Ako a kde sa používa drahý kov platina? Minerály: Platina Platina tam, kde sa používa
Platina je jedným z unikátnych drahých kovov fyzikálne vlastnosti ktorý ešte nie je úplne preskúmaný. Napriek tomu, berúc do úvahy dostupné údaje o platine, jej fyzikálnych a chemických vlastnostiach, môžeme s istotou hovoriť o určitých oblastiach použitia platiny, ktoré určujú najmä investičnú atraktivitu tohto drahého kovu.
Fyzikálne vlastnosti
Jednou z hlavných charakteristík platiny je, že je drahý kov je veľmi žiaruvzdorný a ťažko prchavý. Platina má zároveň schopnosť kryštalizovať do plošne centrovaných kubických mriežok.
Vedci poznamenávajú, že ak sú roztoky solí vystavené redukčným činidlám, platinu možno získať vo forme takzvanej „čiernej“, ktorej charakteristickým znakom je jej vysoká disperzia.
V horúcom stave má platina schopnosť dobre sa valcovať a zvárať.
Vedeli ste, že jednou z charakteristických vlastností platiny je jedinečná schopnosť drahého kovu absorbovať určité plyny na povrchu, najmä kyslík a vodík.
Platina je drahý kov
Medzi hlavné vlastnosti platiny patria:
- Hustota drahého kovu pri teplote – dvadsať stupňov Celzia dosahuje 21,45 g/dm3.
- Platina má sivobielu, lesklú farbu.
- Polomer atómu platiny je 0,138 nm.
- Platina sa topí pri teplotách nad 1769 stupňov Celzia.
- Teplota varu platiny je 4590 stupňov Celzia.
- Špecifické teplo platiny je 25,9 J.
Oblasti použitia
TO hlavné oblasti použitia platiny týkať sa:
- Priemysel a technológia.
- Medicína a stomatológia.
- Výroba šperkov.
- Peňažný priemysel.
- Chemický priemysel.
- Výroba zrkadiel.
- Výroba rôznych sklenených výrobkov a iné.
Pozrime sa podrobnejšie na každú z oblastí použitia platiny.
Priemysel a technológia. Platina v Rusku sa začala používať vo forme legujúcej prísady pri výrobe vysokopevných ocelí v prvej štvrtine devätnásteho storočia. Dnes sa platina aktívne používa najmä v zubnom lekárstve, šperkoch a medicíne.
V priemysle rafinácie ropy sú to pomocou platinových katalyzátorov, ktoré sú inštalované v jednotkách katalytického reformovania, produkty ako:
- vysokooktánový benzín;
- aromatické uhľovodíky;
- technický vodík.
Vedeli ste, že platina sa používa aj pri výrobe špeciálnych zrkadiel pre laserovú technológiu, ktorá využíva odolné elektrické kontakty a zliatiny platiny a irídia pre rádiotechniku.
Automobilový priemysel aktívne využíva platinu pri výrobe špeciálnych automobilových katalyzátorov. V tomto prípade sa využívajú jedinečné katalytické vlastnosti platiny, ktoré umožňujú procesy dodatočného spaľovania a neutralizácie výfukových plynov.
Platina sa používa vo farmaceutických výrobkoch
Liek. Podiel platiny používanej v medicíne je zanedbateľný, ale v tomto odvetví neexistujú žiadne analógy.
Pri výrobe chirurgických nástrojov sa teda používa platina, ktorá umožňuje sterilizáciu takýchto nástrojov v plameni liehového horáka bez oxidácie kovu.
Toto je zaujímavé! Niektoré zlúčeniny platiny, najmä tetrachlórplatinaty, sa aktívne používajú ako cytostatiká, ale dnes už boli vynájdené účinnejšie lieky na boj proti rakovine.
Klenotnícky priemysel. Väčšina šperky z platiny obsahujú deväťdesiatpäť percent čistého drahého kovu. Nepochybnou výhodou platinových šperkov je minimalizácia kvantitatívnych ukazovateľov nečistôt, čo umožňuje, aby si platinové šperky zachovali svoju farbu a lesk a nevybledli po dlhú dobu.
Vedeli ste, že podiel platiny na spotrebe celosvetového klenotníckeho priemyslu je každoročne asi päťdesiat ton.
Do roku 2001 sa väčšina platinových šperkov spotrebovala v Japonsku, no od roku 2001 až dodnes predstavuje Čínska ľudová republika asi päťdesiat percent celosvetového predaja platinových šperkov.
Hlavné vlastnosti platiny, ktoré určujú jej popularitu v klenotníckom priemysle, sú:
- Vysoká plasticita.
- Jedinečná odolnosť.
- Vysoká hustota.
Peňažný priemysel. Platina je spolu so zlatom a striebrom jedným z hlavných drahých kovov, ktoré plnia peňažnú funkciu.
Je dôležité poznamenať, že platina sa začala používať ako predmet na výrobu mincí o niekoľko tisíc rokov neskôr ako zlato a striebro.
Prvé platinové mince na svete boli mince Ruskej ríše, vydané v rokoch 1828 až 1845.
Razba platinových mincí v Ruskej ríši bola definitívne zastavená v roku 1846. Aj keď v tom čase bola úroveň produkcie uralskej platiny asi dvetisíc kusov, čo je identické s tridsaťdvatisíc kilogramami. Z tohto objemu bola o niečo menej ako polovica vyrazená do mincí – 14 669 kilogramov.
Obrovské množstvo platiny, ktoré sa nahromadilo v petrohradskej mincovni, ako vo forme mincí, tak aj v surovej forme, bolo predané anglickej spoločnosti Johnson, Matte and Co., čo viedlo k tomu, že na dlhú dobu bolo to Anglicko, kto v tejto oblasti vystupoval ako monopolista, pričom platinu vôbec nezávisle ťažil.
Po roku 1846 neboli platinové mince uvedené do obehu v žiadnej krajine na svete. Moderné platinové mince sú investičné mince.
Bank of Russia vydala investičné platinové mince v rokoch 1992 až 1995. Mince vydané Ruskou bankou mali nominálne hodnoty dvadsaťpäť, päťdesiat a stopäťdesiat rubľov.
