Kako i gdje se koristi plemeniti metal platina? Minerali: Platina Platina gdje se koristi
Platina je jedan od jedinstvenih plemenitih metala fizička svojstva koji još nije do kraja proučen. Ipak, uzimajući u obzir dostupne podatke o platini, njezinim fizikalnim i kemijskim svojstvima, možemo s pouzdanjem govoriti o određenim područjima primjene platine, koja, posebice, određuju investicijsku atraktivnost ovog plemenitog metala.
Fizička svojstva
Jedna od glavnih karakteristika platine je da ona plemeniti metal vrlo je vatrostalan i teško je isparljiv. U isto vrijeme, platina ima sposobnost kristalizacije u kubične rešetke usmjerene na lice.
Znanstvenici primjećuju da ako se otopine soli izlože redukcijskim sredstvima, platina se može dobiti u obliku takozvane "crne", čija je posebnost visoka disperzija.
Budući da je u vrućem stanju, platina ima sposobnost dobrog valjanja i zavarivanja.
Jeste li znali da je jedno od karakterističnih svojstava platine jedinstvena sposobnost plemenitog metala da apsorbira određene plinove na površini, posebice kisik i vodik.
Platina je plemeniti metal
Glavne karakteristike platine uključuju sljedeće:
- Gustoća plemenitog metala na temperaturi od – dvadeset stupnjeva Celzijusa doseže 21,45 g/dm3.
- Platina ima sivkasto-bijelu, sjajnu boju.
- Polumjer atoma platine je 0,138 nm.
- Platina se topi na temperaturama iznad 1769 stupnjeva Celzijusa.
- Vrelište platine je 4590 stupnjeva Celzijusa.
- Specifična toplina platine je 25,9 J.
Područja primjene
DO glavna područja primjene platine odnositi se:
- Industrija i tehnologija.
- Medicina i stomatologija.
- Izrada nakita.
- Monetarna industrija.
- Kemijska industrija.
- Izrada ogledala.
- Proizvodnja raznih proizvoda od stakla i dr.
Razmotrimo svako područje primjene platine detaljnije.
Industrija i tehnologija. Platina se u Rusiji počela koristiti u obliku aditiva za legiranje u proizvodnji čelika visoke čvrstoće u prvoj četvrtini devetnaestog stoljeća. Danas se platina aktivno koristi, posebno u stomatologiji, nakitu i medicini.
U industriji rafiniranja nafte uz pomoć platinastih katalizatora koji se ugrađuju u jedinice za katalitički reforming proizvode se proizvodi kao što su:
- visokooktanski benzin;
- aromatski ugljikovodici;
- tehnički vodik.
Jeste li znali da se platina također koristi u proizvodnji posebnih zrcala za lasersku tehnologiju, koja koristi izdržljive električne kontakte i legure platine i iridija za radiotehniku.
Automobilska industrija aktivno koristi platinu u proizvodnji posebnih automobilskih katalizatora. U ovom slučaju koriste se jedinstvena katalitička svojstva platine koja omogućuju procese naknadnog izgaranja i neutralizacije ispušnih plinova.
Platina se koristi u farmaceutici
Lijek. Udio platine koja se koristi u medicini je beznačajan, ali nema analoga u ovoj industriji.
Tako se platina koristi u proizvodnji kirurških instrumenata, što omogućuje sterilizaciju takvih instrumenata u plamenu alkoholnog plamenika bez oksidacije metala.
Ovo je zanimljivo! Neki spojevi platine, uglavnom tetrakloroplatinati, aktivno se koriste kao citostatici, ali danas su već izumljeni učinkovitiji lijekovi za borbu protiv raka.
Industrija nakita. Većina nakit od platine sadrže devedeset pet posto čistog plemenitog metala. Nedvojbena prednost platinastog nakita je minimiziranje kvantitativnih pokazatelja nečistoća, što omogućuje platinastom nakitu da zadrži svoju boju i sjaj i ne izblijedi tijekom dugog vremenskog razdoblja.
Jeste li znali da je svake godine udio potrošnje platine u svjetskoj industriji nakita oko pedeset tona.
Do 2001. godine većina platinastog nakita konzumirala se u Japanu, no od 2001. do danas Narodna Republika Kina čini oko pedeset posto globalne prodaje platinastog nakita.
Glavna svojstva platine, koja određuju njezinu popularnost u industriji nakita, su:
- Visoka plastičnost.
- Jedinstvena izdržljivost.
- Visoka gustoća.
Monetarna industrija. Platina je, uz zlato i srebro, jedan od glavnih plemenitih metala koji imaju monetarnu funkciju.
Važno je napomenuti da se platina počela koristiti kao artikl za izradu kovanica nekoliko tisuća godina kasnije od zlata i srebra.
Prve kovanice od platine na svijetu bile su kovanice Ruskog Carstva, izdane između 1828. i 1845. godine.
Kovanje platinastog novca u Ruskom Carstvu konačno je zaustavljeno 1846. Iako je do tog vremena razina proizvodnje uralske platine iznosila oko dvije tisuće funti, što je identično trideset dvije tisuće kilograma. Od ove količine, nešto manje od polovice iskovano je u kovanice - 14.669 kilograma.
Ogromna količina platine koja se nakupila u kovnici u St. Petersburgu, kako u obliku kovanica tako iu sirovom obliku, prodana je engleskoj tvrtki Johnson, Matte and Co., što je dovelo do činjenice da je dugo vremena upravo je Engleska bila monopolist na ovom području, dok je uopće samostalno vadila platinu.
Nakon 1846. platinasti novac nije uveden u optjecaj ni u jednoj zemlji svijeta. Moderni platinasti novčići su investicijski novčići.
Banka Rusije izdavala je investicijske platinaste kovanice od 1992. do 1995. godine. Kovanice koje je izdala Banka Rusije imale su apoene od dvadeset pet, pedeset i sto pedeset rubalja.
