Platinum: tulajdonságok és alkalmazások

Anyagok, amelyek léteznek a természetben - gyakorlatilag kimeríthetetlen téma a történetekhez. Sőt, nem mindegyik ismert ugyanolyan jól. Legalább az általános fejlesztés érdekében meg kell találni a platinával, annak tulajdonságaival és alkalmazási jellemzőivel kapcsolatos fő pillanatokat.

Azok, akik néhány évtizeddel ezelőtt fejezték be az iskolát, minden bizonnyal azt mondanák, hogy a platina az elemek periódusos táblázata 8. csoportjának alcsoportja fémje. Ez a besorolás azonban elavult, és ma a platina a 10. elemcsoporthoz tartozik.

Lehetetlen azt mondani, hogy néz ki ez a fém a természetben. Valójában tiszta formájában csak mesterségesen lehet előállítani. A platinaérceknek csak kicsi az alapszintű zárványai vannak. Fizikai szempontból ezek a Pt izomorf keverékei:

• réz;
• vas
• nikkel;
• ezüst;
• különféle platinacsoportos fémek.

A platinaércek mindenhol diffúz állapotban vannak. Legtöbbjük az Új Világban koncentrálódik. ezért a platina felfedezésének tisztelete az ősi indiánoké. Mikor kezdték el pontosan ezt a fémet bányászni, még a szakértők sem tudják. Miután azonban az európaiak felfedezték a platinát, annak szerepe a gazdaságban valószínűleg negatív volt.

Nem csoda, hogy 1735-ben Spanyolországban úgy döntöttek, hogy betiltják a korábban bányászott platina behozatalát a nagyvárosba. Amit újra bányásztak Kolumbiában, azt utasították, hogy óvatosan szétválasztják az ezüsttől, és elárasztják a folyókban. És mindent, amit nekik sikerült eljuttatniuk Spanyolországba, ünnepi légkörben a tengerbe fulladtak.

Kíváncsi, hogy kevesebb, mint fél évszázad telt el, mivel Madrid éppen ellenkezőleg, megtette a pályát a platina-alapanyagok fokozott behozatalára. Aztán állami szinten kezdték felhasználni érmék hamisítására más nemesfémektől. A különféle források szerint 1820-ra Európában 3–7 tonna platina volt. Ebből a franciából készítették el a méter és a kilogramm szabványait. De amúgy sem volt komoly haszna.

A tiszta platina fajsúlya 21,45 g / 1 köbméter. Körülbelül 1768 Celsius fok hőmérsékleten olvad. Forráspont (párolgás) 3825 fokon megy végbe. Ezek a hőmérsékleti jellemzők hosszú ideig nem engedték meg a tiszta fém elkülönítését, még kevésbé annak megalapozására. Ezenkívül a platina nehezebb, mint az arany és az ezüst, meglehetősen nehéz mechanikusan feldolgozni.

Ez a fém kovácsolt és elasztikus. Szakítószilárdsága nagyon lenyűgöző.

Csak az alábbiakban oldódik:

• királyi vodka;
• folyékony bróm;
• hevített kénsav (de rendkívül lassan).

Ezért nincs értelme ha mágnesbe hozza, hogy elkülönítse az ezüsttől vagy az aranytól. Csak meg kell értenie, hogy a tiszta platina ékszerek nem léteznek. Különböző koncentrációban tartalmazhatnak vasat és nikkelt, és csak ezek a szennyeződések reagálnak teljesen a mágnesre.

Kíváncsi vagyok a mikrovilágban a platinanak mágneses tulajdonságai lehetnek. A kísérletben részt vevő fizikusoknak sikerült megtalálniuk őket egy fém atomrétegében; A megnyitót 2018-ban jelentették be. Annak érdekében, hogy az anyag feromágneses tulajdonságait meg lehessen adni, ionos folyadékot kellett használni - egy újfajta anyag, amelyet kifejezetten a kutatás során hoztak létre. Ami a platina színét illeti, a természetben ezüstfehér színűre festett. Sötét szürke mintákat találhatunk.

Fontos a platinaérc kinyerése a föld béléből, ennek számos módja van.

Annak ellenére, hogy a platinalerakódásokat eredetileg felfedezték Dél-Amerikában, a 21. század világának legnagyobb területe Afrikában található. Ha pontosan, akkor Dél-Afrikában. A Bushveld-komplex óriási felhalmozódása a platinacsoportbeli fémekből; Úgy gondolják, hogy 2 milliárd évvel ezelőtt jelent meg a vulkáni folyamatok eredményeként. A dél-afrikai mező alakja egy 370 km átmérőjű "fennsíkra" hasonlít. A komplexum számos horizontból áll, amelyek szárazföldre irányulnak.