Chemický priemysel.Špeciálne platinové nádoby - tégliky, používa sa v chemickom priemysle, keď je potrebné vykonať reakciu pri zahrievaní na vzduchu. V prípade, že je potrebné vykonať vysokoteplotnú syntézu, pri ktorej je potrebné vylúčiť prístup vzduchu, špeciálne platinové ampulky,čo sú vlastne jednorazové pomôcky, ktoré slúžia na uskutočnenie jednej chemickej reakcie. Po takejto reakcii je však možné platinovú ampulku vyčistiť a roztaviť do novej ampulky.
Platina sa používa aj ako materiál pre termočlánky. V tomto prípade je platina súčasťou zliatiny platiny a ródia, z ktorej sú vyrobené termočlánkové vodiče. Práve platino-ródiové termočlánky sú najvhodnejšie pre použitie v laboratórnej praxi, pretože s ich pomocou je možné merať teplotu na vzduchu až do maximálnych limitných hodnôt 1600-1700 stupňov Celzia.
Platina je najlepším katalyzátorom pri oxidácii amoniaku na oxid dusíka, ktorý sa používa v jednom z hlavných procesov výroby kyseliny dusičnej.
V tomto prípade sa používa platina vo forme sieťky z platinového drôtu, ktorej priemer sa pohybuje od piatich do deviatich stotín milimetra. Materiál takýchto mriežok obsahuje aj ďalší vzácny kov skupiny platiny – ródium, ktorého obsahový koeficient sa tu pohybuje od piatich do desiatich percent.
Platinové katalyzátory. Jednou z najdôležitejších a najzákladnejších aplikácií platiny je výroba katalyzátorov, ktoré sa používajú na urýchlenie mnohých dôležitých reakcií, vrátane:
- hydrogenácia tukov;
- hydrogenácia cyklických a aromatických uhľovodíkov;
- hydrogenácia olefínov, aldehydov, acetylénu, ketónov;
- oxidácia SO2 na SO3 pri výrobe kyseliny sírovej;
- syntéza vitamínov a jednotlivých liečiv.
O použití platiny v priemysle rafinácie ropy sme sa už zmienili vyššie. Jeho dôležitosť tu nemožno podceňovať.
Vo všeobecnosti fyzikálne vlastnosti platiny, ktoré sme spomenuli v prvej časti tohto článku, určujú rozmanitosť aplikácií platiny. Na záver by som rád poznamenal, že platina je jedinečný vzácny kov, možnosti investovania sú nekonečné. Investície do platiny sú zo strednodobého a dlhodobého hľadiska atraktívne, keďže v mnohých odvetviach sa nenašli analógy tohto drahého kovu a bude sa aktívne využívať, čo nepochybne vyvolá znižovanie zásob tohto drahého kovu vo svete a , teda zvýšenie jeho trhovej hodnoty .
„Tento kov zostal úplne neznámy od počiatku sveta až doteraz, čo je nepochybne veľmi prekvapujúce. Don Antonio de Ulloa, španielsky matematik, ktorý spolupracoval s francúzskymi akademikmi vyslanými od kráľa do Peru... je prvý, kto to spomenul v správach o svojich cestách, vytlačených v Madride v roku 1748. Všimnite si, že čoskoro po objavení platiny , alebo biele zlato, mysleli si, že nejde o špeciálny kov, ale o zmes dvoch známych kovov. Slávni chemici zvážili tento názor a ich experimenty ho zničili...“
Toto bolo povedané o platine v roku 1790 na stránkach „Obchodu prírodnej histórie, fyziky a chémie“, ktorý vydal slávny ruský pedagóg N.I. Novikov.
Dnes platina nielen drahý kov, ale – čo je oveľa dôležitejšie – jeden z dôležitých materiálov technickej revolúcie. Jeden z organizátorov sovietskeho platinového priemyslu, profesor Orest Evgenievich Zvyagintsev, porovnal hodnotu platiny s hodnotou soli pri varení - potrebujete trochu, ale bez nej nemôžete uvariť večeru...
Ročná svetová produkcia platiny je necelých 100 ton (v roku 1976 - asi 90), no bez platiny nemôžu existovať najrozmanitejšie oblasti modernej vedy, techniky a priemyslu. Je nenahraditeľný v mnohých kritických komponentoch moderných strojov a zariadení. Je to jeden z hlavných katalyzátorov moderného chemického priemyslu. Napokon, štúdium zlúčenín tohto kovu je jednou z hlavných „vetví“ modernej chémie koordinačných (komplexných) zlúčenín.
biele zlato
V literatúre 18. storočia sa pod týmito názvami objavuje „biele zlato“, „hnilé zlato“, „žabie zlato“. Tento kov je známy už dlho, jeho biele ťažké zrná sa našli pri ťažbe zlata. Ale nedali sa nijako spracovať, a preto sa platina dlho nepoužívala.
Až do 18. storočia. tento najcennejší kov spolu s odpadovou horninou vyhodili na smetisko a na Urale a na Sibíri sa na streľbu použili zrnká pôvodnej platiny.
V Európe sa platina začala skúmať v polovici 18. storočia, keď španielsky matematik Antonio de Ulloa priniesol vzorky tohto kovu zo zlatých ložísk v Peru.
Do Európy priniesol zrnká bieleho kovu, ktoré sa neroztopili a nerozštiepili pri náraze na nákovu, ako nejaký vtipný jav... Potom boli štúdie, boli spory – či ide o jednoduchú platinu, alebo „zmes dvoch známych kovy – zlato a železo,“ ako veril napríklad slávny prírodovedec Buffoy.
najprv praktické využitie tento kov už v polovici 18. storočia. nájdené falšovateľmi.
V tom čase bola platina ocenená na polovicu oproti striebru. A jeho hustota je vysoká - asi 21,5 g / cm 3 a dobre sa leguje so zlatom a striebrom. Využili to a začali miešať platinu so zlatom a striebrom, najprv v šperkoch a potom v minciach. Keď sa o tom španielska vláda dozvedela, vyhlásila boj proti platinovému „škodeniu“. Bol vydaný kráľovský dekrét, ktorý nariaďoval zničenie všetkej platiny vyťaženej ako vedľajší produkt zlata. V súlade s týmto dekrétom úradníci mincovní v Santa Fe a Papayan (španielske kolónie v Južnej Amerike) pravidelne pred mnohými svedkami utopili nahromadenú platinu v riekach Bogota a Nauca.
Až v roku 1778 bol tento zákon zrušený a španielska vláda, nakupujúca platinu za veľmi nízke ceny, ju začala miešať so zlatými mincami... Prijali túto skúsenosť!
