溶解在固体里的气体

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溶解在固体里的气体

化学先生 / 2019-05-26

固体物质溶解在液体里，这是司空见惯的事:像糖或盐，都能溶解在水里。气体溶解在液体里，这也不是什么稀奇的事:汽水，就是二氧化碳气体溶解在水里制成的;氨水，就是气体氨溶解在水里制成的。然而气体能溶解在固体里吗?能!有许多气体，的确能溶解在固体里。

就拿氢气来说吧，它能大量溶解在金属钯中。钯是银白色的金属，它的化学性质很稳定，在空气中不会被氧化，然而，它是抓气体的能手。据试验，在常温下，钯片能吸收比它的体积大700倍的氢气!它的外表随着也改变了:体积显著膨胀，变脆，并且布满了裂纹。如果把钯捣成细粉，随着它的表面面积的增大，溶解气体的本领也不断增大。据测定，钯粉在常温下，可吸收比自己体积大850倍的氢气。

氢气，为什么能溶解在钯中呢?据用X线进行研究发现，当氢气溶解到钯中以后，钯的晶格就胀大了;当钯中的氢气浓度大到某一程度，钯的晶格会转变成另一种更硫松的形式。

钯不仅能吸收氢气，而且能吸收氧气、氯气、乙烯等许多气体。除了钯以外，铂也是一个抓气体的能手。据测定，粉末状的销在常温下，溶解氢气的本领虽然比钯差一些，但是溶解氧气的本领比钯好。

钯与轴的这一奇妙的性质，在化学工业上可作为催化剂。例如，在钯的催化下，可以使液态的油脂加氢变成固态;可使不饱和的烯块类化合物加氢后变成饱和的烷类化合物;可使不饱和的醛、酮、酸变成相应的饱和有机化合物。铂，也可作催化剂。如，氢气与氧气混合在一起，在平常温度下，本来就是相处几万年也不会化合。可是，只要倒进一点铂粉到这种氢、氧混合气体中，立刻会发生爆炸一一氢气与氧气猛烈地化合成了水可是，铂依旧是铂，没有一点变化。

目前，虽然还没有彻底弄清楚钯与铂的催化原理，但人们认为，这与它们能大量溶解气体的性质有关:因为在溶解了大量的气体之后，等于把气体浓缩到钯(或铂)中，增加了气体分子相互碰撞并进行化学反应的机会。而当一些气体分子发生了化学反应，放出部分热量，使温度升高，这又反过来大大促进了其他气体分子进行化学反应。

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