Kemijska industrija. Posebna spremnici od platine - lončići, koristi se u kemijskoj industriji kada je potrebno provesti reakciju kada se zagrijava na zraku. U slučaju da postoji potreba za provođenjem visokotemperaturne sinteze, u kojoj je potrebno isključiti pristup zraka, posebni platinaste ampule, koji su zapravo jednokratni pribor koji služi za provođenje jedne kemijske reakcije. Međutim, nakon takve reakcije, platinasta ampula se može očistiti i pretopiti u novu ampulu.
Platina se također koristi kao materijal za termoparove. U ovom slučaju, platina je dio legure platine i rodija od koje se izrađuju vodiči termoparova. Upravo su termoparovi platina-rodij najprikladniji za korištenje u laboratorijskoj praksi zbog činjenice da je uz njihovu pomoć moguće mjeriti temperaturu u zraku do maksimalnih graničnih vrijednosti od 1600-1700 stupnjeva Celzijusa.
Platina je najbolji katalizator u oksidaciji amonijaka u dušikov oksid, koji se koristi u jednom od glavnih procesa za proizvodnju dušične kiseline.
U ovom slučaju, platina se koristi u obliku mreže od platinske žice, čiji se promjer kreće od pet do devet stotinki milimetra. Materijal takvih rešetki također sadrži još jedan plemeniti metal platinske skupine - rodij, čiji se koeficijent sadržaja ovdje kreće od pet do deset posto.
Platinasti katalizatori. Jedna od najvažnijih i jedna od najtemeljnijih primjena platine je proizvodnja katalizatora, koji se koriste za ubrzavanje niza važnih reakcija, uključujući:
- hidrogenizacija masti;
- hidrogeniranje cikličkih i aromatskih ugljikovodika;
- hidrogeniranje olefina, aldehida, acetilena, ketona;
- oksidacija SO2 u SO3 u proizvodnji sumporne kiseline;
- sinteza vitamina i pojedinih lijekova.
Gore smo već spomenuli upotrebu platine u industriji rafiniranja nafte. Njegova se važnost ovdje ne može podcijeniti.
Općenito, fizikalna svojstva platine, koja smo spomenuli u prvom odjeljku ovog članka, određuju raznolikost primjene platine. Na kraju bih želio napomenuti da je platina jedinstveni plemeniti metal u koji su mogućnosti ulaganja beskrajne. Ulaganja u platinu atraktivna su srednjoročno i dugoročno, budući da u mnogim industrijama nisu pronađeni analozi ovom plemenitom metalu, te će se aktivno koristiti, što će nedvojbeno izazvati smanjenje rezervi ovog plemenitog metala u svijetu i , sukladno tome, povećanje njegove tržišne vrijednosti.
“Ovaj je metal ostao potpuno nepoznat od postanka svijeta do danas, što je nedvojbeno vrlo iznenađujuće. Don Antonio de Ulloa, španjolski matematičar koji je surađivao s francuskim akademicima koje je kralj poslao u Peru... prvi je to spomenuo u vijestima o svojim putovanjima, tiskanim u Madridu 1748. Imajte na umu da je ubrzo nakon otkrića platine , odnosno bijelog zlata, smatrali su da se ne radi o posebnom metalu, već o mješavini dva poznata metala. Slavni kemičari smatrali su ovo mišljenje, a njihovi su ga eksperimenti uništili...”
To je bilo ono što je rečeno o platini 1790. godine na stranicama "Shop of Natural History, Physics and Chemistry", koji je izdao slavni ruski pedagog N.I. Novikov.
Danas platina ne samo plemeniti metal, već - što je puno važnije - jedan od važnih materijala tehničke revolucije. Jedan od organizatora sovjetske industrije platine, profesor Orest Evgenijevič Zvjagincev, usporedio je vrijednost platine s vrijednošću soli u kuhanju - potrebno vam je malo, ali bez nje ne možete skuhati večeru...
Godišnja svjetska proizvodnja platine manja je od 100 tona (1976. - oko 90), ali najrazličitija područja moderne znanosti, tehnologije i industrije ne mogu postojati bez platine. Nezamjenjiv je u mnogim kritičnim komponentama modernih strojeva i uređaja. Jedan je od glavnih katalizatora moderne kemijske industrije. Konačno, proučavanje spojeva ovog metala jedna je od glavnih "grana" moderne kemije koordinacijskih (kompleksnih) spojeva.
bijelo zlato
“Bijelo zlato”, “trulo zlato”, “žablje zlato”... Pod ovim nazivima platina se pojavljuje u literaturi 18. stoljeća. Ovaj je metal poznat već dugo, njegova bijela teška zrnca pronađena su tijekom iskopavanja zlata. Ali nisu se mogli obraditi ni na koji način, pa se platina dugo nije koristila.
Sve do 18. stoljeća. ovaj najvrjedniji metal, zajedno s otpadom, bacan je na smetlište, a na Uralu i u Sibiru zrnca samorodne platine korištena su kao sačma za gađanje.
U Europi se platina počela proučavati sredinom 18. stoljeća, kada je španjolski matematičar Antonio de Ulloa donio uzorke ovog metala iz nalazišta zlata u Peruu.
On je u Europu donio zrnca bijelog metala koja se nisu rastalila niti razdvojila kad bi ih se udarilo po nakovnju kao neku vrstu smiješnog fenomena... Zatim je bilo studija, bilo je sporova - je li tvar obična platina ili “mješavina dva poznata metali - zlato i željezo", kako je vjerovao, na primjer, slavni prirodoslovac Buffoy.
Prvi praktičnu upotrebu ovaj metal već sredinom 18. stoljeća. pronašli krivotvoritelji.
U to je vrijeme platina bila cijenjena upola manje od srebra. I njegova gustoća je visoka - oko 21,5 g/cm 3, i dobro legira sa zlatom i srebrom. Iskoristivši to, počeli su miješati platinu sa zlatom i srebrom, prvo u nakitu, a potom i u kovanicama. Saznavši za to, španjolska vlada proglasila je borbu protiv "štete" platine. Izdan je kraljevski dekret kojim se naređuje uništavanje sve platine iskopane kao nusproizvoda zlata. U skladu s tim dekretom, dužnosnici kovnica u Santa Feu i Papayanu (španjolske kolonije u Južnoj Americi) svečano su, pred brojnim svjedocima, povremeno utapali nakupljenu platinu u rijeke Bogota i Nauca.