Predpokladá sa, že Angličan Watson ako prvý získal čistú platinu v roku 1750. V roku 1752 bola po Schaefferovom výskume uznaná ako nový prvok. V 70. rokoch XVIII storočia. Prvé technické výrobky boli vyrobené z platiny (doštičky, drôty, tégliky). Tieto produkty, samozrejme, boli nedokonalé. Boli pripravené lisovaním hubovitej platiny pri vysokej teplote. Parížsky klenotník Jeanpetit (1790) dosiahol vysokú zručnosť vo výrobe platinových výrobkov na vedecké účely. V prítomnosti vápna alebo alkálií tavil prírodnú platinu s arzénom a potom prebytočný arzén spálil silnou kalcináciou. Výsledkom bol tvárny kov vhodný na ďalšie spracovanie.
V prvom desaťročí 19. stor. vysokokvalitné platinové produkty vyrobil anglický chemik a inžinier Wollaston, objaviteľ ródia a paládia. V rokoch 1808-1809 Vo Francúzsku a Anglicku (takmer súčasne) boli vyrobené platinové nádoby s hmotnosťou takmer pol kila. Boli určené na výrobu koncentrovanej kyseliny sírovej.
Vzhľad takýchto produktov a objavenie cenných vlastností prvku č. 78 zvýšilo dopyt po ňom, zvýšila sa cena platiny, čo následne podnietilo nový výskum a hľadanie.
Chémia platiny č. 78
Platinu možno považovať za typický prvok skupiny VIII. Tento ťažký strieborno-biely kov s vysokou teplotou topenia (1773,5°C), vysokou ťažnosťou a dobrou elektrickou vodivosťou nie je bezdôvodne klasifikovaný ako ušľachtilý. Nekoroduje vo väčšine agresívnych prostredí, nevstupuje ľahko do chemických reakcií a so všetkým svojim správaním ospravedlňuje známy výrok I. I. Chernyaeva: „Chémia platiny je chémia jej komplexných zlúčenín.“
Ako sa patrí pre prvok skupiny VIII, platina môže vykazovať niekoľko valencií: 0, 2+, 3+, 4+, 5+, 6+ a 8+. Ale pokiaľ ide o prvok číslo 78 a jeho analógy, takmer rovnako ako valencia, je dôležitá ďalšia charakteristika - koordinačné číslo. Znamená to, koľko atómov (alebo skupín atómov), ligandov, sa môže nachádzať okolo centrálneho atómu v molekule komplexnej zlúčeniny. Najcharakteristickejší oxidačný stav platiny v jej komplexných zlúčeninách je 2+ a 4+; koordinačné číslo sa v týchto prípadoch rovná štyrom alebo šiestim. Komplexy dvojmocnej platiny majú planárnu štruktúru, zatiaľ čo komplexy štvormocnej platiny majú oktaedrickú štruktúru.
V diagramoch komplexov s atómom platiny v strede písmeno A označuje ligandy. Ligandy môžu byť rôzne kyslé zvyšky (Cl -, Br -, I -, N0 2, N03 -, CN -, C 2 04 ~, CNSH -), neutrálne molekuly jednoduchej a komplexnej štruktúry (H 2 0, NH 3, C 5 H 5 N, NH 2 OH, (CH 3) 2 S, C 2 H 5 SH) a mnohé ďalšie anorganické a organické skupiny. Platina môže dokonca vytvárať komplexy, v ktorých je všetkých šesť ligandov odlišných.
Chémia komplexných zlúčenín platiny je rôznorodá a zložitá. Nebudeme čitateľa zaťažovať výraznými detailmi. Povedzme, že v tejto komplexnej oblasti poznania sovietska veda vždy bola a stále je vpredu. V tomto zmysle je príznačný výrok slávneho amerického chemika Chatta.
"Možno nebola náhoda, že jediná krajina, ktorá v 20. a 30. rokoch venovala značnú časť svojho úsilia v oblasti chemického výskumu rozvoju koordinačnej chémie, bola zároveň prvou krajinou, ktorá vyslala raketu na Mesiac."
Tu je vhodné pripomenúť výrok jedného zo zakladateľov sovietskeho platinového priemyslu a vedy Leva Alexandroviča Chugajeva: „Každý presne stanovený fakt týkajúci sa chémie platinových kovov bude mať skôr či neskôr svoj praktický ekvivalent.“
Potreba platiny
Za posledných 20-25 rokov sa dopyt po platine niekoľkokrát zvýšil a naďalej rastie. Pred druhou svetovou vojnou sa viac ako 50 % platiny používalo v šperkoch. Zliatiny platiny so zlatom, paládiom, striebrom, meďou sa používali na výrobu rámov na diamanty, perly, topásy... Jemná biela farba platinového rámu umocňuje hru kameňa, pôsobí väčší a elegantnejší ako v zlate alebo strieborný rám. Najcennejšie technické vlastnosti platiny však spôsobili, že jej použitie v šperkoch bolo iracionálne.
Teraz sa asi 90% spotrebovanej platiny používa v priemysle a vede, podiel klenotníkov je oveľa menší. Dôvodom je komplex technicky cenných vlastností prvku č.78.
Odolnosť voči kyselinám, tepelná odolnosť a stálosť vlastností pri vznietení robia z platiny už dlhú dobu absolútne nenahraditeľnú pri výrobe laboratórnych zariadení. "Bez platiny," napísal Justus Liebig v polovici minulého storočia, "by bolo v mnohých prípadoch nemožné vykonať analýzu minerálu... zloženie väčšiny minerálov by zostalo neznáme." Platina sa používa na výrobu téglikov, pohárov, pohárov, lyžíc, špachtlí, špičiek, filtrov a elektród. Horniny sa rozkladajú v platinových téglikoch – najčastejšie ich tavením so sódou alebo úpravou kyselinou fluorovodíkovou. Platinové náčinie sa používa na mimoriadne presné a zodpovedné analytické operácie...
Najdôležitejšími oblasťami použitia platiny boli chemický a ropný priemysel. Ako katalyzátory rôzne reakcie V súčasnosti sa používa približne polovica všetkej spotrebovanej platiny.
