Platino: proprietà e applicazioni

Sostanze che esistono in natura - un argomento praticamente inesauribile per le storie. Inoltre, non tutti sono ugualmente noti. È necessario scoprire, almeno per lo sviluppo generale, i principali momenti associati al platino, le sue proprietà e caratteristiche dell'applicazione.

Coloro che si sono diplomati a scuola qualche decennio fa direbbero sicuramente che il platino è il metallo di un sottogruppo laterale dell'ottavo gruppo della Tavola periodica degli elementi. Tuttavia, questa classificazione è obsoleta e ora il platino è assegnato al decimo gruppo di elementi.

È impossibile dire come questo metallo appaia in natura. In effetti, nella sua forma pura, può essere ottenuto solo artificialmente. I minerali di platino hanno solo piccole inclusioni della sostanza di base. Da un punto di vista fisico, sono miscele isomorfe di Pt con:

• di rame;
• ferro;
• nichel;
• d'argento;
• vari metalli del gruppo del platino.

I minerali di platino sono ovunque in uno stato diffuso. Molti di loro sono concentrati nel Nuovo Mondo. pertanto l'onore della scoperta del platino appartiene agli antichi indiani. Quando esattamente hanno iniziato a estrarre questo metallo, anche gli esperti non lo sanno. Ma dopo la scoperta del platino da parte degli europei, il suo ruolo nell'economia era probabilmente più negativo.

Nessuna meraviglia che nel 1735 in Spagna decisero di vietare l'importazione di platino precedentemente estratto nella metropoli. Ciò che fu estratto di nuovo in Colombia fu ordinato di essere accuratamente separato dall'argento e allagato nei fiumi. E tutto ciò che erano riusciti a portare in Spagna era annegato nel mare in un'atmosfera festosa.

Ma è curioso che sia passato meno di mezzo secolo, poiché Madrid, al contrario, ha aperto la strada alla maggiore importazione di materie prime di platino. Quindi hanno iniziato a usarlo su scala statale per falsificare monete da altri metalli preziosi. Nel 1820, secondo varie fonti, in Europa risultò da 3 a 7 tonnellate di platino. Fu da esso in Francia che furono stabiliti gli standard di metro e chilogrammo. Ma comunque, non aveva ancora un uso serio.

Il peso specifico del platino puro è di 21,45 g per 1 metro cubo. vedi, si scioglie ad una temperatura di circa 1768 gradi Celsius. L'ebollizione (evaporazione) avviene a 3825 gradi. Sono queste caratteristiche di temperatura che per lungo tempo non hanno permesso di non isolare il metallo puro, tanto meno di stabilirne l'uso. Inoltre, il platino è più duro dell'oro e dell'argento; è piuttosto difficile elaborarlo meccanicamente.

Questo metallo è forgiato e duttile. La sua resistenza alla trazione è molto impressionante.

Si dissolve solo in:

• vodka reale;
• bromo liquido;
• acido solforico riscaldato (ma estremamente lentamente).

Pertanto, portarlo a un magnete per separarlo dall'argento o dall'oro non ha senso. Devi solo capire che non esistono gioielli in platino puro. Possono contenere varie concentrazioni di ferro e nichel e proprio queste impurità rispondono completamente al magnete.

Curioso che nel micromondo, il platino potrebbe avere proprietà magnetiche. I fisici nell'esperimento riuscirono a trovarli nello strato atomico di un metallo; L'apertura è stata annunciata nel 2018. Per conferire alla sostanza proprietà ferromagnetiche, era necessario utilizzare liquido ionico, un nuovo tipo di sostanza appositamente creato durante la ricerca. Per quanto riguarda il colore del platino, in natura è dipinto in una tonalità bianco-argento. A volte si trovano campioni grigio scuro.

È importante estrarre il minerale di platino dalle viscere della terra, ci sono diversi modi per farlo.

Nonostante la scoperta iniziale di depositi di platino in Sud America, il più grande campo del mondo nel 21 ° secolo si trova in Africa. Se esattamente, allora in Sudafrica. Il complesso Bushveld è un gigantesco accumulo di metalli del gruppo del platino; si ritiene che sia apparso 2 miliardi di anni fa a causa di processi vulcanici. La forma del campo sudafricano ricorda un "altopiano" con un diametro di 370 km. Il complesso è composto da diversi orizzonti che sono diretti nell'entroterra.

