פלטינה: מאפיינים ויישומים

חומרים שקיימים בטבע - נושא בלתי נדלה כמעט לסיפורים. יתר על כן, לא כולם ידועים באותה מידה. יש לברר, לפחות להתפתחות כללית, את הרגעים העיקריים הקשורים לפלטינה, תכונותיה ותכונות היישום שלה.

מי שסיים את לימודיו בבית הספר לפני כמה עשורים בוודאי יגיד כי פלטינה היא המתכת של תת-קבוצה צדדית של הקבוצה השמינית בטבלה המחזורית של האלמנטים. עם זאת, סיווג זה מיושן עכשיו פלטינה מוקצה לקבוצה האלמנטית העשירית.

אי אפשר לומר איך המתכת הזו נראית בטבע. אכן, בצורתו הטהורה ניתן להשיג רק באופן מלאכותי. לעפרות פלטינה יש רק תכלילים קטנים של החומר הבסיסי. מבחינה פיזית, מדובר בתערובות איזומורפיות של Pt עם:

• נחושת;
• ברזל;
• ניקל;
• כסף
• מתכות קבוצת פלטינה שונות.

עפרות פלטינה נמצאות בכל מקום במצב מפוזר. רובם מרוכזים בעולם החדש. כי הכבוד לגילוי פלטינה שייך להודים הקדומים. מתי בדיוק הם התחילו לכרות את המתכת הזו, אפילו מומחים לא יודעים. אולם לאחר גילוי פלטינה על ידי האירופאים, ככל הנראה, תפקידה במשק היה שלילי יותר.

לא פלא שבשנת 1735 בספרד החליטו לאסור על יבוא פלטינה מוקשחת בעבר למטרופולין. מה שנכרה שוב בקולומביה הורה להפריד בזהירות מכסף ולהציף בנהרות. וכל מה שהצליחו להביא לספרד עצמה טבע בים באווירה חגיגית.

אבל זה מוזר שחלפה פחות מחצי מאה, שכן מדריד, להפך, קבעה מסלול לייבוא ​​מוגבר של חומרי גלם מפלטינה. ואז הם התחילו להשתמש בו בקנה מידה ממלכתי בכדי לזייף מטבעות ממתכות יקרות אחרות. עד שנת 1820, על פי מקורות שונים, באירופה התברר בין 3 ל- 7 טון פלטינה. זה בצרפת שנקבעו סטנדרטים של מטר וקילוגרם. אבל בכל מקרה, עדיין לא היה לזה שום שימוש רציני.

כוח הכובד הספציפי של פלטינה טהורה הוא 21.45 גרם למטר מעוקב. ראה. הוא נמס בטמפרטורה של בערך 1768 מעלות צלזיוס. הרתחה (אידוי) מתרחשת ב 3825 מעלות. מאפייני הטמפרטורה הללו הם שבמשך זמן רב לא אפשרו לא לבודד מתכת טהורה, הרבה פחות לבסס את השימוש בה. בנוסף, פלטינה קשה יותר מזהב וכסף: קשה למדי לעבד אותה באופן מכני.

מתכת זו מזויפת ושמיכה. חוזק המתיחה שלה מרשים מאוד.

זה מתמוסס רק ב:

• וודקה מלכותית;
• ברום נוזלי;
• חומצה גופרתית מחוממת (אך לאט לאט).

לכן הבאתו למגנט להפרדתו מכסף או זהב אינה הגיונית. אתה רק צריך להבין שתכשיטי פלטינה טהורים לא קיימים. הם עשויים להכיל ריכוזים שונים של ברזל וניקל, ובדיוק זיהומים אלה מגיבים לחלוטין למגנט.