Platina je najlepším katalyzátorom pre reakciu oxidácie amoniaku na oxid dusnatý N0 v jednom z hlavných procesov pri výrobe kyseliny dusičnej. Katalyzátor sa tu objavuje vo forme pletiva z platinového drôtu s priemerom 0,05-0,09 mm. K sitovému materiálu sa pridalo ródiové aditívum (5-10 %). Používa sa aj ternárna zliatina 93 % Pt, 3 % Rh a 4 % Pd. Prídavok ródia k platine zvyšuje mechanickú pevnosť a zvyšuje životnosť článku, zatiaľ čo paládium mierne znižuje cenu katalyzátora a mierne (o 1-2%) zvyšuje jeho aktivitu. Životnosť platinového pletiva je jeden až jeden a pol roka. Potom sa staré sitá posielajú do rafinérie na regeneráciu a inštalujú sa nové. Pri výrobe kyseliny dusičnej sa spotrebuje značné množstvo platiny.
Platinové katalyzátory urýchľujú mnohé ďalšie prakticky dôležité reakcie: hydrogenáciu tukov, cyklických a aromatických uhľovodíkov, olefínov, aldehydov, acetylénu, ketónov, oxidáciu S0 2 až S0 3 pri výrobe kyseliny sírovej. Používajú sa aj pri syntéze vitamínov a niektorých liečiv. Je známe, že v roku 1974 sa pre potreby chemického priemyslu v USA spotrebovalo asi 7,5 tony platiny.
Platinové katalyzátory sú nemenej dôležité v priemysle spracovania ropy. S ich pomocou sa z benzínových a naftových frakcií ropy v katalytických reformovacích jednotkách vyrába vysokooktánový benzín, aromatické uhľovodíky a technický vodík. Tu sa platina zvyčajne používa vo forme jemného prášku aplikovaného na oxid hlinitý, keramiku, hlinu a uhlie. V tomto odvetví fungujú aj iné katalyzátory (hliník, molybdén), ale platinové katalyzátory majú nepopierateľné výhody: väčšiu aktivitu a odolnosť, vysokú účinnosť. Americký ropný rafinérsky priemysel nakúpil v roku 1974 asi 4 tony platiny.
Ďalším veľkým spotrebiteľom platiny je automobilový priemysel, ktorý napodiv tiež využíva katalytické vlastnosti tohto kovu na dodatočné spaľovanie a neutralizáciu výfukových plynov.
Na tieto účely zakúpil americký automobilový priemysel v roku 1974 7,5 tony platiny – takmer toľko ako chemický a ropný priemysel dokopy.
Štvrtým a piatym najväčším spotrebiteľom platiny v USA boli v roku 1974 elektrotechnika a sklárska výroba.
Stabilita elektrických, termoelektrických a mechanických vlastností platiny spolu s najvyššou koróziou a tepelnou odolnosťou robí tento kov nenahraditeľným pre modernú elektrotechniku, automatizáciu a telemechaniku, rádiotechniku a výrobu presných prístrojov. Platina sa používa na výrobu elektród palivových článkov. Takéto prvky sa používajú napríklad na kozmických lodiach série Apollo.
Matrice sú vyrobené zo zliatiny platiny s 5-10% ródia na výrobu skleneného vlákna. Optické sklo sa taví v platinových téglikoch, keď je obzvlášť dôležité vôbec nenarušiť receptúru.
V chemickom inžinierstve slúži platina a jej zliatiny ako vynikajúce materiály odolné voči korózii. Zariadenia na výrobu mnohých vysoko čistých látok a rôznych zlúčenín obsahujúcich fluór sú zvnútra potiahnuté platinou a niekedy sú z nej celé vyrobené.
Veľmi málo platiny ide do lekárskeho priemyslu. Chirurgické nástroje sú vyrobené z platiny a jej zliatin, ktoré sa bez oxidácie sterilizujú v plameni liehového horáka; táto výhoda je cenná najmä pri práci v teréne. Zliatiny platiny s paládiom, striebrom, meďou, zinkom a niklom tiež slúžia ako vynikajúce materiály pre zubné protézy.
Dopyt vedy a techniky po platine neustále rastie a nie je vždy uspokojený. Ďalšie štúdium vlastností platiny ešte viac rozšíri rozsah a možnosti tohto cenného kovu.
"STRIEBRO"? Moderný názov prvku č.78 pochádza zo španielskeho slova plata – striebro. Názov „platina“ možno preložiť ako „striebro“ alebo „striebro“.
ŠTANDARDNÝ KILOGRAM. U nás sa kilogramový štandard vyrába zo zliatiny platiny a irídia, čo je rovný valec s priemerom 39mm a výškou 39mm. Je uložený v Leningrade, vo Vedeckom výskumnom ústave metrológie All-Union pomenovanom po ňom. D. I. Mendelejev. Predtým bol štandardom aj platino-irídiový meter.
PLATINOVÉ MINERÁLY. Surová platina je zmesou rôznych platinových minerálov. Minerál polyxén obsahuje 80-88% Pt a 9-10% Ee; kupproplatia - 65-73% Pt, 12-17% Fe a 7,7-14% Cu; Nikel platina spolu s prvkom č. 78 zahŕňa železo, meď a nikel. Známe sú aj prírodné zliatiny platiny len s paládiom alebo len s irídiom - stopy iných platinoidov. Existuje aj niekoľko minerálov - zlúčeniny platiny so sírou, arzénom a antimónom. Patria sem sperrylit PtAs2, kooperit PtS, braggit (Pt, Pd, Ni)S.
NAJVÄČŠÍ. Najväčšie platinové nugety predvedené na výstave Ruského diamantového fondu vážia 5918,4 a 7860,5 g.
PLATINUM ČIERNA. Platinová čierna je jemný prášok (veľkosť zŕn 25-40 mikrónov) kovovej platiny, ktorá má vysokú katalytickú aktivitu. Získava sa reakciou formaldehydu alebo iných redukčných činidiel s roztokom komplexnej kyseliny hexachlórplatičej H2 [PtCl6].
Z „CHEMICKÉHO SLOVNÍKA“ VYDANÉ V ROKU 1812. „Profesor Snyadetsky vo Vilne objavil nové kovové stvorenie v platine, ktoré nazval Bestiy“...
„Fourcroy čítal v inštitúte esej, v ktorej uvádza, že platina obsahuje železo, titán, chróm, meď a kovovú látku, ktorá je doteraz neznáma“...
