Platinum: ominaisuudet ja sovellukset

Luonnossa esiintyvät aineet - käytännöllisesti katsoen tyhjä aihe tarinoille. Lisäksi kaikkia niitä ei tunneta yhtä hyvin. Ainakin yleiseen kehittämiseen on tarpeen selvittää platinaan liittyvät tärkeimmät momentit, sen ominaisuudet ja sovellusominaisuudet.

Ne, jotka ovat valmistuneet koulusta muutama vuosikymmen sitten, sanoisivat varmasti, että platina on elementtien jaksollisen taulukon 8. ryhmän sivuryhmän metalli. Tämä luokittelu on kuitenkin vanhentunut, ja nyt platina on osoitettu kymmenenteen elementoryhmään.

On mahdotonta sanoa, kuinka tämä metalli näyttää luonnosta. Itse asiassa sen puhtaassa muodossa se voidaan saada vain keinotekoisesti. Platinamalmeissa on vain pieniä sulkeumia perusaineesta. Fysikaaliselta kannalta ne ovat isomorfisia Pt: n seoksia:

• kupari;
• rauta,
• nikkeli;
• hopea;
• erilaiset platinaryhmän metallit.

Platinamalmit ovat kaikkialla hajanaisessa tilassa. Suurin osa heistä on keskittynyt uuteen maailmaan. siksi platina löytö kunnia kuuluu muinaisille intialaisille. Milloin tarkalleen he alkoivat kaivoa tätä metallia, edes asiantuntijat eivät tiedä. Mutta sen jälkeen kun eurooppalaiset löysivät platinan, sen rooli taloudessa oli todennäköisesti negatiivinen.

Ei ihme, että vuonna 1735 Espanjassa he päättivät kieltää aiemmin louhitun platinan tuonnin metropoliin. Kolumbiassa louhitun määrättiin erottamaan huolellisesti hopeasta ja tulvimaan joissa. Ja kaikki mitä he itse onnistuivat tuomaan Espanjaan, hukkui mereen juhlava ilmapiiri.

Mutta on uteliasta, että alle puoli vuosisataa on kulunut, koska Madrid on päinvastoin asettanut kurssin platinaraaka-aineiden tehostetulle tuonnille. Sitten he alkoivat käyttää sitä valtion mittakaavassa väärien kolikoiden väärentämiseksi muista jalometalleista. Eri lähteiden mukaan vuoteen 1820 mennessä Euroopassa se osoitti 3 - 7 tonnia platinaa. Juuri siitä Ranskassa tehtiin mittari- ja kilogrammavaatimukset. Mutta joka tapauksessa sillä ei ollut silti mitään vakavaa käyttöä.

Puhtaan platinan ominaispaino on 21,45 g / kuutiometri. Se sulaa lämpötilassa noin 1768 celsiusastetta. Kiehuminen (haihtuminen) tapahtuu 3825 asteessa. Juuri nämä lämpötilaominaisuudet eivät pitkään aikaan antaneet mahdollisuutta eristää puhdasta metallia, vielä vähemmän sen käytön osoittamiseksi. Lisäksi platina on kovempaa kuin kulta ja hopea; melko vaikeaa käsitellä sitä mekaanisesti.

Tämä metalli on taottu ja taipuisa. Sen vetolujuus on erittäin vaikuttava.

Se liukenee vain:

• kuninkaallinen vodka;
• nestemäinen bromi;
• lämmitetty rikkihappo (mutta erittäin hitaasti).

Siksi sen tuominen magneettiin erottamaan se hopeasta tai kullasta ei ole järkevää. Sinun on vain ymmärrettävä, että puhdasta platinakoruja ei ole olemassa. Ne voivat sisältää erilaisia ​​pitoisuuksia rautaa ja nikkeliä, ja juuri nämä epäpuhtaudet reagoivat täysin magneettiin.