סקרן את זה בעולם המיקרוגל, פלטינה עשויה בהחלט להיות בעלת תכונות מגנטיות. פיזיקאים בניסוי הצליחו למצוא אותם בשכבה האטומית של מתכת; הפתיחה הוכרזה בשנת 2018. כדי לתת לחומר תכונות פרומגנטיות, היה צורך להשתמש בנוזל יוני - סוג חדש של חומר שנוצר במיוחד במהלך מחקר. באשר לצבע הפלטינה, בטבעו הוא צבוע בגוון לבן-כסוף. לפעמים מוצאים דגימות אפורות כהות.

חשוב להוציא עפרות פלטינה ממעי האדמה, ישנן מספר דרכים לכך.

למרות הגילוי הראשוני של מרבצי פלטינה בדרום אמריקה, השדה הגדול בעולם במאה ה -21 נמצא באפריקה. אם בדיוק, אז בדרום אפריקה. מתחם בושלד הוא הצטברות ענק של מתכות בקבוצת פלטינה; ההערכה היא שהיא הופיעה לפני 2 מיליארד שנה כתוצאה מתהליכים וולקניים. צורת השדה הדרום אפריקני מזכירה "רמה" בקוטר 370 ק"מ. המתחם מורכב מכמה אופקים המכוונים אל פנים הארץ.

יתר על כן, עובי המרבצים בשניים מתוך שלושה אופקים הוא כמטר בלבד. אופק הפלטריף, שמתפתח כעת באופן פעיל, הוא בעובי של 5-90 מ 'במקומות שונים. הוא ממוקש בצורה פתוחה. המתחם נפתח בשנת 1924. מכאן עובר ¾ העולם מכל הכריית הפלטינה לשוק העולמי.

אך גם כיום מדינתנו נכללת ברשימת המדינות המובילות למיצוי עפרות פלטינה. נכון, זה כבר במקום השני, מאחורי דרום אפריקה פי 5.8. מתכת יקרה נשלחת גם מרוסיה לייצוא. את המקום השלישי בדירוג העולמי תופסת זימבבואה, שם הם מייצרים פי שלושה פחות פלטינה (9 טון).

וגם מכרה פלטינה:

• ארה"ב (6000 ק"ג);
• קנדה (בערך 5000 ק"ג);
• מדינות אחרות (6100 ק"ג יחד).

ניתן לחלץ את המתכת הזו גם כפתוחה וגם לשלי. מחצבות ממוקמות בעיקר במקום בו נמצאים מגדלים משניים. במקומות אלו הופקד פלטינה לאחר הרס מכני של המרבצים הראשוניים. אבל גיאולוגים גילו מזמן שחלקו הגדול מתרכז בשכבות תת-קרקעיות של עפרות ניקל. כריית המכרות שלי שונה במעט מהעבודה על מינרלים מתכתיים אחרים; ראוי לציין רק חלק ניכר מהעבודה הידנית.

לאחר העשרה, ריכוזו עולה ב -3 סדרי גודל. במתחם Bushveld, מיצוי של 1 ק"ג פלטינה בסופו של דבר (אם לוקחים בחשבון הפסדים טכנולוגיים) מחייב גידול של 500-1500 ק"ג של עפרות. ואז המוצר המוגמר למחצה מעובד בתנורי טיפול מתכות וממירים מיוחדים; אך התוצאה הסופית מושגת רק לאחר הזיקוק, כאשר ריכוז המתכת הוא 99.5%.

פלטינה טובה יותר מזהב מכיוון שהיא חזקה ממנו. לכן חיי השירות של מוצרי פלטינה גבוהים בהרבה. לגרד אותם זה הרבה יותר קשה. כתוצאה מכך, תכשיטים מסוגים אלה (ולא רק) נוטים פחות לתקן. פלטינה "מזדקנת" שונה מזהב עוד יותר.

היא, בזכות הפטינה, זוכה בצבע אפור עם ברק מט. בעלי רבים מנסים להיפטר מהאפקט הזה וללטש את תכשיטיהם. לדברי אנשים אחרים פטינה מייצרת מתכת יקרה, אם לא יקרה אפילו יותר, אז לפחות מעניינת יותר. אי רואים בשידור חי, קבלת ההחלטה הנכונה לא סביר שתצליח. שכבת הרודיום על זהב לבן תישחק בהדרגה והיא תהפוך לצהובה בהרבה.

