Как и къде се използва благородният метал платина? Минерали: Платина Платина, където се използва
Платината е един от уникалните благородни метали физични свойствакойто все още не е напълно проучен. Въпреки това, като се вземат предвид наличните данни за платината, нейните физични и химични свойства, можем да говорим с увереност за определени области на приложение на платината, които по-специално определят инвестиционната привлекателност на този благороден метал.
Физични свойства
Една от основните характеристики на платината е, че тя благороден метале много огнеупорен и трудно летлив. В същото време платината има способността да кристализира в гранецентрирани кубични решетки.
Учените отбелязват, че ако солните разтвори са изложени на редуциращи агенти, платината може да се получи под формата на така нареченото „черно“, чиято отличителна черта е високата му дисперсия.
Тъй като е в горещо състояние, платината има способността да се валцува и заварява добре.
Знаете ли, че едно от характерните свойства на платината е уникалната способност на благородния метал да абсорбира определени газове на повърхността, по-специално кислород и водород.
Платината е благороден метал
Основните характеристики на платината включват следното:
- Плътността на благородния метал при температура от – двадесет градуса по Целзий достига 21,45 g/dm3.
- Платината има сиво-бял, лъскав цвят.
- Радиусът на атома на платината е 0,138 nm.
- Платината се топи при температури над 1769 градуса по Целзий.
- Точката на кипене на платината е 4590 градуса по Целзий.
- Специфичната топлина на платината е 25,9 J.
Области на приложение
ДА СЕ основни области на приложение на платинатаотнасям се:
- Индустрия и технологии.
- Медицина и стоматология.
- Изработка на бижута.
- Парична индустрия.
- Химическа индустрия.
- Изработка на огледала.
- Производство на различни изделия от стъкло и други.
Нека разгледаме по-подробно всяка от областите на приложение на платината.
Индустрия и технологии.Платината в Русия започва да се използва под формата на легираща добавка при производството на високоякостни стомани през първата четвърт на деветнадесети век. Днес платината се използва активно, по-специално в стоматологията, бижутата и медицината.
В нефтопреработвателната промишленост, с помощта на платинени катализатори, които са инсталирани в блокове за каталитичен реформинг, се произвеждат продукти като:
- високооктанов бензин;
- ароматни въглеводороди;
- технически водород.
Знаете ли, че платината се използва и в производството на специални огледала за лазерна технология, която използва издръжливи електрически контакти и сплави от платина и иридий за радиотехниката.
Автомобилна индустрияактивно използва платина в производството на специални автомобилни катализатори. В този случай се използват уникалните каталитични свойства на платината, които позволяват процесите на доизгаряне и неутрализиране на отработените газове.
Платината се използва във фармацевтиката
Лекарство.Делът на платината, използвана в медицината, е незначителен, но няма нейни аналози в тази индустрия.
По този начин платината се използва при производството на хирургически инструменти, което позволява стерилизация на такива инструменти в пламъка на спиртна горелка без окисляване на метала.
Това е интересно! Някои платинови съединения, главно тетрахлороплатинати, се използват активно като цитостатици, но днес вече са изобретени по-ефективни лекарства за борба с рака.
Бижутерска индустрия.Мнозинство бижутаот платина съдържат деветдесет и пет процента чист благороден метал. Безспорното предимство на платинените бижута е минимизирането на количествените показатели на примесите, което позволява на платинените бижута да запазят цвета и блясъка си и да не избледняват за дълъг период от време.
Знаете ли, че всяка година делът на потреблението на платина от световната бижутерска индустрия е около петдесет тона.
До 2001 г. повечето платинени бижута се консумират в Япония, но от 2001 г. до наши дни Китайската народна република представлява около петдесет процента от световните продажби на платинени бижута.
Основните свойства на платината, които определят нейната популярност в бижутерийната индустрия, са:
- Висока пластичност.
- Уникална издръжливост.
- Висока плътност.
Парична индустрия.Платината, наред със златото и среброто, е един от основните благородни метали, които изпълняват парична функция.
Важно е да се отбележи, че платината започва да се използва като артикул за производство на монети няколко хиляди години по-късно от златото и среброто.
Първите платинени монети в света са монети на Руската империя, емитирани между 1828 и 1845 г.
Сеченето на платинени монети в Руската империя окончателно е спряно през 1846 г. Въпреки че по това време нивото на производство на уралска платина е около две хиляди пуда, което е идентично с тридесет и две хиляди килограма. От този обем малко по-малко от половината са изсечени в монети - 14 669 килограма.
Огромното количество платина, натрупано в монетния двор в Санкт Петербург, както под формата на монети, така и в необработен вид, беше продадено на английската компания Johnson, Matte and Co., което доведе до факта, че за дълъг период от време Англия беше тази, която действаше като монополист в тази област, докато независимо извличаше платина изобщо.
След 1846 г. платинени монети не са въведени в обращение в никоя страна по света. Съвременните платинени монети са инвестиционни монети.
Банката на Русия издава инвестиционни платинени монети от 1992 до 1995 г. Монетите, издадени от Банката на Русия, са с деноминации от двадесет и пет, петдесет и сто и петдесет рубли.
