通常是用鉑銥、鉑釕合金制作的，看來飛機、導(dǎo)彈、空間飛行器的飛行也少不了鉑。鉑作為電鍍層還被用到電子工業(yè)中。至于鉑鈷合金，則是一種可以加工的電磁能密度極高的硬磁材料。

創(chuàng)造奇跡的催化劑

不過，鉑的最主要的用途還是做成催化劑。別看鉑的化學(xué)穩(wěn)定性很強，連鹽酸、硫酸、硝酸等強酸都對它起不了作用，但是它對氣體卻有驚人的吸附能力。當把它做成粒度很細的鉑黑或膠態(tài)的膠體鉑時，吸附能力會更強。這就使它具有優(yōu)良的催化性能。

1822年，德國人德貝賴納用鉑粉使氫激烈燃燒。這可以說是人類發(fā)現(xiàn)金屬催化作用較早的例子。事實上，在一個空瓶里裝進氫氣和氧氣，在正常情況下，不論放上多少年，它們也都是“依然故我”。但是，只要放進一點鉑粉，馬上就會爆發(fā)一聲巨響，氫氣和氧氣猛烈發(fā)生化合作用而生成水。

作為催化劑，鉑的活性、穩(wěn)定性、選擇性都很好。盡管使用極微量的鉑就能達到加速化學(xué)反應(yīng)的目的，但是僅僅在2012年，美國工業(yè)中用作催化劑的鉑就有17.51噸，約占美國鉑總消耗量的72%。

現(xiàn)在，鉑催化劑的使用已經(jīng)成了完成和加速許許多多化學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵。

在硝酸生產(chǎn)中，鉑是使氨氧化必不可少的催化劑。氨和空氣的混合物被高速吹過一個很細的鉑網(wǎng)，會生成氧化氮和水蒸汽，氧化氮溶于水后就得到了硝酸。現(xiàn)在常用的方法是把鉑銠棒材模壓成細孔網(wǎng)（又叫催化過濾器）。如果在鉑銠網(wǎng)下增加金鈀捕集網(wǎng)，又可以減少鉑銠的損失。你知道，硝酸是生產(chǎn)氮鈀、硝化纖維、炸藥等物品不可缺少的東西。在石油精煉的過程中，鉑催化劑也發(fā)揮了特殊而重要的作用。

鉑催化劑還被廣泛用于化學(xué)品、特別是農(nóng)用化學(xué)品的制造中。在一種化學(xué)反應(yīng)中，鉑可以減少產(chǎn)生異氰酸甲脂的危險，正是這種異氰酸甲脂在1984年年底給印度博帕爾市造成了重大傷亡。日本用鉑碘催化劑安全生產(chǎn)了合成異氰酸鹽的重要中間物——氨基甲酸酯，而用異氰酸鹽可以進一步生產(chǎn)殺蟲劑和除草劑。

近年來，消除汽車尾氣污染的鉑催化劑的用量在急劇增加。尤其是美國，鉑銷售量中有60%以上被用于汽車排氣系統(tǒng)中的鉑催化轉(zhuǎn)化器——一種汽車排氣的凈化裝置。英國報界最近報道，英國將禁止使用含鉛汽油，并且敦促歐洲各國也采取相同的措施，這樣一來，歐洲對于鉑的需求量一定會大幅度增長，而鉑對解決長期以來困擾人類的環(huán)境污染問題也將作出更大的貢獻。

應(yīng)該說，鉑在工業(yè)上的用途仍在不斷擴大。

鉑會使金屬變得更加“堅固”，人們將研制出更多抗腐蝕能力更強的合金。要知道，光是在美國，2005年由于金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟損失就高達2700億美元。

鉑用作燃料電池的電極，可以使普通燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能。這樣的電池設(shè)備簡單，工作可靠，沒有噪音，不產(chǎn)生污染，而且能量轉(zhuǎn)換效率可高達60%以上。

鉑還被用來進行分解水制氫。日本不久前研制出一種含鉑的高效催化劑粉末，把它加到水和纖維素的混合液里，在太陽光的照射下，就能源源不斷地產(chǎn)生氫氣。這就是說，借助鉑等的催化作用，將可以利用無窮無盡的太陽光來分解水，從而獲得熱值高、儲運使用方便而且特別干凈的氫氣，使我們有可能更快進入令人神往的氫能時代。