הם גם דוהים בהדרגה, והם יצטרכו לנקות באופן שיטתי. אחרי הכל כסף פעיל כימית, וזה בהכרח יגיב עם החומרים הנפוצים ביותר, אפילו חמצן אטמוספרי. עם זאת, כל ההבדל הזה לטובת פלטינה מאפיל על ידי העובדה שהוא ניכר פחות נגיש מזהב ובעיקר כסף.

טונגסטן זה כמו פלטינה. אבל זה זול משמעותית, בעוד שהחוזק של מוצרי טונגסטן הוא גם גדול. הבעיה היא שלטונגסטן קשה הרבה יותר לעבד, מה שמקנה לו צורה תקינה. ביצוע מחדש של טבעת טונגסטן והתאמת גודלה אינו משימה קלה אפילו עם הטכנולוגיה של המאה ה -21. אותם קשיים מתעוררים בעת שימוש בחיקויים של טיטניום.

ישנם לא מעט סוגים של סגסוגות פלטינה. תכשיטים לרוב עשויים 950 מתכת, המכילים 95% פלטינה טהורה. לפעמים אתה יכול למצוא את הסגסוגת 900. החסרונות הברורים שלה אינם צבע רווי מדי והברקות לא מרשימות. לכן מבחינה אסתטית הוא מאבד הרבה למתכת ה -950.

סגסוגות פלטינה עם אירידיום נפוצות. ככל שמרכיב שני זה גדול יותר, כך המתחם עקשן יותר. מרווח ההתגבשות של סגסוגות פלטינה-אירידיום הוא צר יחסית. גם הקשיות והחוזק של החומר עולים משמעותית.

למטרות שונות, פלטינה עדיין יכולה להתמזג עם:

• נחושת;
• רותניום;
• פלדיום;
• ניקל;
• רודיום.

חלק גדול מאוד של פלטינה משמש בתעשייה. הטכנולוגים מעריכים מאוד את תכונה של מתכת זו כדי להאיץ תגובות כימיות שונות מבלי לסטות. עכשיו זה משמש לפעמים ברפואה, בעיקר לתותבות שיניים. כבר באמצע המאה הקודמת, יישומים כאלה היוו כמה אחוזים מכלל הפלטינה שנכרתו. הכמות צומחת בהדרגה.

השימוש בו בייצור חומצה חנקתית (כחומר מחמצן של אמוניה) נפוץ גם הוא. עם זאת, במקרה זה, לעתים קרובות יותר משתמשים בסגסוגת פלטינה-רודיום, ולא מתכת טהורה. הסיבות להעדפה זו מעניינות רק את הטכנולוגים ואינם חריגים מהמאמר.מתכת יקרה נוספת משמשת לייצור חומצה גופרתית, מימן של פחמימנים, אצטילן, קטונים.

אבל פלטינום נמצא בשימוש נרחב גם בתעשיית זיקוק הנפט. זהו זרז מצוין שמאיץ את ייצור הבנזין. בעמודי זיקוק לא מונחת רשת, כפי שנהוג לחשוב, אלא אבקת פלטינה מחולקת דק. זה עמיד יותר מוליבדן, ונדיום. וגם לטובת פלטינה הוא עדות ליעילות מוגברת.

ניתן להשתמש בפלטינה במגעי התנגדות של תנורים חשמליים. אתה יכול לפגוש אותה במגעים חשמליים רבים אחרים.

יש צורך בסגסוגת פלטינום קובלט ליצירת מגנטים המשלבים קומפקטיות וביצועים אדירים.

כל יום נהגים רבים משתמשים במשתמע בפלטינה. במכוניות הוא נמצא בעיקר בזרזים. מתכת זו מסייעת בהפחתת פליטות הפליטה ובכך לשפר את האווירה העירונית. ציפוי הפלטינה בזרז מוחל על אלמנט קרמי מונוליטי.