„Zlato sa dobre kombinuje s platinou, ale keď množstvo platiny presiahne 1/47, zlato sa zmení na biele bez výrazného zvýšenia jeho hmotnosti a ťažnosti. Španielska vláda, ktorá sa obávala tohto zloženia, zakázala uvoľňovanie platiny, pretože nepoznala prostriedky na preukázanie falzifikátu.“
VLASTNOSTI PLATINOVÝCH SKLADOV. Zdalo by sa, že platinové misky v laboratóriu sú vhodné na všetky príležitosti, ale nie je to tak. Bez ohľadu na to, aký je tento ťažký drahý kov ušľachtilý, pri manipulácii s ním treba pamätať na to, že pri vysokých teplotách sa platina stáva citlivou na mnohé látky a vplyvy. Napríklad nie je možné ohrievať platinové tégliky v redukčnom plameni, tým menej v dymovom: horúca platina rozpúšťa uhlík, a preto je krehký. V platinovom riade sa kovy netavia: je možná tvorba zliatin s relatívne nízkou teplotou topenia a strata vzácnej platiny. V platinových nádobách je tiež nemožné roztaviť peroxidy kovov, žieravé alkálie, sulfidy, siričitany a tiosírany: síra predstavuje určité nebezpečenstvo pre horúcu platinu, ako aj fosfor, kremík, arzén, antimón a elementárny bór. Naopak, zlúčeniny bóru sú užitočné pre platinový riad. Ak ho potrebujete poriadne vyčistiť, tak sa v ňom roztopí zmes rovnakých množstiev KBF 4 a H 3 VO 3. Na čistenie sa platinové riady zvyčajne varia s koncentrovanou kyselinou chlorovodíkovou alebo dusičnou.
platina - chemický prvok, kov (platinový vzorec - Pt), a navyše veľmi vzácny. To však nepopiera jeho široké možnosti použitia – od šperkov až po kardiostimulátory.
Platina je drahý kov, ktorý je súčasťou takzvanej prechodnej skupiny, spájajúcej zlato, striebro a meď. Vďaka svojej atómovej štruktúre sa platina ľahko spája s inými prvkami.
História objavu a pôvod názvu kovu
Prvá zmienka o tejto látke pochádza z roku 1557, kedy taliansky lekár a humanista Julius Caesar Scaliger opísal kov, ktorý našiel v Strednej Amerike. Tento kov nebolo možné roztaviť pomocou prostriedkov a metód, ktoré v tom čase existovali a boli dostupné španielskym dobyvateľom. Preto Scaliger nazval novú chemickú látku platina, čo sa dá preložiť ako „malé striebro“ alebo dokonca „malé striebro“.
Tento názov odrážal farbu kovu (strieborno-biela) a jeho praktickú zbytočnosť pre ľudí tej doby. Preto najprv starovekí metalurgovia v Egypte a Amerike používali kov na výrobu šperkov a dekoratívnych predmetov a miešali ho s ľahšie taviteľným zlatom. To môže byť dôvod, prečo sa kov dlho nazýval biele zlato. Analógie boli zrejmé - ukázalo sa, že podobne ako zlato je mimoriadne odolné voči mateniu a korózii. Na druhej strane je prvok veľmi plastický a ohybný: možno ho ľahko zdeformovať, stiahnuť do drôtu atď. Nakoniec, platina je plnohodnotný ušľachtilý kov, pretože neoxiduje a nie je ovplyvnená bežnými kyselinami.
Byť v prírode. Izotopy
Svetové zásoby platiny sú malé. Obsah kovu v zemskej kôre je 5 · 10-7 hm.%. Nachádza sa v čistej forme aj v zlúčeninách. Najdôležitejšie minerály sú polyxén, ktorý obsahuje 6...10% železa, ďalej paládium platina, feroplatina, iridoplatina, sperrylit PtAs2, ako aj množstvo zložitejších chemických zlúčenín vrátane síry, paládia. Najznámejším z týchto minerálov je braggit. Vyskytuje sa spolu s pyritmi železa v kontakte so zlatou rudou, kryštalizuje v kubickej alebo zriedkavejšie oktaedrickej forme. Braggit má kovový lesk a obsahuje aj stopy ródia a antimónu.
K dnešnému dňu vedci objavili pomerne veľa izotopov tohto prvku: 6 prírodných a 37 umelých. Najbežnejšie izotopy:
- Pt195 (33,83 % z celkového počtu).
- Pt194 (32,97 % z celkového počtu).
- Pt196 (25,24 % z celkového počtu).
- Pt198 (7,16 % z celkového počtu).
- Pt192 (0,78 % z celkového počtu).
- Pt190 (0,01 % z celkového množstva).
Lúka
Ťažba platiny vo svete sa sústreďuje v Južnej Afrike (80 % celosvetovej produkcie), Rusku a Kanade. Latinskoamerická platina sa do Európy dostala až v roku 1735. Kov bol objavený aj v Brazílii v minerále syenite, kde sa nachádza spolu so zlatom.
Kde sa ťaží platina? Medzi najväčšie vklady:
- Uralské aluviálne ložiská objavené v regióne Nižný Tagil;
- Laponské bane (Fínsko), kde je kov spojený s diamantmi;
- Vklady v kanadských provinciách Ontario a Britská Kolumbia, ako aj vo veľkých oblastiach susediacich s údolím rieky Yukon.
Ložiská platiny v Rusku sa okrem Uralu nachádzajú aj za polárnym kruhom, v regióne Norilsk. Formálne sa za krajiny ťažby platiny považujú aj Nemecko (údolie Rýna), Indonézia (ostrov Borneo), Španielsko, Írsko, USA, Austrália a Nový Zéland. Objem výroby je tam malý a zatiaľ nemá celosvetový ekonomický význam.
Z exotických spôsobov výroby stojí za zmienku meteoritové železo, ktoré tento kov často obsahuje.
Ťažobné a výrobné technológie
Ako sa ťaží platina? Spôsob extrakcie je určený formou platiny v prírode, v surovinách. Napríklad väčšina platinovej rudy ťaženej v Britskej Kolumbii je hrubá a vo forme nugetov, ktoré sa nachádzajú v relatívne malých oblastiach. Nugety zriedka vážia viac ako pol unce (14 gramov). Väčšina kovu sa nachádza v malých zrnkách, ktoré výrobcovia platiny rozdeľujú na magnetické a nemagnetické. Posledne menované tvoria veľkú časť z celkového počtu.
