Téměř každý ví o existenci drahých kovů. Patří mezi ně stříbro, zlato a platina. Navíc ne každý ví o existenci platinové skupiny. Jeho zástupci jsou také považováni za vznešené.
Funkce
Platinové kovy - Toto je skupina 6 prvků, které jsou umístěny vedle sebe v periodické chemické tabulce. Každý z jejich prvků ve skupině je považován za ušlechtilý. Důvodem jsou následující chemické a fyzikální vlastnosti.
- Odborníci zaznamenávají nízkou koncentraci kovů platiny. Počet vkladů je malý. Tato charakteristika platí také pro chemické prvky, které jsou tradičně považovány za vzácné a drahé.
- Zástupci výše uvedené skupiny mají vlastnosti následujících kovů: rhodium, osmium, palladium, ruthenium.
- Při studiu platinoidů byla v atomové struktuře vynikající podobnost s výše uvedenými prvky.
Vědci pracující v oblasti chemie rozdělili všechny kovy platiny do dvou skupin, které se nazývají triády.
Separace se provádí podle hmotnosti.
- Skupina č. 1. To jsou nejjednodušší zástupci. Patří mezi ně palladium, ruthenium a rhodium.
- Číslo skupiny 2. Zbývajících 6 kovů je iridium, osmium a samotná platina. To už jsou těžké kovy.
Kovy a jejich vlastnosti
Kovy výše uvedené skupiny mají svá vlastní označení. Seznam je takový.
- Ruthenium - Ru.
- Rhodium - Rh.
- Palladium - Pd.
- Osmium - Os.
- Iridium - Ir.
- Platina - Pt.
Poznámka: všechna označení jsou uspořádána v určitém pořadí podle atomové hmotnosti.
Od nejmenší po největší. Všechny kovy platiny mají podobné vlastnosti.
- První podobnost je ve vzhledu.Téměř všechny prvky kromě osmium mají světlý odstín (kombinace bílé a stříbrné barvy). Osmium má světle namodralý tón.
- Kovy mají vysokou odolnost vůči mnoha činidlům. V tomto případě jsou platinoidy účinnými katalyzátory.
- S jejich pomocí řídí různé chemické procesy, řídí rychlost oxidace a také monitorují další reakce. Toto chování kovů je považováno za překvapivé a paradoxní.
Vlastnosti
Na povrchu nevznikají žádné oxidace. Tím je jasně prokázána inertnost. Podle odborníků je to zvláště patrné v platině. Při studiu zástupců skupiny platiny nebylo možné ignorovat bod tání. Nejnižší hodnota pro palladium je 1554 stupňů. Osmium má nejvyšší hodnotu. Jeho teplota je 3 tisíc 27 stupňů Celsia.
Další stejná vlastnost je žáruvzdornost. Tato vlastnost znamená vynikající odolnost proti opotřebení. Přes podobnost jsou fyzické vlastnosti odlišné. V závislosti na těchto indikátorech se během zpracování používají speciální techniky. Ruthenium a osmium jsou velmi křehké kovy a vyžadují zvláštní péči.
Vysoká tažnost je indikátorem palladia a platiny.
Kde se těží?
Vklady kovů platiny jsou obvykle rozptýleny po celé Kanadě a Jižní Africe. V těchto oblastech dochází k těžbě minerálů standardním způsobem. Jak ukazuje praxe, většina platinoidů se těží extrakcí prvků z minerálů sulfidu niklu nebo měděných rud. V práci pomocí flotační separace. Při zpracování kovů se získaný koncentrát roztaví, čímž se získá speciální směs. Objem kovů platiny je od 15 do 20% sušiny.
V některých případech se proces extrakce a zpracování může lišit. V továrnách se někdy používá gravitační separace. V tomto případě se množství potřebných chemických prvků zvyšuje na 50%. Tato možnost zpracování eliminuje tavení. Ačkoli bohaté vklady PGM jsou vzácné, některé ložiska se nacházejí také v Kanadě, Číně, Austrálii a Finsku.
Existují i jiné zdroje, podíl jejich produkce však činí pouze 0,3% z celkové těžby na planetě.
Kde se používají?