Ezenkívül a horizontok közül kettőben a lerakódások vastagsága csak körülbelül 1 m. A jelenleg aktívan fejlesztendő Platrif-horizont vastagsága különböző helyeken 5-90 m. Nyílt módon bányásznak. A komplexum 1924-ben nyílt meg. Innentől kezdve az összes bányászott platina ¾ része eljut a világpiacra.

De országunk még ma is szerepel a platinaérc kitermelésében vezető országok listáján. Igaz, hogy már a második helyen áll, Dél-Afrika mögött 5,8-szor. Az oroszországból nemesfémet is exportálnak. A világ rangsorában a harmadik helyet Zimbabwe foglalja el, ahol körülbelül háromszor kevesebb platint (9 tonna) termelnek.

És platinát is bányásznak:

• USA (6000 kg);
• Kanada (körülbelül 5000 kg);
• egyéb államok (6100 kg együtt).

Ez a fém kinyerhető mind nyitott, mind az enyém. A kőbányák elsősorban ott vannak, ahol másodlagos behelyezőket találnak. Ezekben a helyeken a platina lerakódott az elsődleges lerakódások mechanikus megsemmisítése után. de a geológusok régóta fedezték fel, hogy ennek nagy része a nikkelérc föld alatti rétegeiben koncentrálódik. Az aknabányászat alig különbözik a többi fémes ásványtól; érdemes megjegyezni, csak a kézi munka jelentős részét.

Dúsítás után koncentrációja 3 nagyságrenddel növekszik. A Bushveld komplexumban végül 1 kg platina kinyerésére (a technológiai veszteségeket figyelembe véve) 500-1500 kg érc növelése szükséges. Ezután a félkész terméket feldolgozzák kohászati ​​kemencékben és speciális átalakítókban; de a végső eredmény csak finomítás után érhető el, amikor a fémkoncentráció 99,5%.

A platina jobb, mint az arany, mert erősebb. Ezért a platina termékek élettartama sokkal magasabb. A karcolás sokkal nehezebb. Ennek eredményeként az ilyen típusú ékszerek (és nem csak) a termékek javítása kevésbé valószínű. Az "idős" platina még inkább különbözik az aranytól.

A patinának köszönhetően egy szürke színű, matt fényességgel. Sok tulajdonos megpróbálja megszabadulni ettől a hatástól, és csiszolja ékszereit. Más emberek szerint A patina nemesfémet gyárt, ha nem is még értékesebb, akkor legalább érdekesebbé teszi. Ha élőben nem látja, a helyes döntés meghozatala valószínűleg nem sikerül. A ródiumréteg a fehéraranyon fokozatosan elhasználódik, és sokkal sárgábbá válik.

Fokozatosan elhalványulnak, és rendszeresen meg kell tisztítani. Végül is az ezüst kémiailag aktív, és elkerülhetetlenül reagál a leggyakoribb anyagokkal, még a légköri oxigénnel is. Azonban ezt a különbséget a platina mellett árnyékolja az a tény, hogy észrevehetően kevésbé hozzáférhető, mint az arany és különösen az ezüst.

A volfrám olyan, mint a platina. De lényegesen olcsóbb, ugyanakkor a volfrámtermékek szilárdsága is nagy. A probléma az, hogy a volfrám sokkal nehezebb feldolgozni, így normál alakú. A volfrámgyűrű átdolgozása és méretének módosítása még a 21. századi technológiával sem könnyű feladat. Ugyanezek a nehézségek merülnek fel a titán utánzatok használatakor.

Sokféle platinaötvözet létezik. Az ékszerek nagyrészt 950 fémből készülnek, amely 95% tisztaságú platinát tartalmaz. Néha megtalálható a 900. ötvözet. Nyilvánvaló hátrányai a nem túl telített szín és a kifejezetlen ragyogás. Ezért esztétikai szempontból sokat veszít a 950. fém számára.

A platina és az iridium ötvözetei széles körben elterjedtek. Minél több ez a második komponens, annál tűzállóbb a vegyület. A platina-irídium ötvözetek kristályosodási intervalluma viszonylag szűk. Az anyag keménysége és szilárdsága szintén jelentősen növekszik.

Különböző célokra a platina továbbra is olvasztható a következőkkel:

• réz;
• ruténium;
• palládium;
• nikkel;
• ródium.

