Platin: egenskaber og applikationer

Stoffer der findes i naturen - et praktisk uudtømmeligt emne til historier. Derudover er ikke alle af dem lige så velkendte. Det er nødvendigt at finde ud af, i det mindste for generel udvikling, de vigtigste øjeblikke forbundet med platin, dens egenskaber og anvendelsesfunktioner.

De, der uddannede sig fra skolen for et par årtier siden, ville helt sikkert sige, at platin er metallet i en sidegruppe i den 8. gruppe i periodiske elementer. Denne klassificering er imidlertid forældet, og nu er platin tildelt den 10. gruppe af elementer.

Det er umuligt at sige, hvordan dette metal ser ud i naturen. Faktisk kan det i sin rene form kun fås kunstigt. Platinmalm har kun små indeslutninger af det basale stof. Fra et fysisk synspunkt er de isomorfe blandinger af Pt med:

• kobber;
• jern;
• nikkel;
• sølv;
• forskellige platinagrupper.

Platinmalm er overalt i en diffus tilstand. De fleste af dem er koncentreret om den nye verden. derfor æren for opdagelsen af ​​platin hører til de gamle indianere. Hvornår de nøjagtigt begyndte at miner med dette metal, ved ikke engang eksperter. Men efter europæernes opdagelse af platin var dens rolle i økonomien sandsynligvis negativ.

Ikke underligt i 1735 i Spanien besluttede de at forbyde import af tidligere udvindet platin til metropolen. Det, der igen blev udvindet i Colombia, blev beordret til at blive omhyggeligt adskilt fra sølv og oversvømmet i floder. Og alt det, de havde formået at bringe til Spanien selv, blev druknet i havet i en festlig atmosfære.

Men det er underligt, at mindre end et halvt århundrede er gået, da Madrid tværtimod har sat en kurs for den forbedrede import af platinråvarer. Derefter begyndte de at bruge det i en statisk skala til at forfalse mønter fra andre ædelmetaller. I 1820 viste det sig ifølge forskellige kilder i Europa fra 3 til 7 ton platin. Det var fra det i Frankrig, at standarderne for meter og kilogram blev foretaget. Men alligevel havde det stadig ingen alvorlig anvendelse.

Den specifikke tyngdekraft af rent platin er 21,45 g pr. Kubikmeter. Det smelter ved en temperatur på ca. 1768 grader celsius. Kogning (fordampning) forekommer ved 3825 grader. Det er disse temperaturegenskaber, der i lang tid ikke tillader ikke at isolere rent metal, langt mindre for at bestemme dets anvendelse. Derudover er platin hårdere end guld og sølv, det er temmelig vanskeligt at bearbejde det mekanisk.

Dette metal er smedet og duktilt. Dens trækstyrke er meget imponerende.

Det opløses kun i:

• kongelig vodka;
• flydende brom;
• opvarmet svovlsyre (men ekstremt langsomt).

Derfor giver det ikke mening at bringe det til en magnet for at adskille det fra sølv eller guld. Du skal bare forstå, at rene platinsmykker ikke findes. De kan indeholde forskellige koncentrationer af jern og nikkel, og netop disse urenheder reagerer fuldstændigt på magneten.

Nysgerrig over det i mikroverden kan platin godt have magnetiske egenskaber. Fysikere i eksperimentet formåede at finde dem i det atomære lag af et metal; Åbningen blev annonceret i 2018. For at give stoffet ferromagnetiske egenskaber var det nødvendigt at bruge ionisk væske - en ny type stof specielt oprettet under forskning. Hvad angår farven på platin, er det i naturen malet i en sølvhvid tone. Mørke grå prøver findes undertiden.

Det er vigtigt at udvinde platinmalm fra jordens tarm, der er flere måder til dette.

På trods af den første opdagelse af platinaflejringer i Sydamerika, ligger det største felt i verden i det 21. århundrede i Afrika. Hvis præcist, så i Sydafrika. Bushveld-komplekset er en kæmpe akkumulering af platinagruppemetaller; det antages, at det optrådte for 2 milliarder år siden som et resultat af vulkanprocesser. Formen på det sydafrikanske felt ligner et "plateau" med en diameter på 370 km. Komplekset er sammensat af flere horisonter, der er rettet inde i landet.