Tek 1778. ovaj je zakon ukinut, a španjolska vlada, kupujući platinu po vrlo niskim cijenama, počela ju je miješati sa zlatnim novcem... Usvojili su iskustvo!
Vjeruje se da je Englez Watson 1750. godine prvi dobio čistu platinu. Godine 1752., nakon Schaefferovih istraživanja, ona je prepoznata kao novi element. U 70-im godinama XVIII stoljeća. Prvi tehnički proizvodi izrađivani su od platine (ploče, žice, lončići). Ti su proizvodi, naravno, bili nesavršeni. Pripremljeni su prešanjem spužvaste platine na visokoj temperaturi. Pariški draguljar Jeanpetit (1790.) postigao je visoko umijeće u izradi proizvoda od platine za znanstvene svrhe. On je stopio izvornu platinu s arsenom u prisutnosti vapna ili lužine, a zatim spalio višak arsena jakim kalciniranjem. Rezultat je bio kovan metal pogodan za daljnju obradu.
U prvom desetljeću 19.st. visokokvalitetne proizvode od platine napravio je engleski kemičar i inženjer Wollaston, pronalazač rodija i paladija. Godine 1808.-1809 U Francuskoj i Engleskoj (gotovo istodobno) izrađene su posude od platine teške gotovo pola funte. Namijenjeni su za proizvodnju koncentrirane sumporne kiseline.
Pojava takvih proizvoda i otkriće vrijednih svojstava elementa br. 78 povećalo je potražnju za njim, porasla je cijena platine, a to je opet potaknulo nova istraživanja i potrage.
Kemija platine br. 78
Platina se može smatrati tipičnim elementom grupe VIII. Ovaj teški srebrnobijeli metal visokog tališta (1773,5°C), visoke duktilnosti i dobre električne vodljivosti nije bez razloga klasificiran kao plemeniti. Ne korodira u najagresivnijim sredinama, ne ulazi lako u kemijske reakcije i svim svojim ponašanjem opravdava poznatu izreku I. I. Černjajeva: „Kemija platine je kemija njezinih složenih spojeva.“
Kao što i dolikuje elementu VIII skupine, platina može pokazivati nekoliko valencija: 0, 2+, 3+, 4+, 5+, 6+ i 8+. No kada je riječ o elementu broj 78 i njegovim analozima, gotovo jednako kao i valencija, važna je još jedna karakteristika - koordinacijski broj. To znači koliko se atoma (ili skupina atoma), liganada, može nalaziti oko središnjeg atoma u molekuli složenog spoja. Najkarakterističnije oksidacijsko stanje platine u njezinim kompleksnim spojevima je 2+ i 4+; koordinacijski broj u tim slučajevima jednak je četiri odnosno šest. Kompleksi dvovalentne platine imaju planarnu strukturu, dok kompleksi četverovalentne platine imaju oktaedarsku strukturu.
U dijagramima kompleksa s atomom platine u sredini slovo A označava ligande. Ligandi mogu biti različiti kiselinski ostaci (Cl -, Br -, I -, N0 2, N03 -, CN -, C 2 04 ~, CNSH -), neutralne molekule jednostavne i složene strukture (H 2 0, NH 3, C 5 H 5 N, NH 2 OH, (CH 3) 2 S, C 2 H 5 SH) i mnoge druge anorganske i organske skupine. Platina čak može tvoriti komplekse u kojima su svih šest liganada različiti.
Kemija kompleksnih spojeva platine je raznolika i složena. Nećemo opterećivati čitatelja bitnim detaljima. Recimo samo da je u ovom složenom polju znanja sovjetska znanost uvijek bila i nastavlja biti ispred. Karakteristična je u tom smislu izjava poznatog američkog kemičara Chatta.
"Možda nije bila slučajnost da je jedina zemlja koja je posvetila značajan dio svojih napora u kemijskom istraživanju u 20-im i 30-im godinama razvoju koordinacijske kemije bila i prva zemlja koja je poslala raketu na Mjesec."
Ovdje je prikladno prisjetiti se izjave jednog od utemeljitelja sovjetske platinske industrije i znanosti, Leva Aleksandroviča Čugajeva: “Svaka točno utvrđena činjenica o kemiji platinskih metala prije ili kasnije će dobiti svoj praktični ekvivalent.”
Potreba za platinom
Tijekom proteklih 20-25 godina potražnja za platinom porasla je nekoliko puta i nastavlja rasti. Prije Drugog svjetskog rata više od 50% platine koristilo se u nakitu. Legure platine sa zlatom, paladijem, srebrom, bakrom korištene su za izradu okvira za dijamante, bisere, topaze... Nježna bijela boja platinastog okvira pojačava igru kamena, djeluje veće i elegantnije nego kod zlata. ili srebrni okvir. Međutim, najvrjednija tehnička svojstva platine učinila su njezinu upotrebu u nakitu iracionalnom.
Sada se oko 90% potrošene platine koristi u industriji i znanosti, udio draguljara je mnogo manji. Razlog tome je kompleks tehnički vrijednih svojstava elementa br. 78.
Otpornost na kiseline, otpornost na toplinu i postojanost svojstava pri paljenju odavno su platinu učinili apsolutno nezamjenjivom u proizvodnji laboratorijske opreme. “Bez platine”, napisao je Justus Liebig sredinom prošlog stoljeća, “u mnogim slučajevima bilo bi nemoguće napraviti analizu minerala... sastav većine minerala ostao bi nepoznat.” Platina se koristi za izradu lonaca, šalica, čaša, žlica, lopatica, vrhova, filtera i elektroda. Stijene se razgrađuju u platinastim loncima - najčešće topljenjem sa sodom ili obradom fluorovodičnom kiselinom. Platinasto posuđe koristi se za posebno precizne i odgovorne analitičke operacije...
Najvažnija područja primjene platine bile su kemijska industrija i industrija prerade nafte. Kao katalizatori razne reakcije Sada se koristi otprilike polovica ukupne potrošene platine.