Utelias että mikromaailmassa platinalla voi hyvinkin olla magneettisiä ominaisuuksia. Kokeen fyysikot onnistuivat löytämään ne metallin atomikerroksesta; Avaaminen julkistettiin vuonna 2018. Aineelle ferromagneettisten ominaisuuksien saamiseksi oli tarpeen käyttää ionista nestettä - uudenlaista ainetta, joka on erityisesti luotu tutkimuksen aikana. Platinan väri on luonnossa maalattu hopeanvalkoisella sävyllä. Joskus löytyy tummanharmaaita näytteitä.

On tärkeää uuttaa platinamalmia maan suolesta, tähän on useita tapoja.

Huolimatta platinaesiintymien havainnoista Etelä-Amerikassa, maailman 2000-luvun suurin kenttä sijaitsee Afrikassa. Jos tarkalleen, niin Etelä-Afrikassa. Bushveld-kompleksi on jättiläinen keräys platinaryhmän metalleja; uskotaan, että se ilmestyi 2 miljardia vuotta sitten tulivuoriprosessien seurauksena. Etelä-Afrikan kentän muoto muistuttaa "tasangoa", jonka halkaisija on 370 km. Kompleksi koostuu useista sisämaahan suuntautuvista horisonteista.

Lisäksi saostumien paksuus kahdessa kolmesta horisontista on vain noin 1 m. Nyt aktiivisesti kehitettävän Platrif-horisontin paksuus on eri paikoissa 5-90 m. Se louhitaan avoimella tavalla. Kompleksi avattiin vuonna 1924. Tästä eteenpäin maailman ¾ kaikesta louhitusta platinasta menee maailmanmarkkinoille.

Mutta maamme on vielä tänään sisällytetty platinamalmien louhinnan johtavien maiden luetteloon. Totta, se on jo toisella sijalla, jäljessä Etelä-Afrikka 5,8 kertaa. Jalometallia lähetetään myös Venäjältä vientiin. Kolmannen sijan maailmanluokassa miehittää Zimbabwe, jossa ne tuottavat noin kolme kertaa vähemmän platinaa (9 tonnia).

Ja myös platinaa louhitaan:

• USA (6000 kg);
• Kanada (noin 5000 kg);
• muut valtiot (6100 kg yhdessä).

Tämä metalli voidaan uuttaa sekä avoin että minun. Louhokset sijaitsevat pääasiassa toissijaisten sijoittajien kohdalla. Näihin paikkoihin platina kerrostui primaariesiintymien mekaanisen tuhoamisen jälkeen. mutta geologit ovat kauan huomanneet, että suurin osa siitä on keskittynyt nikkelimalmien maanalaisiin kerroksiin. Kaivoksen louhinta eroaa juurikaan muista metallisista mineraaleista tehdyssä työssä; on syytä huomata vain merkittävä osa käsityöstä.

Rikastuksen jälkeen sen pitoisuus nousee 3 suuruusluokkaa. Bushveld-kompleksissa 1 kg platinan louhinta (ottaen huomioon tekniset häviöt) vaatii 500-1500 kg malmin kasvattamista. Sitten puolivalmiit tuotteet jalostetaan metallurgisissa käsittelyuuneissa ja erikoismuuntajissa; mutta lopullinen tulos saavutetaan vasta puhdistuksen jälkeen, kun metallipitoisuus on 99,5%.

Platinum on parempi kuin kulta, koska se on sitä vahvempi. Siksi platinatuotteiden käyttöikä on paljon pidempi. Niiden naarmuuntuminen on paljon vaikeampaa. Seurauksena on, että tämäntyyppiset korut (ja ei vain) korjataan todennäköisemmin. Platinum "ikääntynyt" eroaa kullasta vielä enemmän.

Patinan ansiosta hän saavuttaa harmaan värin mattakiillolla. Monet omistajat yrittävät päästä eroon tästä vaikutuksesta ja kiillottaa koruja. Muiden ihmisten mukaan patina tekee jalometallista, jos ei jopa arvokkaammasta, niin ainakin mielenkiintoisemmasta. Jos ei nähdä elävää, oikean päätöksen tekeminen ei todennäköisesti onnistu. Valkokulta rodiumkerros kuluu vähitellen, ja se muuttuu paljon keltaiseksi.