Химическа индустрия.Специален платинени контейнери - тигли,използвани в химическата промишленост, когато е необходимо да се извърши реакция при нагряване във въздуха. В случай, че е необходимо да се извърши високотемпературен синтез, при който е необходимо да се изключи достъпът на въздух, специални платинени ампули,които всъщност са съдове за еднократна употреба, които се използват за извършване на една химична реакция. След такава реакция обаче платинената ампула може да бъде почистена и претопена в нова ампула.
Платината се използва и като материал за термодвойки. В този случай платината е част от платиново-родиевата сплав, от която са направени проводниците на термодвойките. Именно платиново-родиеви термодвойки са най-подходящи за използване в лабораторната практика поради факта, че с тяхна помощ е възможно да се измерва температурата във въздуха до максималните гранични стойности от 1600-1700 градуса по Целзий.
Платината е най-добрият катализатор при окисляването на амоняка до азотен оксид, който се използва в един от основните процеси за производство на азотна киселина.
В този случай платината се използва под формата на мрежа, изработена от платинена тел, чийто диаметър варира от пет до девет стотни от милиметъра. Материалът на такива решетки съдържа и друг благороден метал от платиновата група - родий, чийто коефициент на съдържание тук варира от пет до десет процента.
Платинени катализатори.Едно от най-важните и едно от най-фундаменталните приложения на платината е производството на катализатори, които се използват за ускоряване на редица важни реакции, включително:
- хидрогениране на мазнини;
- хидрогениране на циклични и ароматни въглеводороди;
- хидрогениране на олефини, алдехиди, ацетилен, кетони;
- окисляване на SO2 до SO3 при производството на сярна киселина;
- синтез на витамини и отделни лекарства.
Вече споменахме използването на платина в нефтопреработвателната промишленост по-горе.Важността му тук не може да бъде подценена.
Като цяло физическите свойства на платината, които споменахме в първия раздел на тази статия, определят разнообразието от приложения на платината. И накрая, бих искал да отбележа, че платината е уникален благороден метал, възможностите за инвестиране в който са безкрайни. Инвестициите в платина са привлекателни в средносрочен и дългосрочен план, тъй като в много индустрии не са открити аналози на този благороден метал и той ще бъде активно използван, което несъмнено ще доведе до намаляване на запасите от този благороден метал в света и , съответно увеличение на пазарната му стойност .
„Този метал е останал напълно непознат от началото на света досега, което несъмнено е много изненадващо. Дон Антонио де Улоа, испански математик, който си сътрудничи с френските академици, изпратени от краля в Перу... е първият, който го споменава в новините за пътуванията си, отпечатани в Мадрид през 1748 г. Имайте предвид, че скоро след откриването на платината , или бяло злато, смятали, че това не е специален метал, а смес от два известни метала. Славни химици взеха предвид това мнение и техните опити го разрушиха...”
Това беше казано за платината през 1790 г. на страниците на „Магазин за естествена история, физика и химия“, публикуван от известния руски педагог Н. И. Новиков.
Днес платинане само благороден метал, но - което е много по-важно - един от важните материали на техническата революция. Един от организаторите на съветската платинена индустрия, професор Орест Евгениевич Звягинцев, сравни стойността на платината със стойността на солта в готвенето - трябва ви малко, но без нея не можете да сготвите вечеря...
Годишното световно производство на платина е по-малко от 100 тона (през 1976 г. - около 90), но най-разнообразните области на съвременната наука, технологии и индустрия не могат да съществуват без платина. Той е незаменим в много критични компоненти на съвременните машини и устройства. Той е един от основните катализатори на съвременната химическа индустрия. И накрая, изследването на съединенията на този метал е един от основните „клонове“ на съвременната химия на координационните (комплексни) съединения.
бяло злато
“Бяло злато”, “гнило злато”, “жабешко злато”... Платината се появява под тези имена в литературата от 18 век. Този метал е известен отдавна, неговите бели тежки зърна са открити по време на добива на злато. Но те не могат да бъдат обработени по никакъв начин и затова платината не се използва дълго време.
До 18 век. този най-ценен метал, заедно с отпадъчната скала, беше изхвърлен на бунище, а в Урал и Сибир зърна от самородна платина бяха използвани като изстрел за стрелба.
В Европа платината започва да се изучава в средата на 18 век, когато испанският математик Антонио де Улоа донася проби от този метал от златните находища на Перу.
Той донесе в Европа зърна от бял метал, които не се стопиха или разцепиха при удар върху наковалня, като някакъв забавен феномен... Тогава имаше изследвания, имаше спорове - дали веществото е обикновена платина или „смес от две известни метали - злато и желязо", както вярваше, например, известният натуралист Бъфо.
Първо практическа употребатози метал още в средата на 18 век. намерени от фалшификатори.
По това време платината се оценяваше наполовина на среброто. А плътността му е висока - около 21,5 g/cm 3 и се сплавя добре със злато и сребро. Възползвайки се от това, те започнаха да смесват платина със злато и сребро, първо в бижута, а след това и в монети. След като научи за това, испанското правителство обяви борба срещу платинените „щети“. Беше издаден кралски указ, нареждащ унищожаването на цялата платина, добита като страничен продукт от златото. В съответствие с този указ служители на монетните дворове в Санта Фе и Папаян (испански колонии в Южна Америка) тържествено, пред многобройни свидетели, периодично удавяха натрупаната платина в реките Богота и Наука.