A platina nagyon nagy részét használják fel az iparban. A technológusok nagyra értékelik ennek a fémnek azt a tulajdonságát, hogy a különféle kémiai reakciók felgyorsítása érdekében különbséget tegyen. Most néha használják az orvostudományban, elsősorban a fogpótláshoz. Az elmúlt század közepén az ilyen alkalmazások az összes bányászott platina több százalékát tették ki. Ez az összeg fokozatosan növekszik.

Szintén elterjedt a salétromsav (ammónia oxidáló szerként) felhasználása. Ebben az esetben azonban gyakrabban használnak platina-ródium ötvözetet, nem tiszta fémet. Ennek a preferencianak az okai csak a technikusok érdeklődését mutatják, és ezen cikk keretein kívül esnek.Egy másik nemesfémet használnak kénsav előállítására, szénhidrogének, acetilén, ketonok hidrogénezésére.

de A platina széles körben használják az olajfinomító iparban. Kiváló katalizátor, amely felgyorsítja a benzin előállítását. A desztillációs oszlopokban nem hálót helyeznek el, ahogy azt néha gondolják, hanem finoman eloszlatott platinaport. Ez tartósabb, molibdén és vanádium. A platina mellett a fokozott hatékonyság is bizonyíték.

A platina felhasználható az elektromos kemencék ellenállás érintkezőiben. Sok más elektromos kapcsolaton keresztül ismerkedhet meg vele.

Platinum-kobalt ötvözetre van szükség a mágnesek létrehozásához, amelyek ötvözik a kompaktságot és a hatalmas teljesítményt.

Naponta sok autós hallgatólagosan platina felhasználását használja. Az autókban ez elsősorban a katalizátorokban található meg. Ez a fém hozzájárul a kipufogógáz-kibocsátás csökkentéséhez, ezáltal javítva a városi légkört. A katalizátorban a platina bevonatot felvisszük egy monolit kerámia elemre.

Visszatérve a gyógyászathoz, érdemes megjegyezni, hogy a platinaalapú egyedi sebészeti műszerek. Különleges reagensek felhasználása nélkül alkoholos égőkkel fertőtleníthetők. A fogorvosok szeretnek olyan eszközökkel dolgozni, amelyek vékony réteg platinát permeteznek. A platina-irídium elektródákat használják a szívműködés ritmusának szabályozására, valamint a hallásproblémák protéziseihez.

De nem szabad megemlíteni a „fehér fém” szerepét más területeken.

Például, Nagyon igény van az üveggyártásban.. Inkább nem ablaküveg, hanem kiváló minőségű optikai üvegek. A ródium-platina keverék segíti az üvegszálas szerszámok meghalását, amelynek vastagsága kevesebb, mint 1 mm. Több ezer órán át, 1400-1500 fok hőmérsékleten működik megfelelően, üvegkemencékben fejlődik ki.

Az elit cseh üveg, amely szinte mesés pénzbe kerül, pontosan platina tégelyekből készül.

A vegyipar természetesen nem tudott átjutni egy ilyen hőálló anyaggal és a leginkább maró reagensekkel. Ebben a tégelyeket platinaból és más edényeket készítik kutatáshoz és szakértői laboratóriumokhoz, különösen a tiszta ipar számára.

Tehát pontosan a Pt alapján néhány eszközt hoz létre félvezető kristályok létrehozásáraa. Csak bennük lehet ilyen körülményeket létrehozni, ha a szennyeződések koncentrációja kevesebb, mint 1 atom / millió. Még platina tégelyekben is előállítják a lézerek létrehozásához és az alacsony áramú villamosmérnöki érintkezéshez szükséges kristályokat.

Ez a fém folytatódik:

• lézerekben használt tükrök;
• hidrogén-fluorid és perklórsav előállításához használt utókorrekciók;
• oldhatatlan anódok a galvánikus berendezésekhez;
• ellenállás hőmérők;
• a mikrohullámú berendezések egyes alkatrészei;
• gyógyszerek, amelyek elnyomják a rák bizonyos formáit;
• érmék és jelvények, érmek és megrendelések előállítása;
• berendezések, ahol vitaminokat és más farmakológiai készítményeket szintetizálnak.

A kezdetektől kezdve az árra kell összpontosítani. Az azonos mintával rendelkező platina legalább háromszor drágább, mint az arany. Sőt, nem olyan sok ékszerész dolgozik vele. Az ilyen mesterek nagy része Nyugat-Európában dolgozik. Javasoljuk, hogy odafigyeljen az ékszerekre. De ne bízz az árcédulában és az eladók szavaiban, hanem kérjen hivatalos igazolásokat.