Ne myös vähitellen haalistuvat, ja ne on puhdistettava järjestelmällisesti. Loppujen lopuksi hopea on kemiallisesti aktiivinen ja se väistämättä reagoi yleisimpien aineiden, jopa ilmakehän hapen kanssa. Kaiken tämän platinaa suosivan eron varjoaa kuitenkin se, että se on huomattavasti vähemmän saatavissa kuin kulta ja erityisesti hopea.

Volframi on kuin platina. Mutta se on huomattavasti halvempi, kun taas volframituotteiden lujuus on myös suuri. Ongelmana on, että volframia on paljon vaikeampi käsitellä, mikä antaa sille normaalin muodon. Volframirenkaan uusinta ja sen koon säätäminen ei ole helppo tehtävä jopa 2000-luvun tekniikalla. Samat vaikeudet ilmenevät titaanimitaatioita käytettäessä.

Platinaseoksia on melko vähän tyyppejä. Korut ovat pääosin 950-metallia, joka sisältää 95% puhdasta platinaa. Joskus voit löytää 900. seoksen. Sen ilmeisiä haittoja eivät ole liian kylläinen väri ja ilmentämätön kirkkaus. Siksi esteettisesti hän menettää paljon 950. metalliin.

Platinan seokset iridiumin kanssa ovat laajalti levinneet. Mitä enemmän tämä toinen komponentti on, sitä tulenkestävämpi yhdiste. Platina-iridiumseosten kiteytysväli on suhteellisen kapea. Aineen kovuus ja lujuus kasvavat myös merkittävästi.

Eri tarkoituksiin platina voidaan silti sulauttaa seuraavien kanssa:

• kupari;
• rutenium;
• palladium;
• nikkeli;
• rodium.

Teollisuudessa käytetään erittäin suurta osaa platinasta. Technologit arvostavat tämän metallin ominaisuutta nopeuttaa erilaisia ​​kemiallisia reaktioita eroamatta. Nyt sitä käytetään toisinaan lääketieteessä, pääasiassa hammasproteesissa. Tällaisten sovellusten osuus oli jo viimeisen vuosisadan puolivälissä kaikesta louhitusta platinasta. Määrä kasvaa vähitellen.

Sen käyttö typpihapon tuotannossa (ammoniakin hapettimena) on myös laajalle levinnyt. Kuitenkin tässä tapauksessa käytetään platina-rodiumlejeerinkiä, eikä puhdasta metallia. Syyt tähän mieluumpaan mielenkiintoon ovat vain tekniikan tekijöitä, ja ne ovat tämän artikkelin ulkopuolella.Toista jalometallia käytetään rikkihapon tuotannossa, hiilivetyjen, asetyleenin, ketonien hydrauksessa.

mutta Platinaa käytetään myös laajalti öljynjalostusteollisuudessa. Se on erinomainen katalyytti, joka nopeuttaa bensiinin tuotantoa. Tislauskolonneihin ei sijoiteta verkkoa, kuten toisinaan ajatellaan, vaan hienojakoista platinajauhetta. Se on kestävämpi ja molybdeeniä ja vanadiinia. Ja myös platinan suosiminen on osoitus lisääntyneestä tehokkuudesta.

Platinumia voidaan käyttää sähköuunien vastuskoskettimissa. Voit tavata hänet monissa muissa sähköisissä yhteyksissä.

Platinum-koboltti-seosta tarvitaan magneettien luomiseen, joissa yhdistyvät kompaktius ja valtava suorituskyky.

Joka päivä monet autoilijat käyttävät epäsuorasti platinaa. Autoissa sitä esiintyy pääasiassa katalyytteissä. Tämä metalli auttaa vähentämään pakokaasupäästöjä, mikä parantaa kaupunkien ilmapiiriä. Katalysaattorin platinapäällyste levitetään monoliittiselle keraamiselle elementille.