Platina je najbolji katalizator za reakciju oksidacije amonijaka u dušikov oksid N0 u jednom od glavnih procesa u proizvodnji dušične kiseline. Katalizator se ovdje pojavljuje u obliku mreže platinske žice promjera 0,05-0,09 mm. Dodatak rodija (5-10%) dodan je mrežastom materijalu. Također se koristi ternarna legura od 93% Pt, 3% Rh i 4% Pd. Dodavanje rodija platini povećava mehaničku čvrstoću i produljuje radni vijek ćelije, dok paladij neznatno smanjuje cijenu katalizatora i malo (za 1-2%) povećava njegovu aktivnost. Vijek trajanja platinske mreže je jedna do jedna i pol godina. Nakon toga, stare mreže se šalju u rafineriju na regeneraciju i ugrađuju se nove. Za proizvodnju dušične kiseline troše se značajne količine platine.
Platinski katalizatori ubrzavaju mnoge druge praktično važne reakcije: hidrogenaciju masti, cikličkih i aromatskih ugljikovodika, olefina, aldehida, acetilena, ketona, oksidaciju SO 2 u SO 3 u proizvodnji sumporne kiseline. Također se koriste u sintezi vitamina i nekih lijekova. Poznato je da je 1974. godine za potrebe kemijske industrije u SAD-u potrošeno oko 7,5 tona platine.
Platinasti katalizatori nisu ništa manje važni u industriji prerade nafte. Uz njihovu pomoć iz benzinskih i nafta frakcija nafte u jedinicama za katalitički reforming proizvode se visokooktanski benzin, aromatski ugljikovodici i tehnički vodik. Ovdje se platina obično koristi u obliku finog praha nanesenog na aluminijev oksid, keramiku, glinu i ugljen. Drugi katalizatori (aluminij, molibden) također rade u ovoj industriji, ali platinasti katalizatori imaju neporecive prednosti: veću aktivnost i izdržljivost, visoku učinkovitost. Američka industrija prerade nafte kupila je oko 4 tone platine 1974.
Još jedan veliki potrošač platine je automobilska industrija, koja, čudno, također koristi katalitička svojstva ovog metala za naknadno sagorijevanje i neutralizaciju ispušnih plinova.
Za te je potrebe američka automobilska industrija 1974. godine kupila 7,5 tona platine – gotovo koliko kemijska industrija i industrija prerade nafte zajedno.
Četvrti i peti najveći potrošači platine u Sjedinjenim Državama 1974. bili su elektrotehnika i proizvodnja stakla.
Stabilnost električnih, termoelektričnih i mehaničkih svojstava platine plus najveća otpornost na koroziju i toplinu učinili su ovaj metal nezamjenjivim za modernu elektrotehniku, automatizaciju i telemehaniku, radiotehniku i izradu preciznih instrumenata. Platina se koristi za izradu elektroda gorivih ćelija. Takvi se elementi koriste, primjerice, na svemirskim letjelicama serije Apollo.
Matrice se izrađuju od legure platine s 5-10% rodija za proizvodnju staklenih vlakana. Optičko staklo se topi u platinastim loncima kada je posebno važno da se nimalo ne poremeti receptura.
U kemijskom inženjerstvu platina i njezine legure služe kao izvrsni materijali otporni na koroziju. Oprema za proizvodnju mnogih vrlo čistih tvari i raznih spojeva koji sadrže fluor obložena je iznutra platinom, a ponekad i cijela od nje.
Vrlo malo platine ide u medicinsku industriju. Kirurški instrumenti izrađuju se od platine i njezinih legura, koje se, bez oksidacije, steriliziraju u plamenu alkoholnog plamenika; ova je prednost osobito vrijedna pri radu na terenu. Slitine platine s paladijem, srebrom, bakrom, cinkom i niklom također služe kao izvrsni materijali za proteze.
Potražnja znanosti i tehnologije za platinom stalno raste i nije uvijek zadovoljena. Daljnje proučavanje svojstava platine dodatno će proširiti opseg i mogućnosti ovog vrijednog metala.
"SREBRO"? Suvremeni naziv elementa broj 78 dolazi od španjolske riječi plata - srebro. Naziv "platina" može se prevesti kao "srebro" ili "srebro".
STANDARDNI KILOGRAM. Kod nas se od legure platine i iridija izrađuje etalon kilograma, koji je ravni cilindar promjera 39 mm i visine 39 mm. Pohranjen je u Lenjingradu, u Svesaveznom znanstveno-istraživačkom institutu za mjeriteljstvo nazvan po. D. I. Mendeljejev. Prethodno je platina-iridij mjerač također bio standard.
MINERALI PLATINE. Sirova platina je mješavina raznih platinskih minerala. Mineral poliksen sadrži 80-88% Pt i 9-10% Ee; kuproplatija - 65-73% Pt, 12-17% Fe i 7,7-14% Cu; Nikal platina, uz element br. 78, uključuje željezo, bakar i nikal. Poznate su i prirodne legure platine samo s paladijem ili samo s iridijem - tragovi drugih platinoida. Tu je i nekoliko minerala - spojeva platine sa sumporom, arsenom i antimonom. Tu spadaju sperilit PtAs 2 , kuprit PtS, bragit (Pt, Pd, Ni)S.
NAJVEĆI. Najveći grumenčići platine prikazani na izložbi Ruskog dijamantnog fonda teže 5918,4 i 7860,5 g.
PLATINUM CRNA. Platinum black je fini prah (veličine zrna 25-40 mikrona) metalne platine, koji ima visoku katalitičku aktivnost. Dobiva se reakcijom formaldehida ili drugih redukcijskih sredstava na otopinu kompleksne heksakloroplatinske kiseline H2 [PtCl6].
IZ “KEMIJSKOG RJEČNIKA” OBJAVLJENOG 1812. GODINE. “Profesor Snyadetsky u Vilni otkrio je novo metalno stvorenje u platini, koje je nazvao Bestiy”...
“Fourcroy je u Institutu pročitao esej u kojem navodi da platina sadrži željezo, titan, krom, bakar i metalnu tvar do sada nepoznatu”...