Inoltre, lo spessore dei depositi in 2 su tre orizzonti è solo di circa 1 m. L'orizzonte Platrif, attualmente in fase di sviluppo attivo, ha uno spessore di 5-90 m in luoghi diversi. Viene estratto in modo aperto. Il complesso è stato aperto nel 1924. È da qui che il mondo ¾ di tutto il platino estratto va al mercato mondiale.

Ma anche oggi, il nostro paese è incluso nell'elenco dei principali paesi per l'estrazione di minerali di platino. È vero, è già al secondo posto, dietro il Sudafrica di 5,8 volte. Il metallo prezioso viene anche inviato dalla Russia per l'esportazione. Il terzo posto nella classifica mondiale è occupato dallo Zimbabwe, dove producono circa 3 volte meno platino (9 tonnellate).

E anche il platino viene estratto:

• Stati Uniti (6000 kg);
• Canada (circa 5000 kg);
• altri stati (6100 kg insieme).

Questo metallo può essere estratto sia aperto che mio. Le cave si trovano principalmente dove si trovano placer secondari. In questi luoghi, il platino è stato depositato dopo la distruzione meccanica dei depositi primari. ma i geologi hanno scoperto da tempo che la maggior parte di esso è concentrata in strati sotterranei di minerali di nichel. Il mio mining differisce poco dal lavoro su altri minerali metallici; vale la pena notare solo una parte significativa del lavoro manuale.

Dopo l'arricchimento, la sua concentrazione aumenta di 3 ordini di grandezza. Nel complesso Bushveld, l'estrazione di 1 kg di platino (tenendo conto delle perdite tecnologiche) richiede un aumento di 500-1500 kg di minerale. Quindi il semilavorato viene trasformato in forni per trattamenti metallurgici e convertitori speciali; ma il risultato finale si ottiene solo dopo la raffinazione, quando la concentrazione di metallo è del 99,5%.

Il platino è meglio dell'oro perché è più forte di esso. Pertanto, la durata dei prodotti in platino è molto più elevata. Grattarli è molto più difficile. Di conseguenza, questi tipi di gioielli (e non solo) hanno meno probabilità di essere riparati. Il platino "invecchiato" differisce ancora di più dall'oro.

Lei, grazie alla patina, acquisisce un colore grigio con una lucentezza opaca. Molti proprietari cercano di sbarazzarsi di questo effetto e lucidare i loro gioielli. Secondo altre persone la patina rende un metallo prezioso, se non addirittura più prezioso, almeno più interessante. Non vedere dal vivo, è improbabile che prendere la decisione giusta abbia successo. Lo strato di rodio sull'oro bianco si consumerà gradualmente e diventerà molto più giallo.

Inoltre si sbiadiscono gradualmente e dovranno essere puliti sistematicamente. Dopo tutto l'argento è chimicamente attivo e inevitabilmente reagirà con le sostanze più comuni, anche con l'ossigeno atmosferico. Tuttavia, tutta questa differenza a favore del platino è offuscata dal fatto che è notevolmente meno accessibile dell'oro e soprattutto dell'argento.

Il tungsteno è come il platino. Ma è significativamente più economico, mentre anche la forza dei prodotti al tungsteno è eccezionale. Il problema è che il tungsteno è molto più difficile da elaborare, dandogli una forma normale. Rimodellare un anello di tungsteno e regolarne le dimensioni non è un compito facile nemmeno con la tecnologia del 21 ° secolo. Le stesse difficoltà sorgono quando si usano imitazioni di titanio.

Esistono diversi tipi di leghe di platino. I gioielli per la maggior parte sono realizzati in metallo 950, che contiene il 95% di platino puro. A volte puoi trovare la 900a lega. I suoi ovvi svantaggi non sono il colore troppo saturo e la brillantezza inespressiva. Pertanto, in termini estetici, perde molto per il 950 ° metallo.

Le leghe di platino con iridio sono molto diffuse. Più questo secondo componente, più refrattario è il composto. L'intervallo di cristallizzazione delle leghe di platino-iridio è relativamente stretto. Anche la durezza e la forza della sostanza aumentano in modo significativo.

Per vari scopi, il platino può ancora essere fuso con:

• di rame;
• rutenio;
• palladio;
• nichel;
• rodio.