Едва през 1778 г. този закон беше отменен и испанското правителство, купувайки платина на много ниски цени, започна да я смесва със златни монети... Те възприеха опита!
Смята се, че англичанинът Уотсън е първият, който получава чиста платина през 1750 г. През 1752 г., след изследванията на Шефер, тя е призната за нов елемент. През 70-те години на XVIIIв. Първите технически продукти са направени от платина (плочи, жици, тигли). Тези продукти, разбира се, бяха несъвършени. Те са приготвени чрез пресоване на пореста платина при висока температура. Парижкият бижутер Jeanpetit (1790) постига високо умение в производството на платинени изделия за научни цели. Той сля естествената платина с арсен в присъствието на вар или алкали и след това изгори излишния арсен със силно калциниране. Резултатът беше ковък метал, подходящ за по-нататъшна обработка.
През първото десетилетие на 19в. висококачествени продукти от платина са направени от английския химик и инженер Уоластън, откривателят на родий и паладий. През 1808-1809г Във Франция и Англия (почти едновременно) са направени платинени съдове с тегло почти половин килограм. Те са предназначени за производство на концентрирана сярна киселина.
Появата на такива продукти и откриването на ценните свойства на елемент No 78 увеличи търсенето му, цената на платината се увеличи, а това от своя страна стимулира нови изследвания и търсения.
Химия на платината № 78
Платината може да се счита за типичен елемент от група VIII. Този тежък сребристо-бял метал с висока точка на топене (1773,5°C), висока пластичност и добра електропроводимост не без основание е класифициран като благороден. Той не корозира в най-агресивните среди, не влиза лесно в химични реакции и с цялото си поведение оправдава известната поговорка на И. И. Черняев: „Химията на платината е химията на нейните сложни съединения.“
Както подобава на елемент от група VIII, платината може да проявява няколко валентности: 0, 2+, 3+, 4+, 5+, 6+ и 8+. Но когато става въпрос за елемент номер 78 и неговите аналози, почти толкова, колкото и валентността, важна е друга характеристика - координационното число. Това означава колко атоми (или групи от атоми), лиганди, могат да бъдат разположени около централния атом в молекулата на сложно съединение. Най-характерната степен на окисление на платината в нейните комплексни съединения е 2+ и 4+; координационното число в тези случаи е равно съответно на четири или шест. Комплексите на двувалентната платина имат планарна структура, докато комплексите на четиривалентната платина имат октаедрична структура.
В диаграми на комплекси с атом на платина в средата буквата А означава лиганди. Лигандите могат да бъдат различни киселинни остатъци (Cl -, Br -, I -, N0 2, N03 -, CN -, C 2 04 ~, CNSH -), неутрални молекули с проста и сложна структура (H 2 0, NH 3, C 5H5N, NH2OH, (CH3)2S, C2H5SH) и много други неорганични и органични групи. Платината може дори да образува комплекси, в които всичките шест лиганда са различни.
Химията на платиновите комплексни съединения е разнообразна и сложна. Няма да натоварваме читателя със съществени подробности. Да кажем само, че в тази сложна област на знанието съветската наука неизменно е била и продължава да бъде напред. Характерно в този смисъл е твърдението на известния американски химик Чат.
„Може би не беше съвпадение, че единствената страна, която посвети значителна част от усилията си за химически изследвания през 20-те и 30-те години на развитието на координационната химия, беше и първата страна, която изпрати ракета до Луната.“
Тук е уместно да си припомним изказването на един от основоположниците на съветската платинова индустрия и наука Лев Александрович Чугаев: „Всеки точно установен факт относно химията на платиновите метали рано или късно ще има своя практически еквивалент.“
Нуждата от платина
През последните 20-25 години търсенето на платина се е увеличило няколко пъти и продължава да расте. Преди Втората световна война повече от 50% от платината се използва в бижутата. Сплави на платина със злато, паладий, сребро, мед са използвани за направата на рамки за диаманти, перли, топази... Мекият бял цвят на платинената рамка засилва играта на камъка, изглежда по-голям и по-елегантен, отколкото в златото или сребърна рамка. Но най-ценните технически свойства на платината направиха използването й в бижутата нерационално.
Сега около 90% от консумираната платина се използва в промишлеността и науката, делът на бижутерите е много по-малък. Причината за това е комплекс от технически ценни свойства на елемент № 78.
Киселинната устойчивост, топлоустойчивостта и постоянството на свойствата при запалване отдавна са направили платината абсолютно незаменима в производството на лабораторно оборудване. „Без платина“, пише Юстус Либих в средата на миналия век, „в много случаи би било невъзможно да се направи анализ на минерала... съставът на повечето минерали ще остане неизвестен.“ Платината се използва за направата на тигели, чаши, чаши, лъжици, шпатули, накрайници, филтри и електроди. Скалите се разлагат в платинени тигли - най-често чрез стопяване със сода или третиране с флуороводородна киселина. Платинените прибори се използват за особено прецизни и отговорни аналитични операции...
Най-важните области на приложение на платината са химическата и нефтопреработвателната промишленост. Като катализатори различни реакцииОколо половината от цялата консумирана платина сега се използва.