Desuden er tykkelsen på aflejringer i 2 ud af tre horisonter kun ca. 1 m. Platrif-horisonten, som nu udvikles aktivt, har en tykkelse på 5-90 m forskellige steder. Det udvindes på en åben måde. Komplekset åbnede i 1924. Det er herfra, at verdensmarkedet ¾ af alle udvindede platineblade.

Men selv i dag er vores land inkluderet på listen over førende lande til ekstraktion af platinmalm. Det er sandt, at det allerede er på andenpladsen, bag Sydafrika med 5,8 gange. Ædelmetal sendes også fra Rusland til eksport. Tredjepladsen i verdensrangementet besættes af Zimbabwe, hvor de producerer ca. 3 gange mindre platin (9 ton).

Og derudover udvindes platin:

• USA (6000 kg);
• Canada (ca. 5000 kg);
• andre stater (6100 kg tilsammen).

Dette metal kan udvindes både åbent og mine. Stenbrud findes hovedsageligt, hvor sekundære placere findes. På disse steder blev platin deponeret efter mekanisk ødelæggelse af de primære aflejringer. men geologer har længe opdaget, at hovedparten af ​​det er koncentreret i underjordiske lag af nikkelmalm. Minedrift adskiller sig lidt fra arbejde med andre metalliske mineraler; det er værd at bemærke kun en betydelig del af håndarbejdet.

Efter berigelse stiger dens koncentration med 3 størrelsesordener. Ved Bushveld-komplekset kræver udvindingen af ​​1 kg platin i sidste ende (under hensyntagen til teknologiske tab) at hæve 500-1500 kg malm. Derefter behandles det halvfærdige produkt i metallurgiske behandlingsovne og specielle omformere; men det endelige resultat opnås først efter raffinering, når metalkoncentrationen er 99,5%.

Platinum er bedre end guld, fordi det er stærkere end det. Derfor er platinprodukternes levetid meget højere. At skrabe dem er meget sværere. Som et resultat er disse typer smykker (og ikke kun) produkter mindre tilbøjelige til at blive repareret. Platinum "alderen" adskiller sig endnu mere fra guld.

Hun takket være patinaen får en grå farve med en mat glans. Mange ejere forsøger at slippe af med denne effekt og polere deres smykker. Ifølge andre mennesker patina fremstiller et ædle metaller, hvis ikke endnu mere værdifulde, så i det mindste mere interessante. At ikke se live, at træffe den rigtige beslutning er usandsynligt, at det lykkes. Rhodiumlaget på hvidt guld vil gradvist slides, og det bliver meget gulere.

De falder også gradvist, og de bliver nødt til at rengøres systematisk. Når alt kommer til alt sølv er kemisk aktivt, og det vil uundgåeligt reagere med de mest almindelige stoffer, selv atmosfærisk ilt. Al denne forskel til fordel for platin overskygges af det faktum, at det er mærkbart mindre tilgængeligt end guld og især sølv.

Wolfram er som platin. Men det er betydeligt billigere, mens styrken af ​​wolframprodukter også er stor. Problemet er, at wolfram er meget sværere at behandle, hvilket giver det en normal form. Omarbejdning af en wolframring og justering af dens størrelse er ikke en let opgave, selv med det 21. århundrede teknologi. De samme vanskeligheder opstår ved brug af titanimitationer.

Der er ganske mange typer platinlegeringer. Smykker er for det meste lavet af 950 metal, der indeholder 95% ren platin. Nogle gange kan du finde den 900. legering. Dens åbenlyse ulemper er ikke for mættet farve og udtrykkelig glans. Derfor mister han estetisk meget det 950. metal.

Legeringer af platin med iridium er udbredt. Jo mere denne anden komponent er, desto mere ildfast er forbindelsen. Krystallisationsintervallet for platin-iridium-legeringer er relativt smalt. Stoffets hårdhed og styrke øges også markant.

Til forskellige formål kan platin stadig smeltes sammen med:

• kobber;
• ruthenium;
• palladium;
• nikkel;
• rhodium.