Una grande parte del platino è utilizzata nell'industria. I tecnologi apprezzano molto la proprietà di questo metallo per accelerare varie reazioni chimiche senza divergere. Ora è talvolta usato in medicina, principalmente per protesi dentarie. Già a metà del secolo scorso, tali applicazioni rappresentavano il diversi percento di tutto il platino estratto. L'importo sta gradualmente crescendo.

Anche il suo uso nella produzione di acido nitrico (come agente ossidante dell'ammoniaca) è molto diffuso. Tuttavia, in questo caso, viene utilizzata più spesso la lega platino-rodio e non metallo puro. Le ragioni di questa preferenza sono di interesse solo per i tecnici e vanno oltre lo scopo di questo articolo.Un altro metallo prezioso viene utilizzato nella produzione di acido solforico, idrogenazione di idrocarburi, acetilene, chetoni.

ma Il platino è anche ampiamente usato nell'industria della raffinazione del petrolio. È un catalizzatore eccellente che accelera la produzione di benzina. Nelle colonne di distillazione, non viene posizionata una rete, come talvolta si pensa, ma polvere di platino finemente divisa. È più resistente, molibdeno e vanadio. E anche a favore del platino è la prova di una maggiore efficienza.

Il platino può essere utilizzato nei contatti di resistenza dei forni elettrici. Puoi incontrarla in molti altri contatti elettrici.

La lega di platino-cobalto è necessaria per creare magneti che combinano compattezza e prestazioni straordinarie.

Ogni giorno, molti automobilisti usano implicitamente il platino. Nelle automobili, si trova principalmente nei catalizzatori. Questo metallo aiuta a ridurre le emissioni di scarico, migliorando così l'atmosfera urbana. Il rivestimento in platino nel catalizzatore viene applicato a un elemento ceramico monolitico.

Tornando alla medicina, vale la pena notare che la base a base di platino produce strumenti chirurgici unici. Possono essere disinfettati con bruciatori ad alcool senza spendere reagenti speciali. I dentisti amano lavorare con strumenti che spruzzano un sottile strato di platino. Gli elettrodi di platino-iridio sono usati per controllare il ritmo dell'attività cardiaca e per protesi per problemi di udito.

Ma non si può non menzionare il ruolo del "metallo bianco" in altre aree.

Ad esempio, È molto richiesto nella produzione di vetro.. Piuttosto, non vetri per finestre, ma vetri ottici di alta qualità. La miscela rodio-platino aiuta a realizzare stampi in fibra di vetro con uno spessore inferiore a 1 mm. Per molte migliaia di ore, funziona correttamente a una temperatura di 1400-1500 gradi, sviluppandosi all'interno di forni di vetro.

Il vetro Elite ceco, che costa denaro quasi favoloso, è realizzato proprio all'interno di crogioli di platino.

Naturalmente, l'industria chimica non potrebbe passare da una tale sostanza resistente al calore e ai reagenti più caustici. In esso i crogioli sono realizzati in platino e altri piatti per la ricerca e laboratori esperti, per industrie particolarmente pulite.

Quindi, esattamente basato su Pt crea alcuni dispositivi utilizzati per creare cristalli a semiconduttorea. Solo al loro interno tali condizioni possono essere create quando la concentrazione di impurità è inferiore a 1 atomo per milione. Anche nei crogioli di platino, producono i cristalli necessari per la creazione di laser e per i contatti di ingegneria elettrica a bassa corrente.

Questo metallo continua:

• specchi utilizzati all'interno dei laser;
• storte per la produzione di acidi fluoridrico e perclorico;
• anodi insolubili per apparecchiature galvaniche;
• termometri a resistenza;
• singole parti di apparecchiature a microonde;
• farmaci che sopprimono alcune forme di cancro;
• produzione di monete e insegne, medaglie e ordini;
• apparecchiature in cui vengono sintetizzate vitamine e altri preparati farmacologici.

Sin dall'inizio, devi concentrarti sul prezzo. Il platino con un campione identico sarà almeno tre volte più costoso dell'oro. Inoltre, non ci sono molti gioiellieri che lavorano con lei. La stragrande maggioranza di tali maestri lavora nell'Europa occidentale. Si consiglia di concentrarsi sui gioielli da lì. Ma non fidarti del prezzo e delle parole dei venditori, ma richiedi certificati ufficiali.