治癌新藥及其他

如果說，鉑的性能和用途光是上面講的那些，那么它恐怕也就稱不上是具有神奇魅力的金屬了。關(guān)鍵是，鉑還可以用來治病，甚至可以用來治療癌癥，你相信嗎？

2009年，美國密歇根州立大學(xué)的生物物理學(xué)家羅森伯格，進行了一項電磁場對細菌繁殖作用的試驗。他在以鉑為電極、氯化銨為電解液所形成的電磁場中，果然觀察到了細菌細胞停止分裂的現(xiàn)象。但是，令人不解的是，即使切斷了電流，細菌的繁殖仍然會受到抑制。這就是說，細菌的停止繁殖實際上同電磁場沒有多大瓜葛，而是同鉑的存在有關(guān)。羅森伯格還想，這項試驗既然能使細菌細胞停止分裂，那么對癌細胞是否也會有同樣的作用呢？

之后他又進行了許多次試驗，發(fā)現(xiàn)用作電極的鉑與氯化銨之間所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)生成了一種叫做雙胺二氯化鉑的化合物，這種化合物是一種功效很高的抗癌藥物。接著對動物和人體所進行的多次試驗都證明，這種藥物在80%的情況下可以減少甚至阻止腫瘤細胞的生長。

順鉑是雙胺二氯化鉑的一種呈強生物活性的同分異構(gòu)體，它可以在細胞核中脫氧核糖核酸的生物化學(xué)構(gòu)造單元之間起作用，并能以某種方式激起大規(guī)模的染色體變化，正是這種變化可以阻止癌細胞的分裂。順鉑獲得美國食品和藥物管理局的批準后，應(yīng)用日益廣泛。目前，順鉑被認為是治療睪丸癌、卵巢癌、膀胱癌的最佳藥物，在治療子宮癌、食道癌、肺癌、骨癌、前列腺癌、兒童腫瘤的臨床試驗中也獲得了成功?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，它對人體中的幾種核糖核酸病毒，如后天免疫力缺乏綜合癥病毒、人T細胞白血病病毒也有一定的療效。

與采用手術(shù)治療、放射治療、化學(xué)治療、激光治療一樣，用順鉑治癌也有一定的副作用，即它在殺傷癌細胞的同時也會殺傷腎臟細胞，并常引起嚴重的惡心、嘔吐等不適反應(yīng)。為了解決這個問題，幾種新的抗癌鉑藥物正在研制之中。比如，碳化鉑作為一種新的抗癌藥物，據(jù)說毒性很小。

對于某些癌癥，采用鉑藥物治療不太理想，但可以采用鉑基合金來提供新的治療方法。比如鉑銠合金對胃腸癌就頗有療效。此外，對動物進行的試驗表明，在與由病毒、細菌、寄生蟲引起的傳染病所進行的斗爭中，使用順鉑和其他含鉑藥物有可能取得重大突破。

當然，鉑不僅在治癌方面開拓了新天地，而且它也馳騁在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)的其他領(lǐng)域里：具有高強度、高耐磨和高抗蝕性能的鉑及鉑的合金，是制造心臟起搏器、假牙齒橋以及其他醫(yī)療實驗設(shè)備的重要材料;把一種特制的鉑電極插入血管，就能幫助醫(yī)生診斷多種疾病，特別是心臟病;鉑電極還可以用做人工耳蝸，以造福于許多不適于使用普通助聽器的嚴重耳聾病人……

大家知道，器官移植的最大障礙是受體對供體的排異反應(yīng)，由于鉑具有良好的生物相容性，所以可以用來使移植體定位牢固。為了使放射性同位素藥物能夠準確、有效地治療癌癥，也可以把這種藥物裝到鉑囊里，通過塑料管接近腫瘤，這樣既能保護病人免受β射線和低能γ射線的有害影響，又能讓高能γ射線去置癌細胞于死地。

鉑也是幫助人們開拓醫(yī)學(xué)尖端領(lǐng)域的得力工具?，F(xiàn)在，科技工作者可以利用極細的鉑合金絲穿過一個細胞，研究這個細胞同周圍細胞的作用，從而為利用顯微電極探索神經(jīng)系統(tǒng)復(fù)雜組成的奧秘打開方便之門。