Čistý kov často obsahuje stopy niklu, čo dokazujú spektrochemické štúdie vzoriek z Ruska, Španielska a Ameriky. Napríklad pri ťažbe platiny v Rusku vzorky z Kitlimu obsahujú minimálne 0,1 % niklu a magnetické suroviny Nižný Tagil obsahujú až 0,75 % niklu.
Fyzikálne vlastnosti
Prvok je jeden z najhustejších – 21 450 kg/m3, čo je viac ako 21-násobok hustoty vody alebo 6-násobok hustoty diamantu. Medzi hlavné vlastnosti tohto kovu patria:
- Atómová hmotnosť - 195,1.
- Teplota topenia -1768,4 °C.
- Bod varu - 3825 0C.
Pre priemyselné aplikácie sú dôležité magnetické vlastnosti daného kovu. Nemagnetická forma je bežnejšia a má vyššiu hustotu. Magnetické vlastnosti sú určené prítomnosťou. Je zaujímavé, že niektoré vzorky uralskej platiny priťahujú železné piliny silnejšie ako bežný magnet.
Chemické vlastnosti
Prvé chemické štúdie vykonal britský vedec Charles Wood v roku 1741. Bol to on, kto prvý nazval tento prvok kovom (ôsmy medzi tými známymi v tom čase) a opísal niektoré vlastnosti platiny.
Reaktivita
K histórii platiny patrí skúška „ušľachtilosti“. Kov ju prekonal vďaka výskumu britských chemikov Williama Wollastona a Smithsona Tennanta. Začiatkom 19. storočia sa pokúsili rozpustiť vyčistenú platinu v zmesi kyseliny dusičnej a chlorovodíkovej. Po oddelení kovu od zvyšku roztoku sa v odpade našlo paládium, ródium, osmium, irídium a neskôr aj ruténium. Je charakteristické, že ťažba sa dnes uskutočňuje podobnou technológiou: vzorky obsahujúce prvok sa rozpustia v kyslom prostredí, oddelia sa od zvyšku roztoku a vedľajších produktov a roztavia sa pri veľmi vysokých teplotách, čím sa získa čistý kov.
Platinové valce sa už dlho používajú ako medzinárodný štandard na meranie hmotnosti. V súčasnosti sa kov používa na výrobu vysoko pevných dielov pre rôzne stroje, nástroje a šperky. Pre svoju veľmi nízku úroveň reaktivity sa prvok používa v niektorých protirakovinových liekoch.
Podľa najnovších údajov asi polovica pacientov s rakovinou užíva lieky obsahujúce platinu, keďže protinádorové vlastnosti platiny už boli dobre preštudované. Kov sa tiež používa v kardiostimulátoroch, zubných korunkách a iných zariadeniach kvôli vysokej odolnosti voči korózii z telesných tekutín a nedostatku reaktivity na životné funkcie.
Kde sa ešte používa platina? V kombinácii s kobaltom sa tento kov používa na vytváranie silných permanentných magnetov, ktoré sa používajú v mechanizmoch hodiniek, motoroch a zdravotníckych zariadeniach.
Približne tretina svetovej spotreby platiny ako drahého kovu pochádza zo šperkov. Najmä väčšina veľkých diamantov sa vkladá do platinových puzdier.
Katalyzátory
Takmer polovica vyťaženej platiny sa používa v katalyzátoroch – komponentoch automobilov, ktoré znižujú toxicitu výfukových plynov na prijateľnú úroveň. Vydržia vysoké teploty potrebné pre oxidačné reakcie, pri ktorých sa znižuje toxicita emisií. Okrem toho sa platina používa ako katalyzátor pri výrobe hnojív, plastov a benzínu.
Peňažné funkcie. Známky výnimočnosti
Keďže platina je drahý kov, v mnohých krajinách sa skladuje vo forme prútov, ktoré možno použiť na medzibankové platby. Vyrábajú sa aj pamätné tabule. Vzhľadom na obmedzené zásoby je však objem výroby takýchto predmetov v porovnaní so zlatom alebo striebrom malý.
Platinová cena a predpoveď na rok 2018
Ročná produkcia nepresahuje 120...130 ton Investičná aktivita na trhu je determinovaná výraznými cenovými výkyvmi (viď?). Koľko stojí platina? Od februára 2018 cena platiny klesá a podľa odborníkov sa odhaduje na 29...32 za gram. Výmenný kurz platiny a dynamika cien v posledných rokoch sú však sezónne: v lete sa cena kovu zvyčajne zvyšuje. Prognóza platiny na rok 2018 ukazuje, že investičné riziká z investovania fondov sú pomerne vysoké: za posledných 6 rokov sa cena gramu tohto kovu znížila takmer na polovicu: z 59 na 31 amerických dolárov za gram.
Zaujímavosti:
- Najväčší platinový nuget, aký sa kedy našiel, vážil 7837 g.
- Vo svojom výskume sa Wood opieral o dokumenty, ktoré britské námorníctvo zhabalo španielskemu vedcovi a námornému dôstojníkovi Antoniovi de Ulloa, ktoré sa datujú do roku 1735.
- Prvok bol prvýkrát objavený v aluviálnych nánosoch rieky Pinto, ktorá preteká Kolumbiou.
Považuje sa, samozrejme, za platinu. Z hľadiska rozšírenosti v zemskej kôre ide o jeden z najvzácnejších prvkov. Platina sa prakticky nikdy nenachádza v čistej forme. a stojí to veľadrahé.Napriek tomu,V rôznych oblastiach národné hospodárstvo je naozaj veľmi široké. V niektorých prípadoch môže byť tento kov dokonca nenahraditeľný.
História objavovania
Všetky doteraz nájdené platinové nugety sú zliatiny platiny s irídiom, paládiom, osmiom, železom a ródiom. Niekedy sa vyskytujú aj zlúčeniny tohto kovu s niklom alebo meďou. Vlastne samotná platina vo svojej čistej forme je kov lesklého bielo-strieborného odtieňa. Za svoje meno vďačí španielskemu conquistadorovi, ktorý dobyl Južnú Ameriku. Navonok je platina veľmi podobná striebru, ale je oveľa žiaruvzdornejšia.Španielski dobyvatelia, ohTí, ktorí v Južnej Amerike objavili kov podobný striebru, ho spočiatku jednoducho vyhodili. Dobyvatelia ho zároveň pohŕdavo volaliplatina, čo v preklade znamená „striebro“.
