Platin: Eigenschaften und Anwendungen

Substanzen, die in der Natur existieren - ein praktisch unerschöpfliches Thema für Geschichten. Darüber hinaus sind nicht alle gleich bekannt. Zumindest für die allgemeine Entwicklung ist es notwendig, die Hauptmomente von Platin, seine Eigenschaften und Anwendungsmerkmale herauszufinden.

Diejenigen, die vor einigen Jahrzehnten die Schule abgeschlossen haben, würden sicherlich sagen, dass Platin das Metall einer Nebenuntergruppe der 8. Gruppe des Periodensystems der Elemente ist. Diese Klassifizierung ist jedoch veraltet und Jetzt wird Platin der 10. Gruppe von Elementen zugeordnet.

Es ist unmöglich zu sagen, wie dieses Metall in der Natur aussieht. In seiner reinen Form kann es nur künstlich gewonnen werden. Platinerze haben nur geringe Einschlüsse der Grundsubstanz. Aus physikalischer Sicht handelt es sich um isomorphe Gemische von Pt mit:

• Kupfer;
• Eisen;
• Nickel;
• Silber
• verschiedene Metalle der Platingruppe.

Platinerze sind überall in einem diffusen Zustand. Die meisten von ihnen konzentrieren sich auf die Neue Welt. Weil Die Ehre der Entdeckung von Platin gehört den alten Indianern. Wann genau sie begannen, dieses Metall abzubauen, wissen selbst Experten nicht. Nach der Entdeckung von Platin durch die Europäer war seine Rolle in der Wirtschaft jedoch eher negativ.

Kein Wunder, dass sie 1735 in Spanien beschlossen, den Import von zuvor abgebautem Platin in die Metropole zu verbieten. Was in Kolumbien wieder abgebaut wurde, musste sorgfältig von Silber getrennt und in Flüssen überflutet werden. Und alles, was sie nach Spanien gebracht hatten, ertrank in festlicher Atmosphäre im Meer.

Es ist jedoch merkwürdig, dass weniger als ein halbes Jahrhundert vergangen ist, da Madrid im Gegenteil die Weichen für den verstärkten Import von Platinrohstoffen gestellt hat. Dann begannen sie, es auf staatlicher Ebene zu verwenden, um Münzen von anderen Edelmetallen zu fälschen. Bis 1820 waren es nach verschiedenen Quellen in Europa 3 bis 7 Tonnen Platin. Daraus wurden in Frankreich die Standards für Meter und Kilogramm festgelegt. Trotzdem hatte es keinen ernsthaften Nutzen.

Das spezifische Gewicht von reinem Platin beträgt 21,45 g pro 1 Kubikmeter. siehe. Es schmilzt bei einer Temperatur von etwa 1768 Grad Celsius. Das Kochen (Verdampfen) erfolgt bei 3825 Grad. Es sind diese Temperatureigenschaften, die es lange Zeit nicht erlaubten, reines Metall nicht zu isolieren, geschweige denn, seine Verwendung zu etablieren. Außerdem ist Platin härter als Gold und Silber, und es ist ziemlich schwierig, es mechanisch zu verarbeiten.

Dieses Metall ist geschmiedet und duktil. Die Zugfestigkeit ist sehr beeindruckend.

Es löst sich nur auf in:

• königlicher Wodka;
• flüssiges Brom;
• erhitzte Schwefelsäure (aber extrem langsam).

Daher ist es nicht sinnvoll, es zu einem Magneten zu bringen, um es von Silber oder Gold zu trennen. Sie müssen nur verstehen, dass es keinen reinen Platinschmuck gibt. Sie können verschiedene Konzentrationen an Eisen und Nickel enthalten, und nur diese Verunreinigungen reagieren vollständig auf den Magneten.

