Platina: savybės ir taikymo būdai

Gamtoje egzistuojančios medžiagos - praktiškai neišsemiama istorijų tema. Be to, ne visi jie yra vienodai žinomi. Būtina išsiaiškinti, bent jau bendram vystymuisi, pagrindinius momentus, susijusius su platina, jos savybėmis ir taikymo ypatybėmis.

Tie, kurie baigė mokyklą prieš kelis dešimtmečius, tikrai pasakytų, kad platina yra elementų periodinės lentelės 8-osios grupės šoninio pogrupio metalas. Tačiau ši klasifikacija yra pasenusi ir dabar platina priskiriama 10-ajai elementų grupei.

Neįmanoma pasakyti, kaip šis metalas atrodo gamtoje. Iš tikrųjų gryna forma ją galima gauti tik dirbtinai. Platinos rūdose yra tik nedaug pagrindinės medžiagos intarpų. Fiziniu požiūriu tai izomorfiniai Pt mišiniai su:

• varis;
• geležis;
• nikelis;
• sidabro
• įvairių platinos grupės metalų.

Platinos rūdos visur yra difuzinės būklės. Daugelis jų susitelkę Naujajame pasaulyje. Nes platina atradimo garbė priklauso senovės indėnams. Kada tiksliai jie pradėjo kaldinti šį metalą, net ekspertai nežino. Tačiau europiečiams atradus platiną, jos vaidmuo ekonomikoje greičiausiai buvo neigiamas.

Nenuostabu, kad 1735 m. Ispanijoje jie nusprendė uždrausti anksčiau išgautos platinos importą į didmiesčius. Tai, kas vėl buvo iškasta Kolumbijoje, buvo liepta atsargiai atskirti nuo sidabro ir užtvindyti upėmis. Ir viskas, ką jiems patiems pavyko išvežti į Ispaniją, paskendo jūroje šventinėje atmosferoje.

Tačiau įdomu, kad praėjo mažiau nei pusė amžiaus, nes Madridas, atvirkščiai, pasirinko kelią didesniam platinos žaliavų importui. Tada jie pradėjo tai naudoti valstybiniu mastu, kad padirbinėtų monetas iš kitų tauriųjų metalų. Remiantis įvairiais šaltiniais, iki 1820 m. Europoje pasirodė nuo 3 iki 7 tonų platinos. Būtent iš to Prancūzijoje buvo pagaminti etalono ir kilogramo standartai. Bet kokiu atveju, jis vis tiek neturėjo rimto naudojimo.

Grynos platinos savitasis svoris yra 21,45 g / 1 kub. žr. Jis išsilydo maždaug 1768 laipsnių Celsijaus temperatūroje. Virinama 3825 laipsnių temperatūroje. Būtent šios temperatūros charakteristikos ilgą laiką neleido išskirti gryno metalo, juo labiau nustatyti jo naudojimą. Be to, platina yra kietesnė nei auksas ir sidabras, ją gana sunku mechaniškai apdoroti.

Šis metalas yra kaltinis ir kalusis. Jo tempiamasis stipris yra labai įspūdingas.

Jis ištirpsta tik:

• karališka degtinė;
• skystas bromas;
• įkaitinta sieros rūgštis (bet ypač lėtai).

Todėl atsinešti jį į magnetą, kad atskirtų jį nuo sidabro ar aukso, nėra prasmės. Jums tiesiog reikia suprasti, kad grynos platinos papuošalai neegzistuoja. Juose gali būti įvairių geležies ir nikelio koncentracijų, ir tik šios priemaišos visiškai reaguoja į magnetą.

Keista, kad mikro pasaulyje platina gali turėti magnetinių savybių. Fizikams eksperimente pavyko juos rasti atominiame metalo sluoksnyje; Atidarymas buvo paskelbtas 2018 m. Norint suteikti medžiagai feromagnetines savybes, reikėjo naudoti joninį skystį - naujos rūšies medžiagą, specialiai sukurtą tyrimų metu. Kalbant apie platinos spalvą, gamtoje ji dažoma sidabriškai baltu tonu. Kartais randami tamsiai pilkos spalvos pavyzdžiai.

Iš žemės žarnų svarbu išgauti platinos rūdą, tam yra keli būdai.

Nepaisant pradinių platinos telkinių atradimų Pietų Amerikoje, didžiausias XXI amžiaus pasaulyje laukas yra Afrikoje. Jei tiksliai, tada Pietų Afrikoje. Bushveldo kompleksas yra milžiniškos platinos grupės metalų sankaupos; Manoma, kad ji atsirado prieš 2 milijardus metų kaip ugnikalnių procesų rezultatas. Pietų Afrikos lauko forma primena 370 km skersmens „plokščiakalnį“. Kompleksą sudaro keli horizontai, nukreipti į vidų.