Platinoidy našli uplatnění v různých oborech. Univerzální vlastnosti kovů této skupiny se dnes aktivně používají. Čistá platina sám o sobě je velmi měkký a pružný. V tomto stavu je velmi náchylný k různým poškozením a vadám. Ke zvýšení tvrdosti a odolnosti drahého kovu proti opotřebení se používají různé prvky. Platina je spojena s dalšími chemickými prvky.
Šperky vyrobené z platiny jsou vysoce ceněny a stojí za více než zlato. Zvláštní oblibu získali v Japonsku. Obyvatelé Země vycházejícího slunce nazývají takové produkty „hakkin“. Hlavní slitina šperků je platina a představuje 90% celkové hmotnosti. Zbývajících 10% je palladium. Je snadné s ním pracovat, včetně pájení a dalšího zpracování.
Také pro zvýšení tvrdosti se vzácný bílý kov kombinuje s rutheniem. Přidání tohoto prvku zvyšuje odolnost proti oxidačnímu procesu. Společnost IPY našla uplatnění při výrobě kovaných výrobků. V tomto případě se používá slitina obsahující měď, platinu a palladium. Tato varianta je dostupnější ve srovnání se složením dvou prvků: platiny a palladia.
Při výrobě termočlánků se široce používají speciální slitiny vyrobené za použití platinoidů. Jedná se o speciální zařízení se širokou škálou aplikací. Jeho hlavním účelem je změna vysokých teplot (maximální hodnota je až 1800 stupňů Celsia nad nulou).Někteří zástupci jsou aplikováni v čisté formě. Zpravidla působí jako přísady do ostatních kovů ze skupiny platiny. Palladium našlo uplatnění ve výrobě elektrických zařízení i v moderních dentálních slitinách.
Katalyzátory
Více než 40% veškeré vyrobené platiny, která se vyrábí v zahraničí, se používá jako katalyzátor. Tato úžasná a užitečná vlastnost byla identifikována v první části článku. Téměř všechny kovy (přibližně 90%) našly uplatnění ve výrobě výfukových systémů pro automobily. Vzácný materiál, stejně jako rhodium a palladium, působí jako ochranný povlak pro voštinové struktury a další prvky. Kovová vrstva chrání před oxidačními procesy, udržuje zařízení bezpečné a zdravé. Při vstupu do chemické reakce jsou agresivní složky přeměněny na bezpečné sloučeniny a látky.
Chemické prvky mohou plnit úlohu účinného katalyzátoru nejen jako povlak, ale také ve formě horkého kovového pletiva. V tomto případě dochází k reakci mezi vzduchem a toxickou látkou - amoniakem. Výsledkem je kyselina dusičná a oxid dusnatý. K získání dalších látek přidejte různé složky.
Další oblastí, která se neobejde bez použití PGM, je produkce ropy. Jedná se o celosvětové odvětví, které poukazuje na hodnotu platinoidů a jejich význam v průmyslu.
Jiná použití pro kovy jsou.
- V Rusku se vyrábí palladium investiční mince. Začali to dělat poté, co byla v sovětských časech vydána mince z čistého palladia. Název - 25 rublů.
- Vysokonapěťová zařízení nejsou kompletní bez použití PGM. Při výrobě tohoto typu elektroniky jsou potřebné spolehlivé kontakty odolné proti opotřebení, které budou odolné vůči negativním vnějším vlivům. Přes vývoj nových technologií v současné době neexistuje platná alternativa k platinoidům.
- V procesu výroby nástrojů a zařízení pro práci v obtížných podmínkách tyto kovy se také aktivně používají. Pro práci v agresivním prostředí musí být zařízení silné, odolné proti opotřebení a odolné. Právě tyto vlastnosti získává z platinových kovů.
- Do výrazně zvýšit odolnost titanu vůči korozi, přidá se malé palladium. Také tento prvek skupiny platiny se často mísí s ocelí.
- V oblasti medicíny aktivní sloučeniny se také aktivně používají. Tento postup byl použit dříve a zůstává relevantní i dnes.
- Nezapomeňte na platinovou fólii. Tento materiál je zvyklý chránit zařízení chemických reaktorů.
- Aktivně se používá slitina stříbra a palladia. v slaboproudé elektronice.
O tom, jak se tento vzácný kov stále používá, viz další video.