כשחוזרים לרפואה, ראוי לציין כי על בסיס פלטינה מכשירים כירורגיים ייחודיים. ניתן לחטא אותם במבערי אלכוהול מבלי לבזבז ריאגנטים מיוחדים. רופאי שיניים אוהבים לעבוד עם כלים שמרססים שכבה דקה של פלטינה. אלקטרודות פלטינום-אירידיום משמשות לשליטה בקצב פעילות הלב, ולתותבות לבעיות שמיעה.

אך אי אפשר שלא להזכיר את תפקיד "המתכת הלבנה" בתחומים אחרים.

אז זה ביקוש מאוד בייצור זכוכית.. במקום זאת, לא זכוכית חלון, אלא משקפיים אופטיים באיכות גבוהה. תערובת רודיום-פלטינה מסייעת לייצור מתים מפיברגלס בעובי של פחות מ -1 מ"מ. במשך אלפי שעות רבות, הוא מתפקד כראוי בטמפרטורה של 1400-1500 מעלות, ומתפתח בתוך תנורי זכוכית.

זכוכית עלית צ'כית, שעולה כסף מדהים כמעט, מיוצרת בדיוק בתוך כור היתוך מפלטינה.

כמובן שהתעשייה הכימית לא הצליחה לעבור ליד חומר שכזה העמיד בחום ואת התרכיבים הקאוסטיים ביותר. בתוכה כור היתוך מיוצר מפלטינה ומנות נוספות למעבדות מחקר ומומחים, לתעשיות נקיות במיוחד.

אז, בדיוק בהתבסס על Pt יוצרים מכשירים המשמשים ליצירת גבישים מוליכים למחצהג. רק בתוכם ניתן ליצור תנאים כאלה כאשר ריכוז הזיהומים הוא פחות מאטום למיליון. אפילו בכור היתוך מפלטינה הם מייצרים את הגבישים הנחוצים ליצירת לייזרים וגם למגעים של הנדסת חשמל בעלת זרם נמוך.

המתכת הזו ממשיכה:

• מראות המשמשות בלייזרים;
• retorts לייצור חומצות הידרופלואוריות ופרכלוריות;
• אנודים בלתי מסיסים לציוד גלווני;
• מדי חום התנגדות;
• חלקים נפרדים של ציוד מיקרוגל;
• תרופות המדכאות צורות מסוימות של סרטן;
• הפקת מטבעות וסמל, מדליות והזמנות;
• ציוד בו מסונתז ויטמינים וכמה תכשירים פרמקולוגיים אחרים.

כבר מההתחלה יש להתמקד במחיר. פלטינום עם מדגם זהה יהיה יקר לפחות פי שלושה מזהב. יתר על כן, אין כל כך הרבה תכשיטנים העובדים איתה. הרוב המכריע של אדונים כאלה עובדים במערב אירופה. רצוי להתמקד משם בתכשיטים. אך אל תסמכו על תג המחיר ודברי המוכרים, אלא דרשו אישורים רשמיים.

תוספי קובלט ורוטניום יכולים להאריך את חיי המוצר. תכשיטים עם תוספת אירידיום לרוב נשרטים, אך יכולים לחסוך כסף. יש לבחור במדגם בעיקר תוך התחשבות ביכולות הכספיות שלו.

ועוד כמה טיפים:

• פלטינה משולבת חזותית עם כל אבני חן;
• האפשרות הטובה ביותר (אם קיימות כספים) תהיה לשלב אותו עם יהלומים;
• אבנים שהוכנסו חייבות להתאים למושג הכללי;
• כתובות ורישומים חקוקים יכולים לצאת מהאופנה במהירות;
• וכמובן, עליכם ליצור קשר עם חנות התכשיטים הרשמית, ולא לחנות הראשונה שפגמתם בדרך או לקיוסק באמצע המעבר.