“Zlato se dobro kombinira s platinom, ali kada količina potonje prelazi 1/47, tada zlato postaje bijelo bez značajnog povećanja težine i rastegljivosti. Španjolska vlada, bojeći se ove kompozicije, zabranila je puštanje platine jer nije znala kako dokazati krivotvorinu."
ZNAČAJKE PLATINUM SKLADIŠTA. Čini se da su platinaste posude u laboratoriju prikladne za sve prilike, ali to nije tako. Bez obzira na to koliko je plemenit ovaj teški plemeniti metal, pri rukovanju njime treba imati na umu da na visokim temperaturama platina postaje osjetljiva na mnoge tvari i utjecaje. Na primjer, nemoguće je zagrijati platinske lončiće u redukcijskom plamenu, a još manje u zadimljenom: vruća platina otapa ugljik i to je čini lomljivom. Metali se ne tope u posuđu od platine: moguće je stvaranje legura s relativno niskim talištem i gubitak dragocjene platine. U posudama od platine također ne možete rastopiti metalne perokside, kaustične lužine, sulfide, sulfite i tiosulfate: sumpor predstavlja određenu opasnost za vruću platinu, baš kao i fosfor, silicij, arsen, antimon i elementarni bor. Ali spojevi bora, naprotiv, korisni su za posuđe od platine. Ako ga trebate pravilno očistiti, tada se u njemu otopi mješavina jednakih količina KBF 4 i H 3 VO 3 . Obično se za čišćenje posuđe od platine kuha s koncentriranom solnom ili dušičnom kiselinom.
platina - kemijski element, metal (formula platine - Pt), i, štoviše, vrlo rijedak. Međutim, to ne negira njegovu široku primjenu - od nakita do srčanih stimulatora.
Platina je plemeniti metal koji spada u tzv. prijelaznu skupinu, uz zlato, srebro i bakar. Zbog svoje atomske strukture, platina se lako veže s drugim elementima.
Povijest otkrića i porijeklo naziva metala
Prvi spomen ove tvari datira iz 1557. godine, kada je talijanski liječnik i humanist Julius Caesar Scaliger opisao metal koji je pronašao u Srednjoj Americi. Ovaj metal nije bilo moguće rastopiti sredstvima i metodama koje su u to vrijeme postojale i bile dostupne španjolskim konkvistadorima. Stoga je Scaliger novu kemijsku tvar nazvao platinom, što se može prevesti kao “malo srebro” ili čak “malo srebro”.
Ovo ime je odražavalo i boju metala (srebrno-bijela) i njegovu praktičnu beskorisnost za ljude tog doba. Stoga su isprva stari metalurzi u Egiptu i Americi koristili metal za izradu nakita i ukrasnih predmeta, miješajući ga s lakše taljivim zlatom. To je možda razlog zašto se metal dugo vremena nazivao bijelim zlatom. Analogije su bile očite - pokazalo se da je, poput zlata, izuzetno otporan na tamnjenje i koroziju. S druge strane, element je vrlo plastičan i savitljiv: lako se može deformirati, uvući u žicu itd. Konačno, platina je punopravni plemeniti metal, jer ne oksidira i ne utječe na obične kiseline.
Biti u prirodi. Izotopi
Svjetske rezerve platine su male. Sadržaj metala u zemljinoj kori je 5 · 10-7 tež.%. Nalazi se u čistom obliku iu spojevima. Najvažniji minerali su poliksen, koji sadrži 6...10% željeza, kao i paladij platina, feroplatina, iridoplatina, sperrilit PtAs2, kao i niz složenijih kemijskih spojeva, uključujući sumpor, paladij. Najpoznatiji od ovih minerala je bragit. Javlja se zajedno sa željeznim piritima u kontaktu sa zlatnom rudom, kristalizirajući u kubičnom ili, rjeđe, oktaedarskom obliku. Braggite ima metalni sjaj, a sadrži i tragove rodija i antimona.
Do danas su znanstvenici otkrili dosta izotopa ovog elementa: 6 prirodnih i 37 umjetnih. Najčešći izotopi:
- Pt195 (33,83% od ukupnog broja).
- Pt194 (32,97% od ukupnog broja).
- Pt196 (25,24% od ukupnog broja).
- Pt198 (7,16% od ukupnog broja).
- Pt192 (0,78% od ukupnog broja).
- Pt190 (0,01% od ukupnog broja).
Polje
Rudarstvo platine u svijetu koncentrirano je u Južnoj Africi (80% globalne proizvodnje), Rusiji i Kanadi. Latinoamerička platina stigla je u Europu tek 1735. godine. Metal je također otkriven u Brazilu u mineralu sijenitu, gdje se nalazi zajedno sa zlatom.
Gdje se vadi platina? Među najvećim nalazištima:
- Uralske aluvijalne naslage otkrivene u regiji Nižnji Tagil;
- Laponski rudnici (Finska), gdje je metal vezan zajedno s dijamantima;
- Naslage u kanadskim provincijama Ontario i Britanska Kolumbija, kao i u velikim područjima uz dolinu rijeke Yukon.
Ležišta platine u Rusiji, osim na Uralu, nalaze se i iza arktičkog kruga, u regiji Norilsk. Formalno, Njemačka (dolina Rajne), Indonezija (otok Borneo), Španjolska, Irska, SAD, Australija i Novi Zeland također se smatraju zemljama rudarstva platine. Obim tamošnje proizvodnje je mali i još nema globalno gospodarsko značenje.
Među egzotičnim metodama proizvodnje valja spomenuti meteoritsko željezo koje često sadrži ovaj metal.
Tehnologije rudarstva i proizvodnje
Kako se vadi platina? Metoda ekstrakcije određena je oblikom platine u prirodi, u sirovinama. Na primjer, većina rude platine iskopane u Britanskoj Kolumbiji je krupna i u obliku grumena koji se nalaze na relativno malim područjima. Nuggets rijetko teže više od pola unce (14 grama). Većina metala nalazi se u malim zrncima, koja proizvođači platine dijele na magnetna i nemagnetna. Potonji čine veliki udio u ukupnom broju.