Платината е най-добрият катализатор за реакцията на окисление на амонякадо азотен оксид N0 в един от основните процеси в производството на азотна киселина. Катализаторът тук се появява под формата на мрежа от платинена тел с диаметър 0,05-0,09 mm. Към мрежестия материал се добавя родиева добавка (5-10%). Използва се и трикомпонентна сплав от 93% Pt, 3% Rh и 4% Pd. Добавянето на родий към платината повишава механичната якост и увеличава експлоатационния живот на клетката, докато паладият леко намалява цената на катализатора и леко (с 1-2%) повишава неговата активност. Срокът на експлоатация на платинената мрежа е една до година и половина. След това старите мрежи се изпращат в рафинерията за регенериране и се монтират нови. Производството на азотна киселина изразходва значителни количества платина.
Платиновите катализатори ускоряват много други практически важни реакции: хидрогениране на мазнини, циклични и ароматни въглеводороди, олефини, алдехиди, ацетилен, кетони, окисление на S0 2 до S0 3 при производството на сярна киселина. Те се използват и при синтеза на витамини и някои фармацевтични продукти. Известно е, че през 1974 г. за нуждите на химическата промишленост в САЩ са изразходвани около 7,5 тона платина.
Платиновите катализатори са не по-малко важни в нефтопреработвателната индустрия. С тяхна помощ се произвеждат високооктанов бензин, ароматни въглеводороди и технически водород от бензинови и нафтови фракции на петрола в каталитичен реформинг. Тук платината обикновено се използва под формата на фин прах, нанесен върху алуминиев оксид, керамика, глина и въглища. Други катализатори (алуминий, молибден) също работят в тази индустрия, но платиновите катализатори имат неоспорими предимства: по-голяма активност и издръжливост, висока ефективност. Нефтопреработвателната индустрия на САЩ закупи около 4 тона платина през 1974 г.
Друг основен потребител на платина е автомобилната индустрия, която, колкото и да е странно, също използва каталитичните свойства на този метал за допълнително изгаряне и неутрализиране на отработените газове.
За тези цели американската автомобилна индустрия е закупила 7,5 тона платина през 1974 г. - почти толкова, колкото химическата и нефтопреработващата промишленост взети заедно.
Четвъртият и петият най-голям потребител на платина в Съединените щати през 1974 г. са електротехниката и производството на стъкло.
Стабилността на електрическите, термоелектричните и механичните свойства на платината плюс най-високата корозионна и термична устойчивост направиха този метал незаменим за съвременната електротехника, автоматизация и телемеханика, радиотехника и производство на прецизни инструменти. Платината се използва за производството на електроди за горивни клетки. Такива елементи се използват например в космическия кораб от серията Apollo.
Щампите са направени от сплав от платина с 5-10% родий за производство на стъклени влакна. Оптичното стъкло се топи в платинени тигли, когато е особено важно да не се наруши изобщо рецептата.
В химическото инженерство платината и нейните сплави служат като отлични материали, устойчиви на корозия. Оборудването за производство на много вещества с висока чистота и различни флуорсъдържащи съединения е покрито с платина отвътре, а понякога и изцяло от нея.
Много малко от платината отива в медицинската индустрия. Хирургическите инструменти са изработени от платина и нейните сплави, които без да се окисляват се стерилизират в пламъка на спиртна горелка; това предимство е особено ценно при работа на полето. Сплавите на платината с паладий, сребро, мед, цинк и никел също служат като отлични материали за протези.
Търсенето на платина на науката и технологиите непрекъснато нараства и не винаги е задоволено. По-нататъшното проучване на свойствата на платината допълнително ще разшири обхвата и възможностите на този ценен метал.
"СРЕБРО"? Съвременното наименование на елемент No78 идва от испанската дума plata – сребро. Името "платина" може да се преведе като "сребро" или "сребро".
СТАНДАРТЕН КИЛОГРАМ. У нас от сплав от платина и иридий се прави еталон за килограм, който представлява прав цилиндър с диаметър 39 мм и височина 39 мм. Съхранява се в Ленинград, във Всесъюзния научноизследователски институт по метрология на името на. Д. И. Менделеев. Преди това платинено-иридиевият метър също беше стандарт.
ПЛАТИНЕНИ МИНЕРАЛИ. Суровата платина е смес от различни платинени минерали. Минералът поликсен съдържа 80-88% Pt и 9-10% Ee; купроплатия - 65-73% Pt, 12-17% Fe и 7,7-14% Cu; Никеловата платина, заедно с елемент No 78, включва желязо, мед и никел. Известни са и естествени сплави на платина само с паладий или само с иридий - следи от други платиноиди. Има и няколко минерала - съединения на платината със сяра, арсен и антимон. Те включват сперилит PtAs 2 , куперит PtS, брагит (Pt, Pd, Ni)S.
НАЙ-ГОЛЯМАТА. Най-големите платинени късчета, показани на изложението на Руския диамантен фонд, тежат 5918,4 и 7860,5 g.
ПЛАТИНЕНО ЧЕРНО. Platinum black е фин прах (размер на зърното 25-40 микрона) от метална платина, който има висока каталитична активност. Получава се чрез взаимодействие на формалдехид или други редуциращи агенти с разтвор на сложна хексахлороплатинова киселина H2 [PtCl6].