אין כאן דרישות ספציפיות. הטיהור מתבצע בדרך כלל בעזרת תכשירים מיוחדים לפלטינה. אתה יכול לקנות אותם ברוב חנויות התכשיטים. יש אנשים המשתמשים בסבון לא רווי או באמוניה מדוללת מאוד. לפעמים משתמשים גם בחומרי ניקוי נוזליים; עם זאת, סבורים כי ג'לים וסבונים גורמים לאובדן ברק אופייני.

זה מתבצע רק על ידי תכשיטנים מנוסים על ציוד מיוחד. יש לאחסן את מוצר הפלטינה בנפרד מתכשיטים העשויים מתכות אחרות. זה יגן עליהם מפני דפורמציה כאשר נגע בהם על ידי חפץ קשה יותר.

הערך הגבוה של פלטינה נובע לא רק מתכונותיו הייחודיות שלו, אלא גם מהנדירות ההשוואתית שלו. ההערכה היא שגם בריבודים (כמו גם בקרום כדור הארץ כולו) הריכוז של Pt נמוך פי 30 מריכוז הזהב. בשנים 1828-1845 נוצרו בארצנו מטבעות פלטינה. הערך הנקוב שלהם היה 3, 6 ו 12 רובל, והסכום הכולל של המתכת שנצרכה עלה על 14 טון. פלטינה נפלה בקטגוריית המתכות היקרות רק בשנת 1751 - כ -200 שנה חלפו מאז שנודע באירופה.

ובארצנו, בעשר שנות המיצוי הראשונות, חולץ פלטינה רבה כמו במאות שקדמו לגילוי מרבצי האוראל, הם כרותו ברחבי אמריקה. ו ברוסיה נמצאים גם הגדולים, בדרך כלל (נמסו מחדש), וגם הגדולים מבין הנאגטס ששרדו לתקופתנו. פלטינה קיבלה מעמד של יסוד כימי בשנת 1735, כאשר ד 'סאליגר האיטלקי הוכיח את חוסר ההחלמה שלו; בעבר האמינו שמדובר בחומר פשוט.

פלטינה טהורה מכימיה מעפרה בודדה רק לאחר 68 שנים באנגליה. בצורה מטאלית, זה ביולוגי ניטרלי לחלוטין. עם זאת, תרכובות אינדיבידואליות (בעיקר עם פלואור) יכולות להיות מסכנות חיים ביותר. ובשנת 1867, כל עתודות הפלטינה הרוסיות (מיד לאחר הסרת ההקפאה למכירה) נקנו על ידי אנגליה. אבל בשנים הראשונות של המאה העשרים, מדינתנו היוותה לפחות 90% מהייצור העולמי (מכיוון ששמורות פנטסטיות בדרום אפריקה נמצאו רק באמצע שנות העשרים).

לא מפתיע אפוא שבמאי 1918 נוצר מכון מיוחד לחקר פלטינה. עכשיו זה חלק מהמכון לכימיה כללית ואורגנית. מינרלים פרטניים המכילים פלטינה מכילים גם אנטימון, ארסן או גופרית, אך הם נפוצים פחות מתרכובות עם מתכות. לפיכך, המינרל Norilskite שנכרת בצפון שטח קרסנויארסק כולל 25% ברזל ו -26% ניקל. מוזר שבאחד משלבי הייצור התעשייתי של פלטינה ניתן להשתמש בתמיסת סוכר.

ושמות המתכת הזו מגוונים למדי: הם מכנים אותה "זהב רקוב" ו"זהב צפרדע ". גבישים קטנים ממנו יש צורה מעוקבת. בתחילה, במחצית הראשונה של המאה ה -19, טבעות וחישוקים לחביות נעשו מפלטינה בארצנו. במוליכות חשמלית, מתכת זו נחותה מנחושת, ואלומיניום וכסף. פלטינה מתחילה להתחמצן בחמצן אטמוספרי רק בטמפרטורות של 200 מעלות.

קרא עוד על פלטינה ותכונותיה בסרטון.