Platinum: svojstva i primjena

Tvari koje postoje u prirodi - praktički neiscrpna tema za priče. Štoviše, nisu svi podjednako poznati. Potrebno je otkriti, barem za opći razvoj, glavne trenutke povezane s platinom, njezina svojstva i značajke primjene.

Oni koji su prije nekoliko desetljeća završili školu sigurno bi rekli da je platina metal bočne podskupine 8. skupine periodične tablice elemenata. Međutim, ova je klasifikacija zastarjela i sada je platina dodijeljena 10. grupi elemenata.

Nemoguće je reći kako ovaj metal izgleda u prirodi. Doista, u svom čistom obliku može se dobiti samo umjetno. Rute platine imaju samo male inkluzije osnovne tvari. S fizičkog stajališta, to su izomorfne mješavine Pt sa:

• bakar;
• željezo;
• nikla;
• srebro;
• razni metali platinske skupine.

Rude platine su svugdje u difuznom stanju. Većina ih je koncentrirana u Novom svijetu. stoga čast otkrića platine pripada drevnim Indijancima, Kada su točno počeli minirati ovaj metal, ni stručnjaci ne znaju. Ali nakon otkrića platine od strane Europljana, njezina uloga u gospodarstvu bila je vjerojatnije negativna.

Nije ni čudo što su 1735. u Španjolskoj odlučili zabraniti uvoz prethodno minirane platine u metropolu. Ono što je ponovo minirano u Kolumbiji naređeno je da se pažljivo odvoji od srebra i poplavi u rijekama. A sve što su uspjeli donijeti samoj Španjolskoj utopilo se u moru u svečanoj atmosferi.

Ali zanimljivo je da je prošlo manje od pola stoljeća, jer je Madrid, naprotiv, postavio tečaj za pojačani uvoz platinastih sirovina. Tada su ga počeli koristiti u državnoj razmjeri za krivotvorenje kovanica iz drugih dragocjenih metala. Do 1820. godine, prema različitim izvorima, u Europi se pokazalo od 3 do 7 tona platine. Upravo su iz Francuske izrađene norme metar i kilogram. Ali svejedno, još uvijek nije imala ozbiljne koristi.

Specifična težina čiste platine je 21,45 g po 1 kubnom metru. vidi. Topi se na temperaturi od oko 1768 Celzijevih stupnjeva. Vrelište (isparavanje) događa se na 3825 stupnjeva. Upravo te temperaturne karakteristike dugo vremena nisu dopuštale izoliranje čistog metala, a još manje za uspostavljanje njegove uporabe. Pored toga, platina je tvrđa od zlata i srebra, prilično je teško mehanički je obraditi.

Ovaj metal je kovan i duktil. Njegova zatezna čvrstoća vrlo je impresivna.

Otapa se samo u:

• kraljevska votka;
• tekući brom;
• zagrijane sumporne kiseline (ali izuzetno sporo).

Stoga, dovođenje magneta da ga odvoji od srebra ili zlata nema smisla. Samo trebate shvatiti da čist platinasti nakit ne postoji. Mogu sadržavati različite koncentracije željeza i nikla, a upravo te nečistoće potpuno reagiraju na magnet.

Znatiželjno da u mikrovalnom svijetu platina može imati magnetska svojstva. Fizičari su u pokusu uspjeli pronaći ih u atomskom sloju metala; Otvaranje je najavljeno za 2018. godinu. Da bi tvar dobila feromagnetska svojstva, bilo je potrebno koristiti ionsku tekućinu - novu vrstu tvari posebno stvorene tijekom istraživanja. Što se tiče platinske boje, u prirodi je obojena srebrno bijelim tonom. Ponekad se nađu tamno sivi uzorci.

Važno je izdvojiti platinastu rudu iz utrobe zemlje, postoji nekoliko načina za to.

Unatoč početnom otkriću naslaga platine u Južnoj Americi, najveće polje na svijetu u 21. stoljeću nalazi se u Africi. Ako točno, onda u Južnoj Africi. Bushveldov kompleks ogromna je nakupina metala platinske skupine; vjeruje se da se pojavila prije 2 milijarde godina kao rezultat vulkanskih procesa. Oblik južnoafričkog polja nalikuje „visoravni“ promjera 370 km. Kompleks je sastavljen od nekoliko horizonata koji su usmjereni prema unutrašnjosti.