ИЗ „ХИМИЧЕСКИ РЕЧНИК” ИЗДАДЕН ПРЕЗ 1812 Г. „Професор Снядецки във Вилна откри ново метално създание от платина, което нарече Бестий“...
„Фуркрой прочете есе в Института, в което той заявява, че платината съдържа желязо, титан, хром, мед и метално вещество, неизвестно досега“...
„Златото се съчетава добре с платината, но когато количеството на последната надхвърли 1/47, тогава златото става бяло, без значително да увеличава тежестта и пластичността си. Испанското правителство, страхувайки се от тази композиция, забрани освобождаването на платина, защото не знаеше средствата да докаже фалшификацията.
ХАРАКТЕРИСТИКИ НА СКЛАДОВЕ PLATINUM. Изглежда, че платинените съдове в лабораторията са подходящи за всички поводи, но това не е така. Без значение колко благороден е този тежък благороден метал, при работа с него трябва да се помни, че при високи температури платината става чувствителна към много вещества и влияния. Невъзможно е например да се нагряват платинени тигли в редуциращ пламък, още по-малко в димен: горещата платина разтваря въглерода и това я прави крехка. В платинените съдове за готвене металите не се топят: възможно е образуването на сплави с относително ниска топимост и загуба на ценна платина. Също така е невъзможно да се стопят метални пероксиди, каустични алкали, сулфиди, сулфити и тиосулфати в платинени съдове: сярата представлява известна опасност за горещата платина, както и фосфор, силиций, арсен, антимон и елементарен бор. Но съединенията на бора, напротив, са полезни за платинени съдове. Ако трябва да го почистите правилно, тогава в него се разтопява смес от равни количества KBF 4 и H 3 VO 3 . Обикновено за почистване платинените съдове се варят с концентрирана солна или азотна киселина.
платина - химичен елемент, метал (формула на платина - Pt), и освен това много рядък. Това обаче не отменя широкия му спектър от приложения – от бижута до пейсмейкъри.
Платината е благороден метал, който е част от така наречената преходна група, свързваща златото, среброто и медта. Благодарение на своята атомна структура, платината може лесно да се свързва с други елементи.
История на откриването и произхода на името на метала
Първото споменаване на това вещество датира от 1557 г., когато италианският лекар и хуманист Юлий Цезар Скалигер описва метала, който открива в Централна Америка. Не беше възможно този метал да се разтопи с помощта на средствата и методите, които съществуваха по това време и бяха на разположение на испанските конкистадори. Затова Скалигер нарече новото химично вещество платина, което може да се преведе като „малко сребро“ или дори „малко сребро“.
Това име отразява както цвета на метала (сребристо-бял), така и неговата практическа безполезност за хората от онази епоха. Затова отначало древните металурзи в Египет и Америка са използвали метала за направата на бижута и декоративни предмети, като са го смесвали с по-лесно топимо злато. Това може би е причината металът да се нарича бяло злато доста дълго време. Аналогиите бяха очевидни - той, подобно на златото, се оказа изключително устойчив на потъмняване и корозия. От друга страна, елементът е много пластичен и гъвкав: лесно може да се деформира, да се изтегли в тел и т.н. И накрая, платината е пълноценен благороден метал, тъй като не се окислява и не се влияе от обикновени киселини.
Да бъдеш сред природата. Изотопи
Световните запаси от платина са малки. Съдържанието на метал в земната кора е 5 · 10-7 тегл.%. Среща се както в чист вид, така и в съединения. Най-важните минерали са поликсенът, който съдържа 6...10% желязо, както и паладий платина, фероплатина, иридоплатина, сперрилит PtAs2, както и редица по-сложни химични съединения, включително сяра, паладий. Най-известният от тези минерали е брагитът. Среща се заедно с железни пирити в контакт със златна руда, кристализирайки в кубична или по-рядко октаедрична форма. Брагитът има метален блясък и също така съдържа следи от родий и антимон.
Към днешна дата учените са открили доста изотопи на този елемент: 6 естествени и 37 изкуствени. Най-често срещаните изотопи:
- Pt195 (33,83% от общия брой).
- Pt194 (32,97% от общия брой).
- Pt196 (25,24% от общия брой).
- Pt198 (7,16% от общия брой).
- Pt192 (0,78% от общото количество).
- Pt190 (0,01% от общото количество).
Поле
Добивът на платина в света е съсредоточен в Южна Африка (80% от световното производство), Русия и Канада. Латиноамериканската платина достига до Европа едва през 1735 г. Металът е открит и в Бразилия в минерала сиенит, където се намира заедно със златото.
Къде се добива платина? Сред най-големите депозити:
- Уралски алувиални находища, открити в района на Нижни Тагил;
- Лапландски мини (Финландия), където металът е свързан с диаманти;
- Находища в канадските провинции Онтарио и Британска Колумбия, както и в обширни райони в съседство с долината на река Юкон.
Депозитите на платина в Русия, освен в Урал, се намират и отвъд Арктическия кръг, в района на Норилск. Официално Германия (долината на Рейн), Индонезия (остров Борнео), Испания, Ирландия, САЩ, Австралия и Нова Зеландия също се считат за страни за добив на платина. Обемът на производството там е малък и все още няма световно икономическо значение.
Сред екзотичните методи на производство си струва да споменем метеоритното желязо, което често съдържа този метал.