Neugierig das In der Mikrowelt kann Platin durchaus magnetische Eigenschaften haben. Den Physikern des Experiments gelang es, sie in der Atomschicht eines Metalls zu finden. Die Eröffnung wurde im Jahr 2018 angekündigt. Um der Substanz ferromagnetische Eigenschaften zu verleihen, musste eine ionische Flüssigkeit verwendet werden - eine neue Art von Substanz, die speziell während der Forschung hergestellt wurde. Die Farbe von Platin ist in der Natur silberweiß gestrichen. Manchmal werden dunkelgraue Proben gefunden.

Es ist wichtig, Platinerz aus den Eingeweiden der Erde zu gewinnen. Dafür gibt es verschiedene Möglichkeiten.

Trotz der ersten Entdeckung von Platinvorkommen in Südamerika befindet sich das größte Feld der Welt im 21. Jahrhundert in Afrika. Wenn genau, dann in Südafrika. Der Bushveld-Komplex ist eine riesige Ansammlung von Metallen der Platingruppe. Es wird angenommen, dass es vor 2 Milliarden Jahren als Folge vulkanischer Prozesse aufgetreten ist. Die Form des südafrikanischen Feldes ähnelt einem "Plateau" mit einem Durchmesser von 370 km. Der Komplex besteht aus mehreren Horizonten, die ins Landesinnere gerichtet sind.

Darüber hinaus beträgt die Dicke der Ablagerungen in 2 von drei Horizonten nur etwa 1 m. Der Platrif-Horizont, der derzeit aktiv entwickelt wird, hat an verschiedenen Stellen eine Dicke von 5 bis 90 m. Es wird offen abgebaut. Der Komplex wurde 1924 eröffnet. Von hier aus ist der Weltmarkt ¾ aller abgebauten Platinblätter.

Aber auch heute noch ist unser Land in der Liste der führenden Länder für die Gewinnung von Platinerzen enthalten. Es stimmt, es liegt bereits um das 5,8-fache hinter Südafrika auf dem zweiten Platz. Edelmetall wird auch aus Russland zum Export geschickt. Den dritten Platz in der Weltrangliste belegt Simbabwe, wo sie etwa dreimal weniger Platin (9 Tonnen) produzieren.

Und auch Platin wird abgebaut:

• USA (6000 kg);
• Kanada (ungefähr 5000 kg);
• andere Staaten (6100 kg zusammen).

Dieses Metall kann sowohl offen als auch abgebaut werden. Steinbrüche befinden sich hauptsächlich dort, wo sekundäre Placer gefunden werden. An diesen Stellen wurde nach mechanischer Zerstörung der Primärablagerungen Platin abgelagert. Aber Geologen haben lange entdeckt, dass der Großteil davon in unterirdischen Schichten von Nickelerzen konzentriert ist. Der Bergbau unterscheidet sich kaum von der Arbeit an anderen metallischen Mineralien. Es ist erwähnenswert, dass nur ein erheblicher Teil der Handarbeit geleistet wird.

Nach der Anreicherung steigt seine Konzentration um 3 Größenordnungen. Im Bushveld-Komplex erfordert die Gewinnung von 1 kg Platin (unter Berücksichtigung technologischer Verluste) die Gewinnung von 500 bis 1500 kg Erz. Anschließend wird das Halbzeug in metallurgischen Behandlungsöfen und Spezialkonvertern verarbeitet. Das Endergebnis wird jedoch erst nach dem Raffinieren erreicht, wenn die Metallkonzentration 99,5% beträgt.

Platin ist besser als Gold, weil es stärker als es ist. Daher ist die Lebensdauer von Platinprodukten viel höher. Sie zu kratzen ist viel schwieriger. Infolgedessen ist es weniger wahrscheinlich, dass diese Arten von Schmuckprodukten (und nicht nur) repariert werden. Platin "gealtert" unterscheidet sich noch mehr von Gold.

Dank der Patina bekommt sie eine graue Farbe mit einem matten Glanz. Viele Besitzer versuchen, diesen Effekt loszuwerden und ihren Schmuck zu polieren. Anderen Leuten zufolge Patina macht ein Edelmetall, wenn nicht sogar noch wertvoller, dann zumindest interessanter. Nicht live zu sehen, um die richtige Entscheidung zu treffen, ist unwahrscheinlich. Die Rhodiumschicht auf Weißgold lässt allmählich nach und wird viel gelber.