Be to, nuosėdų storis 2 iš trijų horizontų yra tik apie 1 m. Platrifo horizontas, kuris dabar aktyviai kuriamas, įvairiose vietose yra 5–90 m storio. Jis iškasamas atvirai. Kompleksas buvo atidarytas 1924 m. Būtent iš čia ¾ visos išpjaustytos platinos patenka į pasaulio rinką.

Tačiau net ir šiandien mūsų šalis yra įtraukta į pirmaujančių šalių, išgaunančių platinos rūdas, sąrašą. Tiesa, ji jau yra antroje vietoje, atsilikusi nuo Pietų Afrikos 5,8 karto. Taurusis metalas taip pat siunčiamas iš Rusijos eksportuoti. Trečiąją vietą pasaulio reitinge užima Zimbabvė, kur jie pagamina maždaug 3 kartus mažiau platinos (9 tonos).

Taip pat iškasama platina:

• JAV (6000 kg);
• Kanada (maždaug 5000 kg);
• kitos valstybės (6100 kg kartu).

Šis metalas gali būti išgaunamas tiek atviras, tiek mano. Karjerai daugiausia yra ten, kur randami antriniai statybininkai. Šiose vietose platina nusėda po pirminio nuosėdų mechaninio sunaikinimo. Bet geologai seniai išsiaiškino, kad didžioji jo dalis yra sutelkta požeminiuose nikelio rūdų sluoksniuose. Kasykla mažai skiriasi nuo darbo su kitais metalo mineralais; verta paminėti tik didelę dalį rankų darbo.

Po praturtėjimo jo koncentracija padidėja 3 laipsniais. Bushveldo komplekse galutinai norint išgauti 1 kg platinos (atsižvelgiant į technologinius nuostolius) reikia surinkti 500–1500 kg rūdos. Tada pusgaminis perdirbamas metalurginio apdorojimo krosnyse ir specialiuose keitikliuose; tačiau galutinis rezultatas pasiekiamas tik ištobulinus, kai metalo koncentracija yra 99,5%.

Platina yra geriau už auksą, nes yra stipresnė už jį. Todėl platinos gaminių tarnavimo laikas yra daug ilgesnis. Jas subraižyti yra daug sunkiau. Dėl to šios rūšies papuošalų (ir ne tik) gaminiai yra rečiau remontuojami. Platina "sendinta" nuo aukso skiriasi dar labiau.

Patinos dėka ji įgauna pilką spalvą su matiniu blizgesiu. Daugelis savininkų bando atsikratyti šio efekto ir nušlifuoti papuošalus. Pasak kitų žmonių patina daro taurųjį metalą, jei ne dar vertingesnį, tai bent jau įdomesnį. Nematyti gyvai, priimti teisingą sprendimą greičiausiai nepavyks. Rodžio sluoksnis ant baltojo aukso palaipsniui nusidėvės ir taps daug gelsvesnis.

Jie taip pat palaipsniui nyksta, ir jie turės būti sistemingai valomi. Galų gale sidabras yra chemiškai aktyvus, ir jis neišvengiamai reaguos su labiausiai paplitusiomis medžiagomis, net su atmosferos deguonimi. Vis dėlto visą šį platinos skirtumą užgožia faktas, kad ji yra pastebimai mažiau prieinama nei auksas ir ypač sidabras.

Volframas yra kaip platina. Tačiau jis yra žymiai pigesnis, o volframo gaminių stiprumas taip pat yra puikus. Problema ta, kad volframas yra daug sunkiau apdorojamas, suteikdamas jam normalią formą. Padaryti volframo žiedą ir sureguliuoti jo dydį nėra lengva, net naudojant 21-ojo amžiaus technologijas. Tie patys sunkumai iškyla naudojant titano imitacijas.

Yra nemažai platinos lydinių rūšių. Juvelyriniai dirbiniai dažniausiai gaminami iš 950 metalo, kurio gryna platina yra 95%. Kartais galite rasti 900-ąjį lydinį. Akivaizdūs jo trūkumai yra ne per daug prisotinta spalva ir neišraiškingas blizgesys. Todėl estetiniu požiūriu jis labai praranda 950-ąjį metalą.

Plačiai paplitę platinos lydiniai su iridžiu. Kuo daugiau šio antrojo komponento, tuo ugniai atsparus junginys. Platinos iridžio lydinių kristalizacijos intervalas yra gana siauras. Taip pat žymiai padidėja medžiagos kietumas ir stiprumas.

Įvairiais tikslais platiną dar galima sulydyti su:

• varis;
• rutenis;
• paladžio;
• nikelis;
• rodis.