Štoviše, debljina naslaga u 2 od tri horizonta iznosi samo oko 1 m. Platrifski horizont koji se trenutno aktivno razvija ima na različitim mjestima debljinu od 5-90 m. Iskopava se na otvoren način. Kompleks je otvoren 1924. godine. Odavde svijet ¾ svih iskopanih platina odlazi na svjetsko tržište.

Ali i danas je naša država uvrštena na popis vodećih zemalja za vađenje ruda platine. Istina, već je na drugom mjestu, iza Južne Afrike 5,8 puta. Dragocjeni metal također se šalje iz Rusije na izvoz. Treće mjesto na svjetskom rangu zauzima Zimbabve, gdje proizvode oko 3 puta manje platine (9 tona).

A također se minira platina:

• SAD (6000 kg);
• Kanada (otprilike 5000 kg);
• druge države (zajedno 6100 kg).

Ovaj se metal može izvući i otvoren i iz minske. Kamenolomi se uglavnom nalaze tamo gdje se nalaze sekundarni placeri. Na tim je mjestima talog odložen nakon mehaničkog uništavanja primarnih naslaga. ali geolozi su odavno otkrili da se najveći dio toga koncentrirao u podzemnim slojevima nikl-ruda. Rudarstvo se malo razlikuje od rada na drugim metalnim mineralima; valja napomenuti samo značajan udio ručnog rada.

Nakon obogaćivanja, njegova koncentracija raste za 3 reda veličine. U kompleksu Bushveld, izdvajanje 1 kg platine u konačnici (uzimajući u obzir tehnološke gubitke) zahtijeva prikupljanje 500-1500 kg rude. Zatim se poluproizvod obrađuje u metalnim pećima za obradu i posebnim pretvaračima; ali konačni rezultat postiže se tek nakon rafiniranja, kada je koncentracija metala 99,5%.

Platina je bolja od zlata jer je jača od nje. Stoga je vijek trajanja proizvoda od platine mnogo veći. Iscrpiti ih je mnogo teže. Kao rezultat, ove se vrste nakita (i ne samo) proizvoda rjeđe popravljaju. Platina "stara" razlikuje se od zlata još više.

Ona, zahvaljujući patini, poprima sivu boju s matiranim sjajem. Mnogi se vlasnici pokušavaju riješiti ovog efekta i poliraju svoj nakit. Prema drugim ljudima patina čini dragocjeni metal, ako ne i vrjedniji, onda barem zanimljiviji. Ako ne vidite uživo, donošenje ispravne odluke vjerojatno neće uspjeti. Sloj rodija na bijelom zlatu postupno će se istrošiti i postat će mnogo žuti.

Oni također postupno blijede, pa će ih se morati sustavno čistiti. Uostalom srebro je kemijski aktivno i neminovno će reagirati s najobičnijim tvarima, čak i atmosferskim kisikom. Međutim, svu ovu razliku u korist platine zasjenila je činjenica da je primjetno manje pristupačna od zlata, a posebno srebra.

Volfram je poput platine. Ali značajno je jeftinije, dok je i snaga proizvoda od volframa također velika. Problem je u tome što je volfram mnogo teže obraditi, dajući mu normalan oblik. Zamišljanje volframovog prstena i prilagođavanje njegove veličine nije lak zadatak, čak ni uz tehnologiju 21. stoljeća. Iste poteškoće nastaju kada se koristi imitacija titana.

Postoji nekoliko vrsta legure platine. Nakit je najvećim dijelom izrađen od 950 metala, koji sadrži 95% čiste platine. Ponekad možete pronaći legura od 900. godine. Njeni očiti nedostaci nisu previše zasićena boja i neiskrena sjaj. Stoga u estetskom smislu jako gubi na 950. metalu.

Legure platine s iridijem su široko rasprostranjene. Što je više ova druga komponenta, vatrostalniji je spoj. Interval kristalizacije legura platina-iridij je relativno uzak. Tvrdoća i čvrstoća tvari također se značajno povećavaju.

Platina se u različite svrhe još može spojiti sa:

• bakar;
• rutenij;
• paladija;
• nikla;
• rodij.