U nás bola platina objavená v roku 1819. Jej priemyselná výroba sa začala o päť rokov neskôr.Na začiatkuv Rusku sa obmedzovala hlavne na hutníctvo.Použil juako prísada pri výrobe vysokokvalitných ocelí. Avšak v1828Platina našla ďalšie uplatnenie. Potom pNa základe nariadenia cára začala raziť Ruská mincovňapeniaze z tohto kovu.
Vo svojej najčistejšej podobebola prijatá platinaaž v roku 1859 chemikom Develom. Na začiatkuonav Rusku sa ťažilo výlučnev baniach Verkh-Isetsky, Bilimbaevsky a Nevyansk. Ďalšie bohaté boli objavené v roku 1824jej vklady.
Chemické a fyzikálne vlastnosti
Platina je kov, ohsúvisiacedo skupiny 6. prechodného obdobia.Jeho hlavnými vlastnosťami sú:
infúziou;
ťažko volatilita;
schopnosť kryštalizovať do kubických plošne centrovaných mriežok.
Za tepla je platina dobre zváraná a valcovaná. Tento kov môže tiež pomerne silne absorbovať kyslík. Nasledujúca tabuľka ukazuje hlavné vlastnosti platiny:
Širokýmedicíny a iných odvetví národného hospodárstva odôvodňuje okrem iného aj chemická stabilita.Rozpúšťa satento kovlen v a v bróme. Pri zahrievaní môže platina reagovaťibas malou skupinou látok.
Hlavné použitie platiny
Použitie platiny v klenotníckom priemysle je odôvodnené predovšetkým jej ušľachtilosťou, vzácnosťou a krásou. Takto sa tento kov používal najmä do polovice minulého storočia. Len niekoľko percent z celkového objemu vyťaženej platiny spotrebovali lekári a zubári. Dnes dopyt po tomto ušľachtilom kove neustále rastie. Jedinečné fyzikálne a chemické vlastnosti platiny, okrem výroby šperkov, ju robia mimoriadne populárnou v rôznych oblastiach priemyslu a národného hospodárstva:
v medicíne;
vesmírny priemysel;
chemický priemysel;
stavba lietadiel a lodí;
v sklárskom priemysle;
v technológii.
Tento ušľachtilý kov sa samozrejme používa aj v bankovníctve.
Použitie platiny v klenotníckom priemysle
Samozrejme, tento kov sa najčastejšie používa na výrobu rôzne druhy dekorácie V globálnom klenotníckom priemysle sa ročne spotrebuje asi 50 ton platiny.Z tohto kovu sa dajú vyrobiť rôzne šperky.Platinové prstene,rovnako ako retiazky, náušnice, náramky a náhrdelníky sú nielen krásne, ale aj odolné.
Najpopulárnejším kovom v klenotníckom priemysle je 950-karátový kov. Táto zliatina obsahuje 95 % samotnej platiny a 5 % irídia.Kov tohto zloženia má vysoký stupeň pružnosti a tvrdosti. Retiazky, náramky av zliatine s irídiom môžu vydržať čo najdlhšie.
Aplikácia pri výrobe kyseliny dusičnej a iných chemikálií
V technológii sa platina používa najmä ako katalyzátor.Práve tento kov je najlepším oxidantom amoniaku na NO pri výrobe kyseliny dusičnej. V tomto prípade sa zvyčajne používa vo forme drôteného pletiva s priemerom0,05-0,09 mm. NajčastejšieNepoužíva sa platina vo svojej čistej forme, ale jej zliatina s ródiom.To umožňuje, aby bol katalyzátor o niečo lacnejší, zvyšuje sa jeho aktivita a zvyšuje sa jeho skladovateľnosť.
Platina sa používa v technickom priemysle, samozrejme, nielen pri výrobe kyseliny dusičnej. Katalyzátory vyrobené z tohto kovu môžu urýchliť mnoho ďalších chemických reakcií. Platina sa používa napríklad pri hydrogenácii aromatických a technických uhľovodíkov, ketónov, acetylénu a pod.. Tento kov sa využíva aj pri výrobe kyseliny sírovej na výrobu SO 3 alebo SO 2 .
Aplikácia pri rafinácii ropy
V priemyselných podnikoch tejto špecializácie sa platina skutočne používa pomerne široko. V tomto prípade sa používa aj ako katalyzátor. Pri rafinácii ropy sa benzín vyrába s použitím tohto kovu v špeciálnych zariadeniach. Samozrejme vysoká kvalita. V priemysle rafinácie ropy sa platina nepoužíva vo forme mriežky, ale vo forme jemného prášku.Okrem benzínu sa pomocou tohto kovu vyrába aj technický vodík a aromatické uhľovodíky.
Samozrejme, v priemysle spracovania ropy sa dajú použiť aj iné katalyzátory - molybdén, hliník atď. Platina má však v porovnaní s nimi také nepopierateľné výhody, ako je trvanlivosť, väčšia aktivita a zvýšená účinnosť.
Aplikácia platiny v elektrotechnike a výrobe nástrojov
Jednou z výhod tohto kovu je, že má stabilné elektrické a mechanické vlastnosti. Vďaka tomu bola platina mimoriadne žiadaná v takých odvetviach národného hospodárstva, ako sú:
rádiové inžinierstvo;
elektrotechnika;
automatizácia;
presné prístrojové vybavenie.
Aplikácie platiny v elektronikeumožňuje výrobu vysokokvalitných kontaktov pre vysoko presné zariadenia. V tomto prípade sa kov zvyčajne používa v zliatine s irídiom.Veľmi často sa na výrobu používa napríklad platinakontakty odporových pecí a rôznych typov pracujúcich zo sietezariadení.NiekedyZliatina tohto kovu s kobaltom sa používa aj v technológii. Tento materiál sa používa pri výrobe magnetov, ktoré majú pri malých rozmeroch obrovskú príťažlivú silu.
Aplikácia platiny v automobilovom a kozmickom priemysle
V týchto oblastiach národného hospodárstvaplatina tiež našiel celkomširokýpoužitie. V automobilovom priemysle sa tento kov najčastejšie používa ako katalyzátor v konvertoroch výfukových plynov. V tomto prípade sa používa ako náterový prostriedok v keramických monolitoch.
INkozmický priemysel a výroba lietadielTento kov sa používa hlavne na výrobu elektród palivových článkov. Platina bola použitá podobným spôsobom napríklad vo všetkých kozmických lodiach Apollo.