Palaamalla lääketieteeseen on syytä huomata, että platinapohjaiset valmistavat ainutlaatuisia kirurgisia instrumentteja. Ne voidaan desinfioida alkoholipolttimilla kuluttamatta erityisiä reagensseja. Hammaslääkärit rakastavat työskennellä työkalujen kanssa, jotka suihkuttavat ohut kerros platinaa. Platinum-iridium-elektrodeja käytetään sydämen toiminnan rytmin ohjaamiseen ja proteesien valmistamiseen kuulovaikeuksien varalta.

Mutta ei voida mainita "valkoisen metallin" roolia muilla alueilla.

Esimerkiksi, Sillä on erittäin kysyntä lasintuotannossa.. Pikemminkin ei ikkunalasi, vaan korkealaatuiset optiset lasit. Rodium-platinaseos auttaa saamaan lasikuitumuovia, joiden paksuus on alle 1 mm. Useiden tuhansien tuntien ajan se toimii oikein lämpötilassa 1400-1500 astetta, kehittyen lasiuunien sisälle.

Tšekkilainen eliittilasi, joka maksaa melkein upeaa rahaa, on valmistettu tarkasti platina upokkaissa.

Kemianteollisuus ei tietenkään pystynyt ohittamaan sellaista lämpöä kestävää ainetta ja kaustisimpia reagensseja. Siinä upokkaat valmistetaan platinasta ja muut astiat tutkimukselle ja asiantuntijalaboratorioille, erityisesti puhtaalle teollisuudelle.

Joten tarkalleen Pt: n perusteella luoda joitain laitteita, joita käytetään puolijohdekiteiden luomiseenvuonna. Vain niiden sisällä voidaan luoda tällaisia ​​olosuhteita, kun epäpuhtauksien konsentraatio on vähemmän kuin 1 atomi miljoonaa. Jopa platina upokkaissa ne tuottavat kiteitä, joita tarvitaan laserien luomiseen ja pienvirtaisen sähkötekniikan yhteyksiin.

Tämä metalli jatkuu:

• lasereissa käytetyt peilit;
• jälkikäsittelyt fluorivetyhapon ja perkloorihapon tuottamiseksi;
• liukenemattomat anodit galvaanisiin laitteisiin;
• vastuslämpömittarit;
• mikroaaltolaitteiden yksittäiset osat;
• lääkkeet, jotka tukahduttavat tietyt syöpämuodot;
• kolikoiden ja tunnuslukujen, mitalien ja tilausten valmistus;
• laitteet, joissa syntetisoidaan vitamiineja ja joitain muita farmakologisia valmisteita.

Alusta alkaen on tarpeen keskittyä hintaan. Platinum, jolla on identtinen näyte, tulee olemaan vähintään kolme kertaa kalliimpi kuin kulta. Lisäksi hänen kanssaan ei työskentele niin paljon koruja. Suurin osa tällaisista mestareista työskentelee Länsi-Euroopassa. On suositeltavaa keskittyä koruihin sieltä. Mutta älä luota hintalappuun ja myyjien sanoihin, vaan vaadi virallisia todistuksia.

Koboltin ja ruteniumin lisäaineet voivat pidentää tuotteen käyttöikää. Korut, joihin on lisätty iridiumia, naarmuuntuvat usein, mutta voivat säästää rahaa. Oto on valittava ensisijaisesti ottaen huomioon sen taloudelliset mahdollisuudet.

Ja muutama vinkki:

• platina yhdistetään visuaalisesti mihin tahansa jalokiviin;
• paras vaihtoehto (jos varoja on) olisi yhdistää se timanttien kanssa;
• asetettujen kivien on oltava yleisen käsitteen mukaisia;
• kaiverretut kirjoitukset ja piirrokset voivat nopeasti poistua muodista;
• ja tietenkin, sinun on otettava yhteys viralliseen korukauppaan eikä ensimmäiseen myymälään, johon törmäsit matkalle tai kioskiin alikulkupisteen keskelle.