Sie verblassen auch allmählich und müssen systematisch gereinigt werden. Immerhin Silber ist chemisch aktiv und reagiert unweigerlich mit den häufigsten Substanzen, sogar Luftsauerstoff. All dieser Unterschied zugunsten von Platin wird jedoch durch die Tatsache überschattet, dass es merklich weniger zugänglich ist als Gold und insbesondere Silber.

Wolfram ist wie Platin. Es ist aber deutlich günstiger und die Festigkeit von Wolframprodukten ist ebenfalls groß. Das Problem ist, dass Wolfram viel schwieriger zu verarbeiten ist und ihm eine normale Form verleiht. Einen Wolframring neu herzustellen und seine Größe anzupassen, ist selbst mit der Technologie des 21. Jahrhunderts keine leichte Aufgabe. Die gleichen Schwierigkeiten treten bei der Verwendung von Titanimitationen auf.

Es gibt einige Arten von Platinlegierungen. Der Schmuck besteht größtenteils aus 950 Metall, das 95% reines Platin enthält. Manchmal findet man die 900. Legierung. Seine offensichtlichen Nachteile sind nicht zu gesättigte Farbe und ausdruckslose Brillanz. In ästhetischer Hinsicht verliert er daher viel an das 950. Metall.

Platinlegierungen mit Iridium sind weit verbreitet. Je mehr diese zweite Komponente vorhanden ist, desto feuerfester ist die Verbindung. Das Kristallisationsintervall von Platin-Iridium-Legierungen ist relativ eng. Die Härte und Festigkeit der Substanz nehmen ebenfalls signifikant zu.

Für verschiedene Zwecke kann Platin immer noch fusioniert werden mit:

• Kupfer;
• Ruthenium;
• Palladium;
• Nickel;
• Rhodium.

In der Industrie wird ein sehr großer Anteil an Platin verwendet. Technologen schätzen die Eigenschaft dieses Metalls, verschiedene chemische Reaktionen zu beschleunigen, ohne zu divergieren. Jetzt wird es manchmal in der Medizin verwendet, hauptsächlich für Zahnprothesen. Bereits Mitte des letzten Jahrhunderts machten solche Anwendungen mehrere Prozent des gesamten abgebauten Platins aus. Die Menge wächst allmählich.

Seine Verwendung bei der Herstellung von Salpetersäure (als Oxidationsmittel von Ammoniak) ist ebenfalls weit verbreitet. In diesem Fall wird jedoch häufiger eine Platin-Rhodium-Legierung verwendet und kein reines Metall. Die Gründe für diese Präferenz sind nur für Technologen von Interesse und gehen über den Rahmen dieses Artikels hinaus.Ein weiteres Edelmetall wird zur Herstellung von Schwefelsäure, zur Hydrierung von Kohlenwasserstoffen, Acetylen und Ketonen verwendet.

Aber Platin ist auch in der Ölraffinerieindustrie weit verbreitet. Es ist ein ausgezeichneter Katalysator, der die Produktion von Benzin beschleunigt. In Destillationskolonnen wird, wie manchmal angenommen wird, kein Netz platziert, sondern fein verteiltes Platinpulver. Es ist haltbarer und Molybdän und Vanadium. Und auch zugunsten von Platin gibt es Hinweise auf eine Effizienzsteigerung.

Platin kann in Widerstandskontakten von Elektroöfen verwendet werden. Sie können sie in vielen anderen elektrischen Kontakten treffen.

Eine Platin-Kobalt-Legierung wird benötigt, um Magnete herzustellen, die Kompaktheit und enorme Leistung verbinden.

Jeden Tag verwenden viele Autofahrer implizit Platin. In Autos kommt es hauptsächlich in Katalysatoren vor. Dieses Metall trägt zur Reduzierung der Abgasemissionen bei und verbessert dadurch die städtische Atmosphäre. Die Platinbeschichtung im Katalysator wird auf ein monolithisches Keramikelement aufgebracht.