En meget stor del af platin bruges i industrien. Teknologer sætter stor pris på egenskaberne ved dette metal til at fremskynde forskellige kemiske reaktioner uden at afvige. Nu bruges det undertiden i medicin, primært til tandproteser. Allerede i midten af ​​det forrige århundrede tegnede sådanne applikationer flere procent af al platin, der blev udvindet. Mængden vokser gradvist.

Dets anvendelse til produktion af salpetersyre (som et oxiderende middel af ammoniak) er også udbredt. I dette tilfælde anvendes imidlertid platin-rhodium-legering oftere og ikke rent metal. Årsagerne til denne præference er kun af interesse for teknologer og er uden for denne artikels rækkevidde.Et andet ædle metaller anvendes til fremstilling af svovlsyre, hydrogenering af carbonhydrider, acetylen, ketoner.

men Platin bruges også i vid udstrækning i olieraffinaderiindustrien. Det er en fremragende katalysator, der fremskynder produktionen af ​​benzin. I destillationssøjler placeres ikke et net, som man undertiden tror, ​​men fint opdelt platinapulver. Det er mere holdbart og molybdæn og vanadium. Og også til fordel for platin er bevis på øget effektivitet.

Platin kan bruges i modstandskontakter i elektriske ovne. Du kan møde hende i mange andre elektriske kontakter.

Platin-koboltlegering er nødvendig for at skabe magneter, der kombinerer kompakthed og en enorm ydelse.

Hver dag bruger mange bilister implicit platin. I biler findes det hovedsageligt i katalysatorer. Dette metal hjælper med at reducere udstødningsemissioner og forbedrer derved den urbane atmosfære. Platinbelægningen i katalysatoren påføres et monolitisk keramisk element.

Vende tilbage til medicinen er det værd at bemærke, at platinbaseret fremstiller unikke kirurgiske instrumenter. De kan desinficeres med alkoholforbrændere uden at bruge særlige reagenser. Tandlæger elsker at arbejde med værktøjer, der sprøjter et tyndt lag platin. Platin-iridiumelektroder bruges til at kontrollere rytmen i hjerteaktivitet og til proteser til høreproblemer.

Men man kan ikke undlade at nævne “hvidmetals” rolle på andre områder.

For eksempel Det er meget efterspurgt inden for glasproduktion.. Snarere ikke vinduesglas, men optiske briller af høj kvalitet. Rhodium-platineblanding hjælper med at fremstille glasfiberpresser med en tykkelse på mindre end 1 mm. I mange tusinder af timer fungerer det korrekt ved en temperatur på 1400-1500 grader og udvikler sig inde i glasovne.

Elite tjekkisk glas, der koster næsten fantastiske penge, er lavet nøjagtigt inde i platin-digler.

Naturligvis kunne den kemiske industri ikke passere et sådant stof, der er resistent over for varme og de mest kaustiske reagenser. I det fremstilles digler fra platin og andre retter til forsknings- og ekspertlaboratorier, især til rene industrier.

Så nøjagtigt baseret på Pt oprette nogle enheder, der bruges til at oprette halvlederkrystalleri. Kun inden i dem kan sådanne forhold skabes, når koncentrationen af ​​urenheder er mindre end 1 atom pr. Million. Selv i platin-digler producerer de de krystaller, der er nødvendige for at skabe lasere og til kontakter med lavstrøms elektroteknik.

Dette metal fortsætter:

• spejle brugt inden i lasere;
• retorts til produktion af fluoridsyre og perchlorsyre;
• uopløselige anoder til galvanisk udstyr;
• modstand termometre;
• individuelle dele af mikrobølgeudstyr;
• lægemidler, der undertrykker visse former for kræft;
• produktion af mønter og insignier, medaljer og ordrer;
• udstyr, hvor vitaminer og nogle andre farmakologiske præparater syntetiseres.

Helt fra starten er det nødvendigt at fokusere på prisen. Platin med en identisk prøve vil være mindst tre gange dyrere end guld. Derudover er der ikke så mange juvelerer, der arbejder med hende. Langt de fleste af disse mestre arbejder i Vesteuropa. Det anbefales at fokusere på smykker derfra. Men stol ikke på prismærket og sælgers ord, men kræver officielle certifikater.