U industriji se koristi vrlo veliki udio platine. Tehnolozi visoko cijene svojstvo ovog metala da ubrzava razne kemijske reakcije bez odstupanja. Sada se ponekad koristi u medicini, prije svega za zubnu protetiku. Već sredinom prošlog stoljeća takve su aplikacije činile nekoliko posto svih iskopanih platina. Količina postupno raste.

Njegova je upotreba u proizvodnji dušične kiseline (kao oksidirajućeg amonijaka) također široko rasprostranjena. Međutim, u ovom se slučaju češće koriste legure platine-rodij, a ne čisti metal. Razlozi ove preferencije zanimljivi su samo za tehnologe i izvan su opsega ovog članka.Još jedan plemeniti metal koristi se u proizvodnji sumporne kiseline, hidrogeniranju ugljikovodika, acetilena, ketona.

ali Platina se također široko koristi u industriji rafiniranja nafte. Odličan je katalizator koji ubrzava proizvodnju benzina. U destilacijske stupce nije postavljena mreža, kako se ponekad misli, već fino podijeljeni platinasti prah. Trajniji je i molibden, i vanadij. A u korist platine dokaz je povećane učinkovitosti.

Platina se može koristiti u kontaktima otpora električnih peći. Možete je sresti u mnogim drugim električnim kontaktima.

Legura platine-kobalta potrebna je za stvaranje magneta koji kombiniraju kompaktnost i nevjerojatne performanse.

Svaki dan mnogi automobilisti implicitno koriste platinu. U automobilima se uglavnom nalazi u katalizatorima. Ovaj metal pomaže u smanjenju ispušnih plinova, poboljšavajući na taj način gradsku atmosferu. Platina u katalizatoru nanosi se na monolitni keramički element.

Vraćajući se medicini, vrijedno je napomenuti da se na bazi platine izrađuju jedinstveni kirurški instrumenti. Mogu se dezinficirati gorionicima s alkoholom bez trošenja posebnih sredstava. Stomatolozi vole raditi s alatima koji raspršuju tanki sloj platine. Platinum-iridijeve elektrode koriste se za kontrolu ritma srčane aktivnosti, a za protetiku kod slušnih problema.

No, ne može se zanemariti ni uloga „bijelog metala“ u drugim područjima.

Na primjer, U proizvodnji stakla velika je potražnja., Umjesto ne prozorskog stakla, već visokokvalitetnih optičkih naočala. Rodijev-platina mješavina pomaže da se izrade matrice od fiberglasa debljine manje od 1 mm. Mnogo tisuća sati pravilno funkcionira na temperaturi od 1400-1500 stupnjeva razvijajući se unutar staklenih peći.

Elitno češko staklo, koje košta gotovo nevjerojatan novac, izrađeno je upravo u platinovim lončićima.

Naravno, kemijska industrija nije mogla proći pored takve tvari otporne na toplinu i najegustičnije reagense. U njemu su rađeni lonci od platine i druga jela za istraživačke i stručne laboratorije, posebno čiste industrije.

Dakle, točno na temelju Pt stvoriti neke uređaje koji se koriste za stvaranje poluvodičkih kristalau. Samo unutar njih mogu se stvoriti takvi uvjeti kada je koncentracija nečistoća manja od 1 atoma na milijun. Čak i u platinastim posudama, oni proizvode kristale potrebne za stvaranje lasera i za kontakte elektrotehnike niske struje.

Ovaj metal se nastavlja:

• ogledala koja se koriste u laserima;
• retorti za proizvodnju fluorovodične i perklorne kiseline;
• netopive anode za galvansku opremu;
• termometri za otpornost;
• pojedini dijelovi mikrovalne opreme;
• lijekovi koji suzbijaju određene oblike raka;
• izrada kovanica i znakova, medalja i naloga;
• oprema u kojoj se sintetiziraju vitamini i neki drugi farmakološki pripravci.

Od samog početka morate se usredotočiti na cijenu. Platina s identičnim uzorkom bit će najmanje tri puta skuplja od zlata, Štoviše, s njom ne radi toliko draguljara. Velika većina takvih majstora radi u zapadnoj Europi. Preporučljivo je da se usredotočite na nakit odatle. Ali ne vjerujte cijeni i riječima prodavača, već zahtijevaju službene potvrde.