Gli additivi di cobalto e rutenio possono aumentare la durata del prodotto. I gioielli con l'aggiunta di iridio sono spesso graffiati, ma possono risparmiare denaro. Il campione deve essere selezionato principalmente tenendo conto delle sue capacità finanziarie.

E qualche altro consiglio:

• il platino si combina visivamente con qualsiasi gemma;
• l'opzione migliore (se i fondi sono disponibili) sarebbe combinarla con i diamanti;
• le pietre inserite devono essere conformi al concetto generale;
• iscrizioni e disegni incisi possono passare rapidamente di moda;
• e, naturalmente, devi contattare la gioielleria ufficiale e non il primo negozio che colpisci lungo la strada o un chiosco nel mezzo del sottopasso.

Non ci sono requisiti specifici qui. La purificazione viene generalmente eseguita utilizzando preparati speciali per il platino. Puoi acquistarli nella maggior parte dei negozi di gioielli. Alcune persone usano sapone insaturo o ammoniaca altamente diluita. A volte vengono anche usati detergenti liquidi; tuttavia, si ritiene che sapone e gel provochino una perdita di lucentezza caratteristica.

Viene eseguito solo da gioiellieri esperti su attrezzature speciali. Il prodotto in platino deve essere conservato separatamente dai gioielli realizzati con altri metalli. Questo li proteggerà dalla deformazione quando viene toccato da un oggetto più duro.

L'alto valore del platino è dovuto non solo alle sue proprietà uniche, ma anche alla sua rarità comparativa. Si stima che anche nei depositi (così come nell'intera crosta terrestre), la concentrazione di Pt è 30 volte inferiore alla concentrazione di oro. Dal 1828 al 1845, le monete in platino sono state fabbricate nel nostro paese. Il loro valore nominale era di 3, 6 e 12 rubli e la quantità totale di metallo consumata superava le 14 tonnellate. Il platino è entrato nella categoria dei metalli preziosi solo nel 1751 - sono passati circa 200 anni da quando è diventato noto in Europa.

E nel nostro paese, nei primi 10 anni di estrazione, tanto platino fu estratto quanto nei secoli precedenti la scoperta dei depositi degli Urali, furono estratti in tutta l'America. e è in Russia che si trovano sia la più grande, generalmente (ri-sciolta), sia la più grande delle pepite sopravvissute ai nostri giorni. Il platino ricevette lo status di elemento chimico nel 1735, quando l'italiano D. Scaliger dimostrò la sua indecomposabilità; in precedenza credevo che questa fosse una sostanza semplice.

Il platino chimicamente puro dal minerale è stato isolato solo dopo 68 anni in Inghilterra. In forma metallica, è completamente neutro biologicamente. Tuttavia, i singoli composti (principalmente con fluoro) possono essere estremamente pericolosi per la vita. E nel 1867, tutte le riserve di platino russe (immediatamente dopo la revoca della moratoria in vendita) furono acquistate dall'Inghilterra. ma nei primi anni del ventesimo secolo, il nostro paese rappresentava almeno il 90% della produzione mondiale (perché le riserve fantastiche nell'Africa meridionale sono state trovate solo a metà degli anni 1920).

Non sorprende, quindi, che nel maggio 1918 fu creato un istituto speciale per lo studio del platino. Ora fa parte dell'Istituto di chimica generale e inorganica. I singoli minerali contenenti platino contengono anche antimonio, arsenico o zolfo, ma sono meno comuni dei composti con i metalli. Pertanto, il minerale Norilskite estratto nel nord del territorio di Krasnoyarsk comprende il 25% di ferro e il 26% di nichel. È curioso che in una fase della produzione industriale di platino si possa usare una soluzione di zucchero.

E i nomi di questo metallo sono abbastanza diversi: lo chiamano "oro marcio" e "oro rana". I suoi piccoli cristalli hanno una forma cubica. Inizialmente, nella prima metà del XIX secolo, anelli e cerchi per botti erano realizzati in platino nel nostro paese. Nella conducibilità elettrica, questo metallo è inferiore al rame, all'alluminio e all'argento. Il platino inizia a ossidarsi con ossigeno atmosferico solo a temperature da 200 gradi.

Maggiori informazioni sul platino e le sue proprietà nel video.