Labai didelė platinos dalis naudojama pramonėje. Technologai labai vertina šio metalo savybę pagreitinti įvairias chemines reakcijas, neiškrypdami. Dabar jis kartais naudojamas medicinoje, pirmiausia dantų protezavimui. Jau praėjusio amžiaus viduryje tokios aplikacijos sudarė kelis procentus visos išgaunamos platinos. Suma pamažu auga.

Jos naudojimas azoto rūgšties (kaip oksidatoriaus amoniako) gamyboje taip pat plačiai paplitęs. Tačiau šiuo atveju dažniau naudojamas platinos ir rodžio lydinys, o ne grynas metalas. Tokio pasirinkimo priežastys domina tik technologus ir nepatenka į šio straipsnio taikymo sritį.Kitas taurusis metalas naudojamas sieros rūgšties gamyboje, hidrinant angliavandenilius, acetileną, ketonus.

Bet Platina taip pat plačiai naudojama naftos perdirbimo pramonėje. Tai puikus katalizatorius, pagreitinantis benzino gamybą. Į distiliavimo kolonėles dedamas ne tinklas, kaip kartais manoma, o susmulkinti platinos milteliai. Tai patvaresnis ir molibdenas, ir vanadis. Padidėjęs efektyvumas taip pat yra platinos nauda.

Platiną galima naudoti elektrinių krosnių atsparumo kontaktuose. Jūs galite susitikti su ja daugelyje kitų elektrinių kontaktų.

Platinos-kobalto lydinys reikalingas norint sukurti magnetus, kurie sujungtų kompaktiškumą ir nepaprastą našumą.

Kiekvieną dieną daugelis vairuotojų netiesiogiai naudoja platiną. Automobiliuose jis daugiausia randamas katalizatoriuose. Šis metalas padeda sumažinti išmetamųjų dujų kiekį ir taip pagerina miesto atmosferą. Platinos danga katalizatoriuje uždedama ant monolitinio keramikos elemento.

Grįžtant prie medicinos, verta paminėti, kad platinos pagrindu gaminami unikalūs chirurginiai instrumentai. Juos galima dezinfekuoti deginant alkoholį, neišleidžiant specialių reagentų. Odontologai mėgsta dirbti su įrankiais, kurie purškia ploną platinos sluoksnį. Platinos iridžio elektrodai naudojami širdies veiklos ritmui valdyti, o protezavimui - klausos problemoms gydyti.

Tačiau negalima nepaminėti „baltojo metalo“ vaidmens kitose srityse.

Taigi Stiklo gamyboje jis yra labai paklausus.. Atvirkščiai, ne lango stiklas, o aukštos kokybės optiniai stiklai. Rodžio ir platinos mišinys padeda stiklo pluošto štampams, kurių storis mažesnis kaip 1 mm. Daugybę tūkstančių valandų jis tinkamai veikia esant 1400–1500 laipsnių temperatūrai, išsivysto stiklo krosnių viduje.

Elitinis čekiškas stiklas, kainuojantis beveik pasakiškus pinigus, gaminamas būtent platinos tiglių viduje.

Žinoma, chemijos pramonė negalėjo praeiti pro tokią šilumai atsparią medžiagą ir pačius kaustinius reagentus. Jame tigliai yra gaminami iš platinos, kiti indai yra skirti tyrimams ir laboratorijoms, ypač švarioms pramonės šakoms.

Taigi, tiksliai remiantis Pt, sukurkite kai kuriuos prietaisus, naudojamus puslaidininkių kristalams kurtic. Tik jų viduje gali būti sukurtos tokios sąlygos, kai priemaišų koncentracija yra mažesnė nei 1 atomas milijonui. Net platinos tigliuose jie gamina kristalus, reikalingus lazeriams kurti ir mažos srovės elektrotechnikos kontaktams.

Šis metalas tęsiasi:

• veidrodžiai, naudojami lazerių viduje;
• vandenilio fluorido ir perchloro rūgščių gamybos retrospektyvos;
• netirpūs galvaninės įrangos anodai;
• varžos termometrai;
• atskiros mikrobangų įrangos dalys;
• vaistai, slopinantys tam tikras vėžio formas;
• monetų ir emblemų, medalių ir užsakymų gamyba;
• įranga, kur sintetinami vitaminai ir kai kurie kiti farmakologiniai preparatai.

Nuo pat pradžių būtina susitelkti į kainą. Platina su identišku pavyzdžiu bus mažiausiai tris kartus brangesnė nei auksas. Be to, juvelyrų, dirbančių su ja, nėra tiek daug. Didžioji dauguma tokių meistrų dirba Vakarų Europoje. Patartina atkreipti dėmesį į papuošalus iš ten. Tačiau nepasitikėkite kainų etikete ir pardavėjų žodžiais, o reikalaukite oficialių pažymėjimų.