Zurück zur Medizin: Es ist erwähnenswert, dass Platin-basierte einzigartige chirurgische Instrumente sind. Sie können mit Alkoholbrennern desinfiziert werden, ohne spezielle Reagenzien auszugeben. Zahnärzte lieben es, mit Werkzeugen zu arbeiten, die eine dünne Schicht Platin sprühen. Platin-Iridium-Elektroden werden zur Steuerung des Rhythmus der Herzaktivität und zur Prothetik bei Hörproblemen verwendet.

Man kann jedoch die Rolle des „weißen Metalls“ in anderen Bereichen nicht übersehen.

Also Es ist in der Glasherstellung sehr gefragt.. Eher kein Fensterglas, sondern hochwertige optische Gläser. Rhodium-Platin-Mischung hilft bei der Herstellung von Glasfasermatrizen mit einer Dicke von weniger als 1 mm. Viele tausend Stunden lang funktioniert es bei einer Temperatur von 1400 bis 1500 Grad einwandfrei und entwickelt sich in Glasöfen.

Elite tschechisches Glas, das fast fabelhaftes Geld kostet, wird genau in Platintiegeln hergestellt.

Natürlich konnte die chemische Industrie an einer solchen hitzebeständigen Substanz und den ätzendsten Reagenzien nicht vorbeikommen. Darin werden Tiegel aus Platin und anderen Schalen für Forschungs- und Fachlabors für besonders saubere Industrien hergestellt.

Also genau basierend auf Pt erstellen Sie einige Geräte, die zur Erzeugung von Halbleiterkristallen verwendet werdenc. Nur in ihnen können solche Bedingungen geschaffen werden, wenn die Konzentration an Verunreinigungen weniger als 1 Atom pro Million beträgt. Selbst in Platintiegeln produzieren sie die Kristalle, die zur Herstellung von Lasern und für Kontakte der Niedrigstrom-Elektrotechnik erforderlich sind.

Dieses Metall geht weiter:

• Spiegel, die in Lasern verwendet werden;
• Retorten zur Herstellung von Flusssäure und Perchlorsäure;
• unlösliche Anoden für galvanische Geräte;
• Widerstandsthermometer;
• einzelne Teile von Mikrowellengeräten;
• Medikamente, die bestimmte Formen von Krebs unterdrücken;
• Herstellung von Münzen und Insignien, Medaillen und Bestellungen;
• Geräte, bei denen Vitamine und einige andere pharmakologische Präparate synthetisiert werden.

Von Anfang an muss man sich auf den Preis konzentrieren. Platin mit einer identischen Probe ist mindestens dreimal teurer als Gold. Außerdem arbeiten nicht so viele Juweliere mit ihr zusammen. Die überwiegende Mehrheit dieser Meister arbeitet in Westeuropa. Es ist ratsam, sich von dort aus auf Schmuck zu konzentrieren. Vertrauen Sie jedoch nicht dem Preisschild und den Worten der Verkäufer, sondern benötigen Sie offizielle Zertifikate.

Zusätze von Kobalt und Ruthenium können die Lebensdauer des Produkts verlängern. Schmuck mit Zusatz von Iridium wird oft zerkratzt, kann aber Geld sparen. Die Stichprobe muss in erster Linie unter Berücksichtigung ihrer finanziellen Möglichkeiten ausgewählt werden.

Und noch ein paar Tipps:

• Platin wird optisch mit Edelsteinen kombiniert;
• Die beste Option (wenn Mittel verfügbar sind) wäre, sie mit Diamanten zu kombinieren.
• eingesetzte Steine ​​müssen dem allgemeinen Konzept entsprechen;
• gravierte Inschriften und Zeichnungen können schnell aus der Mode kommen;
• und natürlich müssen Sie sich an das offizielle Juweliergeschäft wenden und nicht an das erste Geschäft, das Sie unterwegs getroffen haben, oder an einen Kiosk mitten in der Unterführung.