A kobalt és a ruténium adalékanyagai megnövelhetik a termék élettartamát. Az irídium hozzáadásával készült ékszereket gyakran megkarcolják, de pénzt takaríthatnak meg. A mintát elsősorban pénzügyi képességeinek figyelembevételével kell kiválasztani.

És még néhány tipp:

• a platinát vizuálisan kombinálják bármilyen drágakövekkel;
• a legjobb megoldás (ha vannak pénzeszközök) a gyémántokkal való kombinálása;
• a behelyezett köveknek meg kell felelniük az általános koncepciónak;
• vésett feliratok és rajzok gyorsan kimehetnek a divatból;
• és természetesen, vegye fel a kapcsolatot a hivatalos ékszerüzlettel, és ne az első üzlettel, amelyet útközben megüt, vagy egy kioszkot az aluljáró közepén.

Itt nincsenek különleges követelmények. A tisztítást általában speciális platinakészítményekkel hajtják végre. Legtöbb ékszerüzletben megvásárolhatja őket. Egyesek telítetlen szappant vagy erősen hígított ammóniát használnak. Időnként folyékony mosószereket is használnak; úgy gondolják azonban, hogy a szappan és a gélek jellegzetes fényét veszítik.

Ezt csak tapasztalt ékszerészek végezhetik, speciális berendezésen. A platinaterméket az egyéb fémekből készült ékszerektől elkülönítve kell tárolni. Ez megvédi őket a deformációtól, ha egy keményebb tárgyat érintnek.

A platina magas értéke nemcsak saját egyedi tulajdonságainak, hanem összehasonlító ritkaságának is köszönhető. Becslések szerint a lerakódásokban (valamint az egész földkéregben) a Pt koncentrációja 30-szor alacsonyabb, mint az arany koncentrációja. 1828 és 1845 között platinaérmék készültek hazánkban. Névértékük 3, 6 és 12 rubel volt, és a teljes felhasznált fémmennyiség meghaladta a 14 tonnát. A platina csak 1751-ben került a nemesfémek kategóriájába - kb. 200 év telt el azóta, hogy Európában ismertté vált.

És hazánkban a kitermelés első tíz évében annyi platint nyertek ki, mint az Urál betétek felfedezését megelőző évszázadok során Amerikában. és Oroszországban találhatók mind a legnagyobb, általában (újraolvadt), mind a legnagyobb rögök, amelyek a korunkban megmaradtak. A platina egy kémiai elem státusát kapta 1735-ben, amikor az olasz D. Scaliger bizonyította megbonthatatlanságát; korábban úgy gondolták, hogy ez egy egyszerű anyag.

Az ércből kémiailag tiszta platint csak 68 év után izoláltak Angliában. Fémes formában biológiailag teljesen semleges. Az egyes vegyületek (elsősorban fluortartalommal) azonban rendkívül életveszélyesek lehetnek. És 1867-ben Anglia megvásárolta az összes orosz platinatartalékot (közvetlenül az eladásra szánt moratórium megszüntetése után). de a huszadik század első éveiben hazánk a világtermelés legalább 90% -át tette ki (mivel fantasztikus tartalékokat Dél-Afrikában csak az 1920-as évek közepén találtak meg).

Ezért nem meglepő, hogy 1918 májusában speciális intézetet hoztak létre a platina tanulmányozására. Most az Általános és Szervetlen Kémiai Intézet részét képezi. Az egyes platinatartalmú ásványi anyagok antimonot, arzént vagy ként is tartalmaznak, ám ezek kevésbé gyakoriak, mint a fémvegyületek. Így a Krasnojarski terület északi részén bányászott Norilskite ásvány 25% vasat és 26% nikkelt tartalmaz. Kíváncsi, hogy a platina ipari termelésének egyik szakaszában cukor-oldat használható.

És ennek a fémnek a neve meglehetõsen változatos: „rothadt aranynak” és „béka aranynak” hívják. Kis kristályai köbös alakúak. Kezdetben, a 19. század első felében, hazánkban a hordók gyűrűit és karikait platinaból készítették. Elektromos vezetőképesség szempontjából ez a fém rosszabb a réznél, az alumíniumnál és az ezüstnél. A platina csak 200 fokos hőmérsékleten kezdi oxidálni légköri oxigénnel.

Tudjon meg többet a platináról és tulajdonságairól a videóban.