Čisti metal često sadrži tragove nikla, što je dokazano spektrokemijskim studijama uzoraka iz Rusije, Španjolske i Amerike. Na primjer, tijekom rudarenja platine u Rusiji, uzorci iz Kitlima sadrže najmanje 0,1% nikla, a magnetske sirovine iz Nižnjeg Tagila sadrže do 0,75% nikla.
Fizička svojstva
Element je jedan od najgušćih - 21.450 kg/m3, što je više od 21 puta više od gustoće vode ili 6 puta više od gustoće dijamanta. Među glavnim svojstvima ovog metala:
- Atomska težina - 195,1.
- Talište -1768,4 °C.
- Vrelište - 3825 0C.
Za industrijske primjene važna su magnetska svojstva određenog metala. Nemagnetski oblik je češći i ima veću gustoću. Magnetska svojstva određena su prisutnošću. Zanimljivo je da neki uzorci uralske platine privlače strugotine jače od običnog magneta.
Kemijska svojstva
Prva kemijska istraživanja proveo je davne 1741. godine britanski znanstvenik Charles Wood. On je prvi nazvao ovaj element metalom (osmi među onima poznatim u to vrijeme) i opisao neke od karakteristika platine.
Reaktivnost
Povijest platine uključuje test "plemenitosti". Metal ga je prošao zahvaljujući istraživanju britanskih kemičara Williama Wollastona i Smithsona Tennanta. Početkom 19. stoljeća pokušali su otopiti pročišćenu platinu u mješavini dušične i klorovodične kiseline. Nakon što je metal odvojen od ostatka otopine, u otpadu su pronađeni paladij, rodij, osmij, iridij, a kasnije i rutenij. Karakteristično je da se rudarenje danas odvija sličnom tehnologijom: uzorci koji sadrže element otapaju se u kiseloj sredini, odvajaju od ostatka otopine i nusproizvoda te tope na vrlo visokim temperaturama kako bi se dobio čisti metal.
Platinasti cilindri već se dugo koriste kao međunarodni standard za mjerenje težine. Danas se metal koristi za izradu dijelova visoke čvrstoće za razne strojeve, alate i nakit. Zbog vrlo niske razine reaktivnosti, element se koristi u nekim lijekovima protiv raka.
Prema najnovijim podacima, oko polovice pacijenata s rakom koristi lijekove koji sadrže platinu, jer su antitumorska svojstva platine već dobro proučena. Metal se također koristi u srčanim stimulatorima, zubnim krunicama i drugim uređajima zbog svoje visoke otpornosti na koroziju iz tjelesnih tekućina i nedostatka reakcije na vitalne funkcije.
Gdje se još koristi platina? U kombinaciji s kobaltom, ovaj se metal koristi za stvaranje jakih trajnih magneta koji se koriste u mehanizmima satova, motorima i medicinskoj opremi.
Otprilike trećina svjetske potrošnje platine kao plemenitog metala dolazi od nakita. Konkretno, većina velikih dijamanata umetnuta je u kućišta od platine.
Katalizatori
Gotovo polovica iskopane platine koristi se u katalizatorima – automobilskim komponentama koje smanjuju toksičnost ispušnih plinova na prihvatljivu razinu. Oni mogu izdržati visoke temperature potrebne za oksidacijske reakcije, tijekom kojih se smanjuje toksičnost emisija. Osim toga, platina se koristi kao katalizator u proizvodnji gnojiva, plastike i benzina.
Monetarne funkcije. Oznake izvrsnosti
Budući da je platina plemeniti metal, u mnogim se zemljama pohranjuje u obliku poluga koje se mogu koristiti za međubankarska plaćanja. Izrađuju se i spomen obilježja. Međutim, zbog ograničenih rezervi, obujam proizvodnje takvih predmeta, u usporedbi sa zlatom ili srebrom, je mali.
Cijena platine i prognoza za 2018
Godišnja proizvodnja ne prelazi 120...130 tona Investicijska aktivnost na tržištu određena je značajnim fluktuacijama cijena (vidi?). Koliko vrijedi platina? Počevši od veljače 2018., cijena platine je u padu i, prema stručnjacima, predviđa se na 29...32 po gramu. Međutim, tečaj platine i dinamika cijena tijekom posljednjih godina bili su sezonski: do ljeta se cijena metala obično povećava. Prognoza za platinu za 2018. pokazuje da su investicijski rizici od ulaganja sredstava prilično visoki: tijekom posljednjih 6 godina cijena grama ovog metala gotovo se prepolovila: s 59 na 31 američki dolar po gramu.
Zanimljivosti:
- Najveći ikada pronađeni grumen platine težio je 7837 g.
- Wood se u svom istraživanju oslanjao na dokumente koje je britanska mornarica zaplijenila od španjolskog znanstvenika i mornaričkog časnika Antonija de Ulloa, a koji datiraju iz 1735. godine.
- Element je prvi put otkriven u aluvijalnim naslagama rijeke Pinto, koja teče kroz Kolumbiju.
Smatra se, naravno, platinom. Što se tiče rasprostranjenosti u zemljinoj kori, to je jedan od najrjeđih elemenata. Platina se praktički nikada ne nalazi u svom čistom obliku. a košta punoskup.Usprkos ovome,V različitim područjima nacionalna ekonomija je stvarno vrlo široka. U nekim slučajevima ovaj metal može biti čak i nezamjenjiv.
Povijest otkrića
Svi do sada pronađeni grumeni platine su legure platine s iridijem, paladijem, osmijem, željezom i rodijem. Ponekad postoje i spojevi ovog metala s niklom ili bakrom. Zapravo, sama platina u svom čistom obliku je metal sjajne bijele-srebrne nijanse. Svoje ime duguje španjolskom konkvistadoru koji je osvojio Južnu Ameriku. Izvana je platina vrlo slična srebru, ali je mnogo vatrostalnija.Španjolski konkvistadori, ohOni koji su u Južnoj Americi otkrili metal sličan srebru isprva su ga jednostavno bacili. Pritom su ga osvajači prezirno nazivaliplatina, što u prijevodu znači "srebro".