Минни и производствени технологии
Как се добива платина? Методът на извличане се определя от формата на платината в природата, в суровините. Например, по-голямата част от платинената руда, добивана в Британска Колумбия, е груба и под формата на късчета, които се намират в сравнително малки площи. Нагетсите рядко тежат повече от половин унция (14 грама). По-голямата част от метала се намира в малки зърна, които производителите на платина разделят на магнитни и немагнитни. Последните съставляват голяма част от общия брой.
Чистият метал често съдържа следи от никел, както се вижда от спектрохимичните изследвания на проби от Русия, Испания и Америка. Например, по време на добива на платина в Русия, пробите от Kitlim съдържат най-малко 0,1% никел, а магнитните суровини в Нижни Тагил съдържат до 0,75% никел.
Физични свойства
Елементът е един от най-плътните - 21 450 kg/m3, което е повече от 21 пъти плътността на водата или 6 пъти плътността на диаманта. Сред основните свойства на този метал:
- Атомно тегло - 195,1.
- Точка на топене -1768.4 0C.
- Точка на кипене - 3825 0C.
За индустриални приложения магнитните свойства на даден метал са важни. Немагнитната форма е по-често срещана и има по-висока плътност. Магнитните свойства се определят от присъствието. Интересното е, че някои проби от уралска платина привличат железни стърготини по-силно от обикновен магнит.
Химични свойства
Първите химични изследвания са извършени през 1741 г. от британския учен Чарлз Ууд. Той за първи път нарече този елемент метал (осмият сред известните по това време) и описа някои от характеристиките на платината.
Реактивност
Историята на платината включва тест за "благородство". Металът го премина благодарение на изследванията на британските химици Уилям Уоластън и Смитсън Тенант. В началото на 19 век те се опитали да разтворят пречистена платина в смес от азотна и солна киселина. След като металът беше отделен от останалата част от разтвора, в отпадъците бяха открити паладий, родий, осмий, иридий, а по-късно и рутений. Характерно е, че добивът днес се извършва по подобна технология: проби, съдържащи елемента, се разтварят в кисела среда, отделят се от останалата част от разтвора и страничните продукти и се стопяват при много високи температури, за да се получи чист метал.
Платинените цилиндри отдавна се използват като международен стандарт за измерване на тегло. Днес металът се използва за създаване на високоякостни части за различни машини, инструменти и бижута. Поради много ниската си реактивност, елементът се използва в някои противоракови лекарства.
Според последните данни около половината от пациентите с рак използват лекарства, съдържащи платина, тъй като антитуморните свойства на платината вече са добре проучени. Металът се използва и в пейсмейкъри, зъбни коронки и други устройства поради високата си устойчивост на корозия от телесни течности и липсата на реакция към жизненоважни функции.
Къде другаде се използва платината? В комбинация с кобалт, този метал се използва за създаване на силни постоянни магнити, които се използват в часовникови механизми, двигатели и медицинско оборудване.
Приблизително една трета от световното потребление на платина като благороден метал идва от бижута. По-специално, повечето големи диаманти се вмъкват в платинени кутии.
Катализатори
Почти половината от добитата платина се използва в каталитични конвертори - автомобилни компоненти, които намаляват токсичността на отработените газове до приемливи нива. Те могат да издържат на високите температури, необходими за окислителните реакции, при които токсичността на емисиите се намалява. Освен това платината се използва като катализатор в производството на торове, пластмаси и бензин.
Парични функции. Знаци за отлични постижения
Тъй като платината е благороден метал, в много страни тя се съхранява под формата на кюлчета, които могат да се използват за междубанкови плащания. Изработват се и възпоменателни знаци. Въпреки това, поради ограничените запаси, обемът на производство на такива предмети в сравнение със златото или среброто е малък.
Цена на платината и прогноза за 2018г
Годишното производство не надвишава 120...130 т. Инвестиционната активност на пазара се определя от значителни ценови колебания (виж?). Колко струва платината? От февруари 2018 г. цената на платината пада и според експерти се прогнозира на 29...32 за грам. Обменният курс на платината и динамиката на цените през последните години обаче са сезонни: през лятото цената на метала обикновено се увеличава. Прогнозата за платината за 2018 г. показва, че инвестиционните рискове от инвестиране на средства са доста високи: през последните 6 години цената на грам от този метал е намаляла почти наполовина: от 59 на 31 щатски долара за грам.
Интересни факти:
- Най-големият къс платина, намиран някога, тежи 7837 g.
- В своите изследвания Ууд се позовава на документи, конфискувани от британския флот от испанския учен и морски офицер Антонио де Улоа, които датират от 1735 г.
- Елементът е открит за първи път в алувиални отлагания на река Пинто, която тече през Колумбия.
Смята се, разбира се, за платина. По отношение на разпространението в земната кора той е един от най-редките елементи. Платината практически никога не се среща в чиста форма. и струва многоскъпо.Въпреки това,V различни областинационалната икономика наистина е много широка. В някои случаи този метал може дори да е незаменим.
История на откритието
Всички открити до момента платинени късове са сплави на платина с иридий, паладий, осмий, желязо и родий. Понякога има и съединения на този метал с никел или мед. Всъщност самата платина в чистата си форма е метал с лъскав бяло-сребрист оттенък. Дължи името си на испанския конкистадор, завладял Южна Америка. Външно платината е много подобна на среброто, но е много по-огнеупорна.Испански конкистадори, оТези, които откриха метал, подобен на среброто в Южна Америка, първоначално просто го изхвърлиха. В същото време завоевателите го наричат презрителноплатина, което в превод означава „сребро“.