Hier gibt es keine besonderen Anforderungen. Die Reinigung erfolgt üblicherweise mit speziellen Zubereitungen für Platin. Sie können sie in den meisten Juweliergeschäften kaufen. Einige Leute verwenden ungesättigte Seife oder stark verdünntes Ammoniak. Manchmal werden auch flüssige Reinigungsmittel verwendet; Es wird jedoch angenommen, dass Seife und Gele zu einem Verlust des charakteristischen Glanzes führen.

Es wird nur von erfahrenen Juwelieren mit Spezialausrüstung durchgeführt. Das Platinprodukt muss getrennt von Schmuck aus anderen Metallen gelagert werden. Dies schützt sie vor Verformung, wenn sie von einem härteren Gegenstand berührt werden.

Der hohe Wert von Platin beruht nicht nur auf seinen eigenen einzigartigen Eigenschaften, sondern auch auf seiner vergleichsweise Seltenheit. Es wird geschätzt, dass selbst in Lagerstätten (sowie in der gesamten Erdkruste) die Pt-Konzentration 30-mal niedriger ist als die Goldkonzentration. Von 1828 bis 1845 wurden in unserem Land Platinmünzen hergestellt. Ihr Nennwert betrug 3, 6 und 12 Rubel, und die Gesamtmenge an verbrauchtem Metall überstieg 14 Tonnen. Platin fiel erst 1751 in die Kategorie der Edelmetalle - ungefähr 200 Jahre sind vergangen, seit es in Europa bekannt wurde.

Und in unserem Land wurde in den ersten 10 Jahren der Gewinnung so viel Platin gewonnen wie in den Jahrhunderten vor der Entdeckung der Uralvorkommen, sie wurden in ganz Amerika abgebaut. Und In Russland werden sowohl die größten im Allgemeinen (wieder geschmolzenen) als auch die größten der Nuggets gefunden, die bis heute überlebt haben. Platin erhielt 1735 den Status eines chemischen Elements, als der Italiener D. Scaliger seine Unzusammensetzbarkeit bewies; zuvor geglaubt, dass dies eine einfache Substanz ist.

Chemisch reines Platin aus Erz wurde erst nach 68 Jahren in England isoliert. In metallischer Form ist es biologisch völlig neutral. Einzelne Verbindungen (hauptsächlich mit Fluor) können jedoch extrem lebensbedrohlich sein. Und 1867 wurden alle russischen Platinreserven (unmittelbar nach Aufhebung des Verkaufsmoratoriums) von England gekauft. Aber In den frühen Jahren des 20. Jahrhunderts machte unser Land mindestens 90% der Weltproduktion aus (weil fantastische Reserven im südlichen Afrika erst Mitte der 1920er Jahre gefunden wurden).

Es ist daher nicht verwunderlich, dass im Mai 1918 ein spezielles Institut für die Erforschung von Platin gegründet wurde. Jetzt ist es Teil des Instituts für Allgemeine und Anorganische Chemie. Einzelne platinhaltige Mineralien enthalten ebenfalls Antimon, Arsen oder Schwefel, sind jedoch weniger verbreitet als Verbindungen mit Metallen. So enthält das im Norden des Krasnojarsker Territoriums abgebaute Norilskit-Mineral 25% Eisen und 26% Nickel. Es ist merkwürdig, dass in einer der Stufen der industriellen Produktion von Platin eine Zuckerlösung verwendet werden kann.

Und die Namen dieses Metalls sind sehr unterschiedlich: Sie nennen es "faules Gold" und "Froschgold". Kleine Kristalle davon haben eine kubische Form. In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts wurden in unserem Land zunächst Ringe und Reifen für Fässer aus Platin hergestellt. In der elektrischen Leitfähigkeit ist dieses Metall Kupfer, Aluminium und Silber unterlegen. Platin beginnt erst bei Temperaturen ab 200 Grad mit Luftsauerstoff zu oxidieren.

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