Kod nas je platina otkrivena 1819. godine, a njena industrijska proizvodnja počela je pet godina kasnije.U početkuu Rusiji bila ograničena uglavnom na metalurgiju.Iskoristio jukao dodatak u proizvodnji visokokvalitetnih čelika. Međutim, u1828Platina je našla još jednu primjenu. Zatim nDekretom cara, Ruska kovnica je započela kovanjenovac od ovog metala.
U svom najčišćem oblikuprimljena je platinatek 1859. kemičar Devel. U početkuonau Rusiji se isključivo vadiou rudnicima Verkh-Isetsky, Bilimbaevsky i Nevyansk. Ostali bogati otkriveni su 1824njegove naslage.
Kemijska i fizikalna svojstva
Platina je metal, ohsrodniu skupinu prijelaznog roka 6. Njegova glavna svojstva su:
infuzibilnost;
teško nepostojan;
sposobnost kristalizacije u kubične rešetke s centrom na površini.
Kada je vruća, platina je dobro zavarena i valjana. Ovaj metal također može prilično snažno apsorbirati kisik. Donja tablica prikazuje glavne karakteristike platine:
Širokmedicine i drugih sektora nacionalnog gospodarstva opravdava se, između ostalog, njegovom kemijskom stabilnošću.Otapa seovaj metalsamo u i u bromu. Kada se zagrije, platina može reagiratisamos malom skupinom tvari.
Glavna upotreba platine
Korištenje platine u industriji nakita opravdano je prvenstveno njezinom plemenitošću, rijetkošću i ljepotom. Ovako se ovaj metal uglavnom koristio do sredine prošlog stoljeća. Samo nekoliko postotaka ukupne količine iskopane platine koristili su liječnici i stomatolozi. Danas potražnja za ovim plemenitim metalom stalno raste. Jedinstvena fizikalna i kemijska svojstva platine, osim u proizvodnji nakita, čine je iznimno popularnom u raznim područjima industrije i nacionalnog gospodarstva:
u medicini;
svemirska industrija;
kemijska industrija;
izgradnja zrakoplova i brodova;
u industriji stakla;
u tehnologiji.
Ovaj plemeniti metal koristi se, naravno, i u bankarstvu.
Upotreba platine u industriji nakita
Naravno, ovaj metal se najviše koristi za izradu razne vrste ukrasi Godišnje se u svjetskoj industriji nakita koristi oko 50 tona platine.Od ovog metala može se izraditi razni nakit.Prstenje od platine,kao i lančići, naušnice, narukvice i ogrlice, ne samo da su lijepi, već su i izdržljivi.
Najpopularniji metal u industriji nakita je metal od 950 karata. Ova legura sadrži 95% same platine i 5% iridija.Metal ovog sastava ima visok stupanj elastičnosti i tvrdoće. Lanci, narukvice iu leguri s iridijem mogu trajati što je duže moguće.
Primjena u proizvodnji dušične kiseline i drugih kemikalija
U tehnologiji se platina uglavnom koristi kao katalizator.Upravo je ovaj metal najbolji oksidant amonijaka u NO u proizvodnji dušične kiseline. U ovom slučaju, obično se koristi u obliku žičane mreže s promjerom0,05-0,09 mm. NajčešćeNe koristi se platina u čistom obliku, već njezina legura s rodijem.To omogućuje katalizatoru da bude nešto jeftiniji, povećava njegovu aktivnost i produljuje rok trajanja.
Platina se koristi u tehničkoj industriji, naravno, ne samo u proizvodnji dušične kiseline. Katalizatori napravljeni od ovog metala mogu ubrzati mnoge druge kemijske reakcije. Platina se koristi, primjerice, u hidrogenaciji aromatskih i tehničkih ugljikovodika, ketona, acetilena itd. Ovaj se metal također koristi u proizvodnji sumporne kiseline za proizvodnju SO 3 ili SO 2.
Primjena u preradi nafte
U industrijskim poduzećima ove specijalizacije platina se zapravo koristi prilično široko. U ovom slučaju, također se koristi kao katalizator. U preradi nafte, benzin se proizvodi od ovog metala u posebnim postrojenjima. Naravno, visoke kvalitete. U industriji rafiniranja nafte platina se ne koristi u obliku rešetke, već u obliku finog praha.Osim benzina, pomoću ovog metala proizvodi se i tehnički vodik te aromatski ugljikovodici.
Naravno, u industriji rafiniranja nafte mogu se koristiti i drugi katalizatori - molibden, aluminij, itd. Međutim, platina, u usporedbi s njima, ima takve neosporne prednosti kao što su trajnost, veća aktivnost i povećana učinkovitost.
Primjena platine u elektrotehnici i instrumentarstvu
Jedna od prednosti ovog metala je da ima stabilna električna i mehanička svojstva. Zbog toga je platina postala iznimno tražena u takvim sektorima nacionalnog gospodarstva kao što su:
radiotehnika;
Elektrotehnika;
automatizacija;
precizna instrumentacija.
Primjena platine u elektroniciomogućuje izradu visokokvalitetnih kontakata za uređaje visoke preciznosti. U ovom slučaju, metal se obično koristi u leguri s iridijem.Vrlo često se, primjerice, platina koristi za proizvodnjukontakti otpornih peći i raznih vrsta koje rade iz mrežeuređaja.PonekadU tehnologiji se također koristi legura ovog metala s kobaltom. Ovaj se materijal koristi u proizvodnji magneta koji imaju ogromnu privlačnu silu pri malim veličinama.
Primjena platine u automobilskoj i svemirskoj industriji
U tim područjima nacionalne ekonomijeplatina također pronađena priličnoširokkorištenje. U automobilskoj industriji ovaj se metal najčešće koristi kao katalizator u pretvaračima ispušnih plinova. U ovom slučaju, koristi se kao sredstvo za premazivanje keramičkih monolita.
Usvemirska industrija i proizvodnja zrakoplovaOvaj se metal uglavnom koristi za izradu elektroda gorivih ćelija. Platina se na sličan način koristila, primjerice, u svim letjelicama Apollo.