Kobalto ir rutenio priedai gali padidinti produkto tarnavimo laiką. Papuošalai, į kuriuos pridėta iridžio, dažnai subraižomi, tačiau galima sutaupyti. Imtis turi būti atrenkama pirmiausia atsižvelgiant į jos finansines galimybes.

Ir dar keli patarimai:

• platina vizualiai derinama su bet kokiais brangakmeniais;
• geriausias pasirinkimas (jei yra lėšų) būtų sujungti jį su deimantais;
• įterpti akmenys turi atitikti bendrąją koncepciją;
• graviruoti užrašai ir piešiniai gali greitai išeiti iš mados;
• ir, be abejo, reikia kreiptis į oficialią juvelyrinių dirbinių parduotuvę, o ne į pirmąją parduotuvę, kurią užklupai pakeliui ar kioską viduryje povandenio.

Čia nėra jokių specialių reikalavimų. Valymas paprastai atliekamas naudojant specialius preparatus, skirtus platinai. Jų galite nusipirkti daugumoje juvelyrinių dirbinių parduotuvių. Kai kurie žmonės naudoja nesočiąjį muilą arba labai praskiestą amoniaką. Kartais taip pat naudojami skysti plovikliai; tačiau manoma, kad muilas ir geliai praranda būdingą blizgesį.

Jį vykdo tik patyrę juvelyrai, dirbantys ant specialios įrangos. Platinos gaminys turi būti laikomas atskirai nuo papuošalų, pagamintų iš kitų metalų. Tai apsaugos juos nuo deformacijos, kai liečiamas su kietesniu daiktu.

Didelę platinos vertę lemia ne tik jos unikalios savybės, bet ir lyginamasis retumas. Manoma, kad net telkiniuose (kaip ir visoje žemės plutoje) Pt koncentracija yra 30 kartų mažesnė už aukso koncentraciją. 1828–1845 m. Mūsų šalyje buvo gaminamos platinos monetos. Jų nominali vertė buvo 3, 6 ir 12 rublių, o bendras sunaudoto metalo kiekis viršijo 14 tonų. Platina į tauriųjų metalų kategoriją pateko tik 1751 m. - praėjus maždaug 200 metų nuo tada, kai ji tapo žinoma Europoje.

O mūsų šalyje per pirmuosius 10 gavybos metų buvo išgauta tiek platinos, kiek per amžius iki Uralo telkinių atradimo, jie buvo iškasti visoje Amerikoje. Ir būtent Rusijoje randami ir didžiausi, paprastai (ištirpę), ir patys didžiausi grynuoliai, išlikę iki šių laikų. Platinas cheminio elemento statusą gavo 1735 m., Kai italas D. Scaligeris įrodė savo nesuderinamumą; anksčiau manė, kad tai yra paprasta medžiaga.

Chemiškai gryna rūdos platina buvo išskirta tik po 68 metų Anglijoje. Metalo pavidalu, jis yra visiškai neutralus biologiškai. Tačiau atskiri junginiai (pirmiausia su fluoru) gali būti labai pavojingi gyvybei. Ir 1867 m. Visus Rusijos platinos atsargas (iškart po to, kai buvo panaikintas pardavimo moratoriumas) nusipirko Anglija. Bet pirmaisiais dvidešimtojo amžiaus metais mūsų šalyje pagaminta mažiausiai 90% visos pasaulio produkcijos (nes fantastiški rezervai pietų Afrikoje buvo rasti tik 1920-ųjų viduryje).

Todėl nenuostabu, kad 1918 m. Gegužės mėn. Buvo įsteigtas specialus platinos tyrimų institutas. Dabar jis yra Bendrosios ir neorganinės chemijos instituto dalis. Pavieniuose platinos turinčiuose mineraluose taip pat yra stibio, arseno ar sieros, tačiau jie yra rečiau nei junginiai su metalais. Taigi Krasnojarsko krašto šiaurėje kasamas „Norilskite“ mineralas apima 25% geležies ir 26% nikelio. Įdomu, kad viename iš platinos pramoninės gamybos etapų galima naudoti cukraus tirpalą.

Ir šio metalo pavadinimai yra gana įvairūs: jie vadina jį „supuvusiu auksu“ ir „varlės auksu“. Maži jo kristalai turi kubinę formą. Iš pradžių, XIX a. Pirmoje pusėje, žiedai statinaitės buvo gaminamos iš platinos. Elektros laidumui šis metalas yra prastesnis nei varis, aliuminis ir sidabras. Platina pradeda oksiduoti atmosferos deguonimi tik esant 200 laipsnių temperatūrai.

Skaitykite daugiau apie platiną ir jos savybes vaizdo įraše.