Použitie v medicíne
Aplikácia platiny vTáto oblasť nám umožňuje zachrániť životy tisícov pacientov.Hodnota tohto kovu v tomto prípade spočíva v tom, že v medicíne neexistujú žiadne analógy. Z platinyNapríklad,Vyrábajú špeciálne chirurgické nástroje, ktoré sa dajú sterilizovať v plameni liehového horáka. S touto liečbou onina rozdiel od tých, ktoré sú vyrobené z iných kovov,neoxidovať.
Platina, ktorej využitie v medicínechirurgia, samozrejme, nie je obmedzená, môže byť použitá aj vstomatológia, kardiológia a starostlivosť o sluch.Často sa aplikuje naprkvaliturozprašovača pri výrobe nástrojov určených na zubné ošetrenie. V kardiológii a načúvacích prístrojoch sa používajú elektródyvyrobené z jeho zliatiny s irídiom. ichhlavne používanéna stimuláciu srdcovej činnosti. Často sa z nich vyrábajú aj implantáty určené pre ľudí s poruchou sluchu.
Aplikácia platiny v sklárskom priemysle
Platina je kovpomnadovšetko,široko používanýpri výrobe vysokokvalitnej optiky. Tiežčasto je legovaný ródiomuplatniťpočas výrobyzvlákňovacia tryska zo sklenených vlákiena, ktorého hrúbkačasto nepresahuje 1 mikrón.Tčo akovbez problémov znesie tisíce hodín zahrievania až na 1450 C. Taktiež zliatina ródia a platiny prakticky nijako nereaguje na silné zmeny teplôt a je odolná voči korózii.
Okrem iného sa tento kov tiež veľmi často používa pri výrobe rôznych typov zariadení určených na výrobu vysokokvalitného skla. Takéto mechanizmy sa počas výrobného procesu nedeformujú ani neoxidujú. Taktiež nereagujú so samotným sklom.Veľmi často sa v tomto odvetví používajú napríklad platinové tégliky. Robia všeobecne známe a veľmi drahé
Aplikácia v chemickom priemysle
V tomto prípade sa platina tiež používa hlavne na výrobu téglikov a iných laboratórnych zariadení - pohárov, odporových teplomerov a pod. Takéto výrobky sa používajú najmä pri výrobe rôznych druhov ultračistých látok. V polovodičových kryštáloch by nemal byť napríklad jediný cudzí atóm na milión svojich vlastných. Toto sú výsledky, ktoré možno dosiahnuť použitím platinových zariadení.
Namiesto záveru
Aplikácia platiny vpreskúmanévyššie oblastiúčelné a opodstatnené. Ale samozrejme, tento kov sa dá využiť aj v iných odvetviach národného hospodárstva. Napríklad tégliky sa často vyrábajú z platiny, ktorá sa používa na pestovanie kryštálov pre lasery a kontakty pomocou nízkoprúdovej technológie. Z tohto kovu sú vyrobené a používané aj držiaky ihiel kompasuv kozmetických krémoch a mliekach proti starnutiu, protirakovinových liekoch atď.
Platina je ušľachtilý kov so zvláštnym leskom a strieborno-bielou farbou. V periodickej tabuľke Mendelejeva je platina označená symbolom Pt (Platinum) a kov má priradené atómové číslo 78.
Názov „platina“ znamená „malé striebro“. Dlho bola platina pre svoju žiaruvzdornosť cenená ešte nižšie ako striebro.
Inkovia ťažili platinu od nepamäti. Conquistadori priniesli platinu do Európy. Dopyt po tomto kove sa však objavil až v 18. storočí. Predtým bola platina vo všetkých ohľadoch často nižšia ako zlato. Španielsky kráľ Karol III. v roku 1735 dokonca nariadil, aby všetku prinesenú platinu utopili vo vodách mora.
Za objaviteľa platiny sa považuje Antonio de Ulloa, španielsky matematik a moreplavec, ktorý priniesol do Európy platinové nugety vyťažené v Peru. Avšak prvý, kto dokázal, že platina je nezávislý chemický prvok, bol J. Scaliger. Stalo sa tak v roku 1835.
Vlastnosti a druhy platiny
Platina je jedným z najťažších a najvzácnejších kovov na našej planéte. Platina je veľmi tvrdý kov, ťažko spracovateľný, pretože má vysoké teploty topenia a varu.
Platina je tiež veľmi stabilná. Môže sa rozpustiť iba v aqua regia alebo bróme. Chemický priemysel oceňuje najmä vlastnosti platiny ako katalyzátora.
Ložisko a ťažba platiny
Do polovice 18. storočia sa platina ťažila v Amerike. V Európe ako prví prejavili záujem o platinu klenotníci. Ocenili skutočnosť, že platina sa dokonale spája so zlatom, vďaka čomu je zlato pevnejšie a stabilnejšie. Falšovatelia to naplno využili a použili platinu na výrobu falošných zlatých mincí.
Pred prvou svetovou vojnou sa väčšina platiny ťažila v Rusku. Najbohatšie ložiská tohto kovu sa našli pri Jekaterinburgu a Nižnom Tagile. Väčšina produkcie sa predala do zahraničia – do Nemecka, Francúzska, Talianska a Španielska.
V súčasnosti je Juhoafrická republika lídrom medzi krajinami ťažby platiny. Nasledujú Rusko, Kanada, Zimbabwe, USA a Kolumbia. Lídrom v ťažbe platiny na ruskom trhu je spoločnosť Norilsk Nickel.
Aplikácia platiny
Platina sa používa v mnohých oblastiach. V priemysle je teda platina cenená ako silný katalyzátor. Používa sa pri výrobe laserových zariadení, laboratórneho skla a odporových teplomerov. Kov sa používa aj na ochranu trupov ponoriek pred koróziou a používa sa na poťahovanie povrchov mikrovlnných zariadení. Platina sa používa v medicíne a iných oblastiach vedy.
Platina sa používa aj v šperkoch. Lídrom v predaji platinových šperkov je Čína. Ročne sa v tejto krajine predá asi 25 ton platinových šperkov.
Platina sa pridáva do zliatin pri razení mincí. Prvé mince obsahujúce tento kov sa začali vydávať v Rusku. Teraz si nikto nemôže dovoliť vydávať mince z čistej platiny. Mince obsahujúce tento ušľachtilý kov sú investičného stupňa.