Upotreba u medicini
Primjena platine uOvo područje nam omogućuje da spasimo živote tisuća pacijenata.Vrijednost ovog metala u ovom slučaju leži u činjenici da u medicini nema njegovih analoga. Od platineNa primjer,Izrađuju posebne kirurške instrumente koji se mogu sterilizirati u plamenu alkoholnog plamenika. Ovim tretmanom oniza razliku od onih izrađenih od drugih metala,ne oksidiraju.
Platina, čija se upotreba u medicinikirurgija, naravno, nije ograničena na, također se može koristiti ustomatologije, kardiologije i slušne zaštite.Često se npr. primjenjuje nakvalitetaraspršivač u proizvodnji instrumenata namijenjenih liječenju zuba. U kardiologiji i slušnim aparatima koriste se elektrodenapravljen od njegove legure s iridijem. Njihovouglavnom se koristiza poticanje srčane aktivnosti. Često se koriste i za izradu implantata namijenjenih osobama s oštećenjem sluha.
Primjena platine u industriji stakla
Platina je metalpomiznad svega,Široko upotrebljavanu proizvodnji visokokvalitetne optike. Takođerčesto je legirana rodijemprimijenititijekom proizvodnjespinneret od staklenih vlakanaa, čija debljinačesto ne prelazi 1 mikron.Tkojimetalmože bez problema izdržati tisuće sati zagrijavanja do 1450 C. Također, legura rodij-platina praktički nikako ne reagira na jake temperaturne promjene i otporna je na koroziju.
Između ostalog, ovaj se metal također vrlo često koristi u proizvodnji raznih vrsta opreme namijenjene proizvodnji visokokvalitetnog stakla. Takvi mehanizmi se ne deformiraju niti oksidiraju tijekom procesa proizvodnje. Također ne reagiraju sa samim staklom.Vrlo često se u ovoj industriji koriste, na primjer, platinasti tiglovi. Oni čine nadaleko poznato i vrlo skupo
Primjena u kemijskoj industriji
U ovom slučaju, platina se također koristi uglavnom za proizvodnju lonaca i druge laboratorijske opreme - šalice, otporni termometri, itd. Takvi se proizvodi koriste uglavnom u proizvodnji raznih vrsta ultračistih tvari. U poluvodičkim kristalima ne bi smio biti, na primjer, niti jedan strani atom na milijun vlastitih. To su rezultati koji se mogu postići uporabom platinum opreme.
Umjesto zaključka
Primjena platine upregledanviša područjasvrsishodno i opravdano. Ali naravno, ovaj se metal također može koristiti u drugim sektorima nacionalnog gospodarstva. Na primjer, platina se često koristi za izradu lonaca koji se koriste u uzgoju kristala za lasere i kontakte korištenjem tehnologije niske struje. Držači igala kompasa također se izrađuju od ovog metala i koriste seu kozmetičkim kremama i losionima protiv starenja, lijekovima protiv raka itd.
Platina je plemeniti metal posebnog sjaja i srebrnasto bijele boje. U periodnom sustavu Mendeljejeva platina je označena simbolom Pt (Platinum), a metalu je dodijeljen atomski broj 78.
Naziv "platina" znači "malo srebro". Dugo je platina, zbog svoje vatrostalnosti, bila cijenjena niže od srebra.
Inke su od pamtivijeka kopale platinu. Konkvistadori su donijeli platinu u Europu. Ali potražnja za ovim metalom pojavila se tek u 18. stoljeću. Prije toga, platina je često bila niže rangirana od zlata u svim aspektima. Španjolski kralj Karlo III 1735. čak je naredio da se sva donesena platina utopi u vodama mora.
Otkrivačem platine smatra se Antonio de Ulloa, španjolski matematičar i moreplovac koji je u Europu donio grumenčiće platine iskopane u Peruu. Međutim, prvi koji je dokazao da je platina samostalni kemijski element bio je J. Scaliger. To se dogodilo 1835. godine.
Karakteristike i vrste platine
Platina je jedan od najtežih i najrjeđih metala na našem planetu. Platina je vrlo tvrd metal, težak za obradu, jer ima visoke točke taljenja i vrelišta.
Platina je također vrlo stabilna. Može se otopiti samo u aqua regia ili bromu. Kemijska industrija posebno cijeni svojstva platine kao katalizatora.
Depozit i rudarstvo platine
Sve do sredine 18. stoljeća platina se kopala u Americi. U Europi su draguljari prvi pokazali interes za platinu. Cijenili su činjenicu da platina savršeno legira sa zlatom, čineći zlato jačim i stabilnijim. Krivotvoritelji su to u potpunosti iskoristili, koristeći platinu za izradu lažnih zlatnika.
Prije Prvog svjetskog rata većina platine iskopana je u Rusiji. Najbogatija nalazišta ovog metala pronađena su u blizini Jekaterinburga i Nižnjeg Tagila. Najveći dio proizvodnje plasiran je u inozemstvo - Njemačku, Francusku, Italiju i Španjolsku.
Trenutno je Južnoafrička Republika vodeća među zemljama u rudarstvu platine. Slijede Rusija, Kanada, Zimbabve, SAD i Kolumbija. Lider u rudarstvu platine na ruskom tržištu je tvrtka Norilsk Nickel.
Primjena platine
Platina se koristila u mnogim područjima. Stoga se u industriji platina cijeni kao snažan katalizator. Koristi se u proizvodnji laserske opreme, laboratorijskog staklenog posuđa i otpornih termometara. Metal se također koristi za zaštitu trupova podmornica od korozije i koristi se za premazivanje površina mikrovalne opreme. Platina se koristi u medicini i drugim područjima znanosti.
Platina se također koristi u nakitu. Lider u prodaji platinastog nakita je Kina. Godišnje se u ovoj zemlji proda oko 25 tona platinastog nakita.
Platina se dodaje legurama pri kovanju kovanica. Prve kovanice koje sadrže ovaj metal počele su se izdavati u Rusiji. Sada si nitko ne može priuštiti izdavanje kovanica od čiste platine. Kovanice koje sadrže ovaj plemeniti metal su investicijske kvalitete.