Tilsætningsstoffer til kobolt og ruthenium kan øge produktets levetid. Smykker med tilsætning af iridium er ofte ridset, men kan spare penge. Prøven skal først vælges under hensyntagen til dens økonomiske kapacitet.

Og et par flere tip:

• platin kombineres visuelt med alle ædelstene;
• den bedste mulighed (hvis der er midler til rådighed) ville være at kombinere det med diamanter;
• indsatte sten skal være i overensstemmelse med det generelle koncept;
• indgraverede inskriptioner og tegninger kan hurtigt gå af mode;
• og selvfølgelig skal du kontakte den officielle smykkebutik og ikke den første butik, du ramte på vej eller en kiosk midt i undergangen.

Der er ingen specifikke krav her. Rensning udføres normalt under anvendelse af specielle præparater til platin. Du kan købe dem i de fleste smykkebutikker. Nogle mennesker bruger umættet sæbe eller stærkt fortyndet ammoniak. Undertiden bruges også flydende vaskemidler; men sæbe og geler menes at resultere i et tab af karakteristisk glans.

Det udføres kun af erfarne juvelerer på specielt udstyr. Platinproduktet skal opbevares separat fra smykker lavet af andre metaller. Dette vil beskytte dem mod deformation, når de berøres af en hårdere genstand.

Den høje værdi af platin skyldes ikke kun dens egne unikke egenskaber, men også dens komparative sjældenhed. Det anslås, at selv i aflejringer (såvel som i hele jordskorpen) er koncentrationen af ​​Pt 30 gange lavere end koncentrationen af ​​guld. Fra 1828 til 1845 blev der lavet platinmønter i vores land. Deres pålydende værdi var 3, 6 og 12 rubler, og den samlede mængde konsumeret metal oversteg 14 ton. Platinum faldt ind i kategorien ædle metaller først i 1751 - ca. 200 år er gået siden det blev kendt i Europa.

Og i vores land, i de allerførste 10 år med ekstraktion, blev der udvundet så meget platin som i århundrederne før opdagelsen af ​​Ural-aflejringerne, de blev udvindet i hele Amerika. og det er i Rusland, at både den største, generelt (gensmeltede), og den største af nuggets, der har overlevet til vores tid, findes. Platinum modtog status som et kemisk element i 1735, da den italienske D. Scaliger beviste sin uforenelighed; troede tidligere, at dette er et simpelt stof.

Kemisk rent platin fra malm blev først isoleret efter 68 år i England. I metallisk form er det biologisk fuldstændigt neutralt. Imidlertid kan individuelle forbindelser (primært med fluor) være ekstremt livstruende. Og i 1867 blev alle russiske platinreserver (umiddelbart efter ophævelsen af ​​moratorium for salg) købt af England. men i de første år af det tyvende århundrede tegnede vores land mindst 90% af verdensproduktionen (fordi der kun blev fundet fantastiske reserver i det sydlige Afrika i midten af ​​1920'erne).

Det er derfor ikke overraskende, at i maj 1918 blev der oprettet et specielt institut til undersøgelse af platin. Nu er det en del af Institut for Generel og Uorganisk Kemi. Individuelle platinholdige mineraler indeholder også antimon, arsen eller svovl, men de er mindre almindelige end forbindelser med metaller. Norilskite-mineralet, der udvindes i den nordlige del af Krasnoyarsk-territoriet, inkluderer således 25% jern og 26% nikkel. Det er underligt, at der i et af trinene i den industrielle produktion af platin kan anvendes en sukkeropløsning.

Og navnene på dette metal er ret forskellige: de kalder det "rådnet guld" og "frøguld". Små krystaller deraf har en kubisk form. Oprindeligt i første halvdel af 1800-tallet blev der lavet ringe og bøjler til tønder af platin i vores land. I elektrisk ledningsevne er dette metal ringere end kobber og aluminium og sølv. Platinum begynder kun at oxidere med atmosfærisk ilt ved temperaturer fra 200 grader.

Læs mere om platin og dens egenskaber i videoen.