Täällä ei ole erityisiä vaatimuksia. Puhdistus suoritetaan yleensä käyttämällä erityisiä platinavalmisteita. Voit ostaa niitä useimmissa koruliikkeissä. Jotkut ihmiset käyttävät tyydyttymättömiä saippuoita tai erittäin laimennettua ammoniakkia. Joskus käytetään myös nestemäisiä pesuaineita; saippuan ja geelien uskotaan kuitenkin johtavan tyypillisen kiillon menetykseen.

Sitä suorittavat vain kokeneet jalokivikoristeet erikoisvarusteilla. Platinatuotetta on säilytettävä erillään muista metalleista valmistetuista koruista. Tämä suojaa niitä muodonmuutoksilta, kun niitä kosketetaan kovemmalla esineellä.

Platinan korkea arvo johtuu paitsi sen omista ainutlaatuisista ominaisuuksista, myös sen verrattavasta harvinaisuudesta. On arvioitu, että jopa kerrostumissa (samoin kuin koko maankuoressa) Pt-pitoisuus on 30 kertaa pienempi kuin kullan pitoisuus. Vuosina 1828 - 1845 maamme valmistettiin platinakolikoita. Niiden nimellisarvo oli 3, 6 ja 12 ruplaa, ja kulutetun metallin kokonaismäärä ylitti 14 tonnia. Platinum kuului jalometallien luokkaan vasta vuonna 1751 - on kulunut noin 200 vuotta siitä, kun se tuli tunnetuksi Euroopassa.

Ja maassamme louhittiin kymmenen ensimmäisen uuttovuoden aikana yhtä paljon platinaa kuin Ural-talletusten löytämistä edeltäneinä vuosisatoina, niitä louhittiin kaikkialla Amerikassa. ja juuri Venäjällä löytyy sekä suurimpia, yleensä (uudelleen sulanut) että suurimpia nuggeja, jotka ovat säilyneet aikamme. Platinum sai kemiallisen alkuaineen aseman vuonna 1735, kun italialainen D. Scaliger osoitti sekoittamattomuutensa; aiemmin uskoi, että tämä on yksinkertainen aine.

Malmin kemiallisesti puhdas platina eristettiin vasta 68 vuoden kuluttua Englannissa. Metallisessa muodossa se on biologisesti täysin neutraali. Yksittäiset yhdisteet (pääasiassa fluorin kanssa) voivat kuitenkin olla erittäin hengenvaarallisia. Ja vuonna 1867 Englanti osti kaikki Venäjän platinavarannot (heti myynnin keskeyttämisen jälkeen). mutta 2000-luvun alkuvuosina maamme osuus oli vähintään 90% maailman tuotannosta (koska fantastisia varantoja Etelä-Afrikasta löytyi vasta 1920-luvun puolivälissä).

Siksi ei ole yllättävää, että toukokuussa 1918 perustettiin erityinen tutkimuslaitos platinaa tutkimaan. Nyt se on osa yleisen ja epäorgaanisen kemian instituuttia. Yksittäiset platinaa sisältävät mineraalit sisältävät myös antimonia, arseenia tai rikkiä, mutta ne ovat vähemmän yleisiä kuin metalliyhdisteet. Krasnojarskin alueen pohjoisosassa louhittu Norilskite-mineraali sisältää siten 25% rautaa ja 26% nikkeliä. On uteliasta, että yhdessä platinan teollisen tuotannon vaiheissa voidaan käyttää sokeriliuosta.

Ja tämän metallin nimet ovat melko erilaisia: he kutsuvat sitä "mätä kultaa" ja "sammakko kultaa". Sen pienistä kiteistä on kuutio. Aluksi, 1800-luvun alkupuolella, maassamme valmistettiin tynnyreiden renkaat ja vanteet. Sähkönjohtavuudessa tämä metalli on huonompi kuin kupari, alumiini ja hopea. Platina alkaa hapettua ilmakehän hapella vain 200 asteen lämpötilassa.

Lue lisää platinasta ja sen ominaisuuksista videosta.