У нас платината е открита през 1819 г. Промишленото й производство започва пет години по-късно.Първоначалнов Русия се ограничава главно до металургията.Използвал якато добавка при производството на висококачествени стомани. Въпреки това, в1828 гПлатината намери друго приложение. Тогава nС указ на царя Руският монетен двор започва да сечепари от този метал.
В най-чист виде получена платинаедва през 1859 г. от химика Девел. Първоначалнотяв Русия се добива изключителнов мините Верх-Исетски, Билимбаевски и Невянск. Други богати са открити през 1824 гнеговите депозити.
Химични и физични характеристики
Платината е метал, освързаникъм групата на 6-ти преходен период Основните му свойства са:
незатопляемост;
труден за променливост;
способността да кристализира в кубични лицево-центрирани решетки.
Когато е гореща, платината е добре заварена и валцована. Този метал също може да абсорбира кислород доста силно. Таблицата по-долу показва основните характеристики на платината:
Широкамедицината и други сектори на националната икономика е оправдано, наред с други неща, от неговата химическа стабилност.Разтваря сетози металсамо в и в бром. При нагряване платината може да реагирасамос малка група вещества.
Основни приложения на платината
Използването на платина в производството на бижута е оправдано преди всичко от нейното благородство, рядкост и красота. Ето как този метал се използва основно до средата на миналия век. Само няколко процента от общия обем на добитата платина се използва от лекари и зъболекари. Днес търсенето на този благороден метал непрекъснато нараства. Уникалните физични и химични свойства на платината, в допълнение към производството на бижута, я правят изключително популярна в различни области на индустрията и националната икономика:
в медицината;
космическа индустрия;
химическа индустрия;
самолето- и корабостроене;
в стъкларската промишленост;
в технологиите.
Този благороден метал, разбира се, се използва и в банковото дело.
Използване на платина в производството на бижута
Разбира се, този метал е най-широко използван за изработка различни видоведекорации Около 50 тона платина се използват годишно в световната бижутерийна индустрия.От този метал могат да се правят различни бижута.платинени пръстени,както и вериги, обеци, гривни и колиета, те са не само красиви, но и издръжливи.
Най-популярният метал в бижутерийната индустрия е 950-каратовият метал. Тази сплав съдържа 95% от самата платина и 5% от иридий.Метал от този състав има висока степен на еластичност и твърдост. Вериги, гривни ив сплав с иридий те могат да издържат възможно най-дълго.
Приложение в производството на азотна киселина и други химикали
В техниката платината се използва главно като катализатор.Именно този метал е най-добрият окислител на амоняка до NO при производството на азотна киселина. В този случай обикновено се използва под формата на телена мрежа с диаметър0,05-0,09 мм. Най-честоИзползва се не платина в чист вид, а нейна сплав с родий.Това позволява на катализатора да бъде малко по-евтин, повишава неговата активност и увеличава срока на годност.
Платината се използва в техническата индустрия, разбира се, не само в производството на азотна киселина. Катализаторите, направени от този метал, могат да ускорят много други химични реакции. Платината се използва например при хидрогениране на ароматни и технически въглеводороди, кетони, ацетилен и др. Този метал се използва и в производството на сярна киселина за получаване на SO 3 или SO 2.
Приложение в нефтопреработката
В индустриалните предприятия от тази специализация платината всъщност се използва доста широко. В този случай се използва и като катализатор. При рафинирането на нефт бензинът се произвежда от този метал в специални инсталации. Разбира се, високо качество. В нефтопреработвателната промишленост платината се използва не под формата на решетка, а под формата на фин прах.В допълнение към бензина, от този метал се произвеждат технически водород и ароматни въглеводороди.
Разбира се, в нефтопреработвателната промишленост могат да се използват и други катализатори - молибден, алуминий и др. Но платината в сравнение с тях има такива неоспорими предимства като издръжливост, по-голяма активност и повишена ефективност.
Приложение на платината в електротехниката и уредостроенето
Едно от предимствата на този метал е, че има стабилни електрически и механични свойства. Това направи платината изключително търсена в такива сектори на националната икономика като:
радиотехника;
електроинженерство;
автоматизация;
прецизна апаратура.
Приложения на платината в електроникатапозволява производството на висококачествени контакти за високопрецизни устройства. В този случай металът обикновено се използва в сплав с иридий.Много често, например, платината се използва за производствоконтакти на съпротивителни пещи и различни видове, работещи от мрежатаустройства.ПонякогаВ технологията се използва и сплав от този метал с кобалт. Този материал се използва при производството на магнити, които имат огромна сила на привличане при малки размери.
Приложение на платината в автомобилната и космическата индустрия
В тези области на националната икономикаплатина също намери досташирокизползване. В автомобилната индустрия този метал най-често се използва като катализатор в преобразуватели на отработени газове. В този случай се използва като покриващ агент в керамични монолити.
INкосмическа индустрия и производство на самолетиТози метал се използва главно за производство на електроди за горивни клетки. Платината е използвана по подобен начин, например, във всички космически кораби Аполо.