Aditivi kobalta i rutenija mogu povećati životni vijek proizvoda. Nakit s dodatkom iridija često se ogrebe, ali može uštedjeti novac. Uzorak mora biti odabran prvenstveno uzimajući u obzir njegove financijske mogućnosti.

I još nekoliko savjeta:

• platina se kombinira vizualno s bilo kojim draguljima;
• najbolja opcija (ako postoje sredstva) bila bi je kombinirati s dijamantima;
• umetnuti kamenje mora biti u skladu s općim konceptom;
• ugravirani natpisi i crteži mogu brzo izaći iz mode;
• i, naravno, trebate kontaktirati službenu prodavaonicu nakita, a ne prvu trgovinu koja vam se našla na putu ili kiosk u sredini podvožnjaka.

Ovdje nema posebnih zahtjeva. Pročišćavanje se obično provodi pomoću posebnih pripravaka za platinu. Možete ih kupiti u većini prodavaonica nakita. Neki koriste nezasićeni sapun ili jako razrijeđeni amonijak. Ponekad se koriste i tekući deterdženti; međutim, smatra se da sapun i gelovi rezultiraju gubitkom karakterističnog sjaja.

Izvode ga samo iskusni draguljari na posebnoj opremi. Proizvod od platine mora se čuvati odvojeno od nakita od drugih metala. To će ih zaštititi od deformacija kada ih dodirnu tvrđi predmet.

Visoka vrijednost platine zaslužna je ne samo zbog njenih jedinstvenih svojstava, već i zbog njezine usporedne rijetkosti. Procjenjuje se da je i u naslagama (kao i u cijeloj zemljinoj kori) koncentracija Pt 30 puta manja od koncentracije zlata. Od 1828. do 1845. u našoj su se državi izrađivali platinski novčići. Njihova nominalna vrijednost bila je 3, 6 i 12 rubalja, a ukupna potrošena količina metala prešla je 14 tona. Platina je ušla u kategoriju plemenitih metala tek 1751. godine - otprilike 200 godina prošlo je od kada je postala poznata u Europi.

A kod nas je u prvih 10 godina eksploatacije izvađeno toliko platine kao i tijekom stoljeća koja su prethodila otkriću Uralskih ležišta, minirano je u cijeloj Americi. i u Rusiji se nalaze i najveći, općenito (ponovno rastopljeni), i najveći od nuggetsa koji su preživjeli do našeg vremena. Platinum je status kemijskog elementa dobio 1735. godine, kada je talijanski D. Scaliger dokazao svoju neuništivnost; ranije su vjerovali da je to jednostavna tvar.

Kemijski čista platina iz rude izolirana je tek nakon 68 godina u Engleskoj. U metalnom obliku, biološki je potpuno neutralan. Međutim, pojedini spojevi (prvenstveno s fluorom) mogu biti vrlo opasni po život. I 1867. godine sve ruske platinske rezerve (odmah nakon ukidanja moratorija na prodaju) kupila je Engleska. ali u ranim godinama dvadesetog stoljeća naša je zemlja činila najmanje 90% svjetske proizvodnje (jer su fantastične rezerve u južnoj Africi pronađene tek sredinom 1920-ih).

Stoga nije iznenađujuće da je u svibnju 1918. stvoren poseban institut za proučavanje platine. Sada je dio Instituta za opću i anorgansku kemiju. Pojedinačni minerali koji sadrže platinu također sadrže antimon, arsen ili sumpor, ali oni su rjeđi od spojeva s metalima. Dakle, mineral Norilskite koji se vadi na sjeveru Krasnojarskog teritorija uključuje 25% željeza i 26% nikla. Zanimljivo je da se u jednoj od faza industrijske proizvodnje platine može koristiti otopina šećera.

I imena ovog metala su prilično raznolika: nazivaju ga "trulo zlato" i "žablje zlato". Mali njeni kristali imaju kubni oblik. U početku su se u prvoj polovici 19. stoljeća od platine kod nas izrađivali prstenovi i obruči za bačve. U električnoj vodljivosti ovaj je metal inferiorni u odnosu na bakar, aluminij i srebro. Platina počinje oksidirati atmosferskim kisikom samo na temperaturama od 200 stupnjeva.

Više o platini i njezinim svojstvima pročitajte u videu.