Използване в медицината
Приложение на платина вТази област ни позволява да спасим живота на хиляди пациенти.Стойността на този метал в този случай се крие във факта, че няма аналози за него в медицината. От платинаНапример,Те правят специални хирургически инструменти, които могат да се стерилизират в пламъка на спиртна горелка. С това лечение теза разлика от тези, направени от други метали,не се окисляват.
Платина, чието използване в медицинатахирургията, разбира се, не се ограничава до, може да се използва и встоматология, кардиология и слухопротезиране.Често, например, се прилага закачествопръскачка при производството на инструменти, предназначени за лечение на зъби. В кардиологията и слуховите апарати се използват електродиизработен от неговата сплав с иридий. Техеносновно използваниза стимулиране на сърдечната дейност. Те също така често се използват за направата на импланти, предназначени за хора със загуба на слуха.
Приложение на платината в стъкларската промишленост
Платината е металпомнад всичко останало,широко използванв производството на висококачествена оптика. Същочесто е легиран с родийПриложипо време на производствотоспинер от стъклени влакнаa, чиято дебелиначесто не надвишава 1 микрон.Tкакво аметалможе лесно да издържи хиляди часове нагряване до 1450 C. Също така, родиево-платиновата сплав практически не реагира по никакъв начин на силни температурни промени и е устойчива на корозия.
Освен всичко друго, този метал също много често се използва в производството на различни видове оборудване, предназначено за производство на висококачествено стъкло. Такива механизми не се деформират или окисляват по време на производствения процес. Те също не реагират със самото стъкло.Много често в тази индустрия се използват например платинени тигли. Те правят широко известни и много скъпи
Приложение в химическата промишленост
В този случай платината също се използва главно за производството на тигли и друго лабораторно оборудване - чаши, съпротивителни термометри и др. Такива продукти се използват главно в производството на различни видове свръхчисти вещества. В полупроводниковите кристали не трябва да има например нито един чужд атом на милион свои. Това са резултатите, които могат да бъдат постигнати с платинено оборудване.
Вместо заключение
Приложение на платина впрегледанипо-високи зоницелесъобразно и оправдано. Но разбира се, този метал може да се използва и в други сектори на националната икономика. Например, платината често се използва за направата на тигели, използвани при отглеждане на кристали за лазери и контакти, използвайки технология за слаб ток. Държачите за игли за компаси също се правят от този метал и се използватв козметични кремове и лосиони против стареене, лекарства против рак и др.
Платината е благороден метал с особен блясък и сребристо-бял цвят. В периодичната таблица на Менделеев платината е обозначена със символа Pt (Platinum), а на метала е присвоен атомен номер 78.
Името "платина" означава "малко сребро". Дълго време платината, поради своята огнеупорност, се оценяваше дори по-ниско от среброто.
Инките са добивали платина от незапомнени времена. Конквистадорите донесоха платина в Европа. Но търсенето на този метал се появи едва през 18 век. Преди това платината често беше класирана по-ниско от златото във всички отношения. Испанският крал Чарлз III през 1735 г. дори нареди цялата донесена платина да бъде удавена във водите на морето.
За откривател на платината се смята Антонио де Улоа, испански математик и мореплавател, който пренася в Европа платинените късове, добивани в Перу. Въпреки това, първият, който доказва, че платината е независим химичен елемент, беше J. Scaliger. Това се случи през 1835 г.
Характеристики и видове платина
Платината е един от най-тежките и редки метали на нашата планета. Платината е много твърд метал, труден за обработка, тъй като има високи точки на топене и кипене.
Платината също е много стабилна. Може да се разтваря само в царска вода или бром. Химическата промишленост особено цени свойствата на платината като катализатор.
Депозит и добив на платина
До средата на 18-ти век платината се добива в Америка. В Европа бижутерите първи проявиха интерес към платината. Те оцениха факта, че платината перфектно се сплавя със златото, правейки златото по-здраво и по-стабилно. Фалшификаторите се възползваха напълно от това, използвайки платина, за да направят фалшиви златни монети.
Преди Първата световна война по-голямата част от платината се добиваше в Русия. Най-богатите находища на този метал са открити близо до Екатеринбург и Нижни Тагил. По-голямата част от продукцията е реализирана в чужбина - Германия, Франция, Италия и Испания.
В момента Южна Африка е лидер сред страните, добиващи платина. Следват Русия, Канада, Зимбабве, САЩ и Колумбия. Лидерът в добива на платина на руския пазар е компанията Norilsk Nickel.
Приложение на платина
Платината се използва в много области. Така в индустрията платината се оценява като мощен катализатор. Използва се в производството на лазерно оборудване, лабораторна стъклария и съпротивителни термометри. Металът се използва и за защита на корпусите на подводници от корозия и се използва за покриване на повърхностите на микровълново оборудване. Платината се използва в медицината и други области на науката.
Платината се използва и в бижутерията. Лидер в продажбата на платинени бижута е Китай. Годишно в страната се продават около 25 тона платинени бижута.
При сеченето на монети към сплавите се добавя платина. Първите монети, съдържащи този метал, започнаха да се издават в Русия. Сега никой не може да си позволи да издава монети от чиста платина. Монетите, съдържащи този благороден метал, са с инвестиционен клас.