Gandrīz visi zina par dārgmetālu esamību. Tajos ietilpst sudrabs, zelts un platīns. Turklāt ne visi zina par platīna grupas esamību. Arī tās pārstāvji tiek uzskatīti par cildeniem.
Īpašības
Platīna metāli - Šī ir 6 elementu grupa, kas periodiskajā ķīmiskajā tabulā atrodas blakus viens otram. Katrs viņu elements grupā tiek uzskatīts par cildenu. Tas ir saistīts ar šādām ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām.
- Eksperti atzīmē zemu platīna metālu koncentrāciju. Noguldījumu skaits ir mazs. Šis raksturlielums attiecas arī uz ķīmiskajiem elementiem, kurus tradicionāli uzskata par retiem un dārgiem.
- Iepriekšminētās grupas pārstāvjiem piemīt šādu metālu īpašības: rodijs, osmijs, pallādijs, rutēnijs.
- Platinoīdu izpētes procesā bija lieliska atomu struktūras līdzība ar iepriekš norādītajiem elementiem.
Zinātnieki, kas strādā ķīmijas jomā, visus platīna metālus ir sadalījuši divās grupās, ko sauc par triādēm.
Atdalīšana notiek pēc svara.
- 1. grupa. Tie ir vienkāršākie pārstāvji. Tajos ietilpst pallādijs, rutēnijs un rodijs.
- Grupas numurs 2. Pārējie 6 metāli ir iridijs, osmijs un pats platīns. Tie jau ir smagie metāli.
Metāli un to īpašības
Iepriekšminētās grupas metāliem ir savi apzīmējumi. Saraksts ir tāds.
- Rutēnijs - Ru.
- Rodijs - Rh.
- Palādijs - Pd.
- Osmium - Os.
- Iridijs - Ir.
- Platīns - Pt.
Piezīme: visi apzīmējumi ir sakārtoti noteiktā secībā pēc atoma svara.
No mazākā līdz lielākajam. Visiem platīna metāliem ir līdzīgas īpašības.
- Pirmā līdzība ir pēc izskata.Gandrīz visiem elementiem, izņemot osmiju, ir gaiša nokrāsa (baltas un sudraba krāsas kombinācija). Osmijam ir gaiši zilgans tonis.
- Metāliem ir augsta izturība pret daudziem reaģentiem. Šajā gadījumā platinoīdi ir efektīvi katalizatori.
- Ar viņu palīdzību viņi kontrolē dažādus ķīmiskos procesus, kontrolē oksidācijas ātrumu un pārrauga arī citas reakcijas. Šāda metālu izturēšanās tiek uzskatīta par pārsteidzošu un paradoksālu.
Īpašības
Uz virsmas neveidojas oksidēšanās. Tādējādi inerce ir skaidri pierādīta. Pēc ekspertu domām, tas ir īpaši pamanāms platīnā. Pētot platīna grupas pārstāvjus, nebija iespējams ignorēt kušanas temperatūru. Zemākā pallādija vērtība un ir 1554 grādi. Osmium ir visaugstākā vērtība. Tā temperatūra ir 3 tūkstoši 27 grādi pēc Celsija.
Nākamais pats īpašums ir ugunsizturība. Šis raksturlielums norāda uz izcilu nodilumizturību. Neskatoties uz līdzību, fiziskās īpašības ir atšķirīgas. Atkarībā no šiem rādītājiem apstrādes laikā tiek izmantotas īpašas metodes. Rutēnijs un osmijs ir ļoti trausli metāli un tiem nepieciešama īpaša piesardzība.
Augsta elastība ir pallādija un platīna rādītājs.
Kur viņi tiek iegūti?
Platīna metālu noguldījumi parasti ir izkaisīti visā Kanādā un Dienvidāfrikā. Šajos reģionos minerālu ieguve notiek parastajā raktuvju veidā. Kā rāda prakse, lielāko daļu platinoīdu iegūst, ekstrahējot elementus no niķeļa sulfīda minerāliem vai vara rūdām. Darbā izmantojot flotācijas atdalīšanu. Metāla apstrādes procesā iegūtais koncentrāts tiek izkausēts, kā rezultātā tiek iegūts īpašs maisījums. Platīna metālu tilpums ir no 15 līdz 20% no sausā atlikuma.
Dažos gadījumos ieguves un apstrādes process var atšķirties. Dažreiz rūpnīcās tiek izmantota gravitācijas atdalīšana. Šajā gadījumā nepieciešamo ķīmisko elementu daudzums palielinās līdz 50%. Šī apstrādes iespēja novērš kausēšanu. Kaut arī bagātīgi PGM noguldījumi ir reti, daži noguldījumi atrodas arī Kanādā, Ķīnā, Austrālijā un Somijā.
Tomēr ir arī citi avoti, un to saražotā produkcija veido tikai 0,3% no kopējās planētas masas.
Kur tos izmanto?
Platinoīdi ir atraduši pielietojumu dažādās jomās. Mūsdienās aktīvi tiek izmantotas šīs grupas metālu universālās īpašības. Tīrs platīns pati par sevi ir ļoti mīksta un elastīga. Šajā stāvoklī tas ir ļoti jutīgs pret dažādiem bojājumiem un defektiem. Lai palielinātu dārgmetāla cietību un nodilumizturību, tiek izmantoti dažādi elementi. Platinum ir sakausēts ar citiem ķīmiskiem elementiem.
Rotaslietas, kas izgatavotas no platīna, tiek augstu novērtētas un ir vairāk vērtīgas nekā zelts. Īpašu popularitāti viņi ieguva Japānā. Uzlecošās saules zemes iedzīvotāji šādus produktus sauc par “hakkin”. Galvenais rotaslietu sakausējums ir platīns, un tas veido 90% no kopējās masas. Atlikušie 10% ir pallādijs. Ar to ir viegli strādāt, ieskaitot lodēšanu un citu apstrādi.
Arī lai palielinātu cietību, dārgmetālu baltais metāls tiek apvienots ar rutēniju. Šī elementa pievienošana palielina pretestību oksidācijas procesam. IPY atrada savu pielietojumu viltotu izstrādājumu ražošanā. Šajā gadījumā tiek izmantots sakausējums, kas sastāv no vara, platīna un pallādija. Šī opcija ir lētāka salīdzinājumā ar divu elementu sastāvu: platīnu un pallādiju.
Termopāru ražošanā plaši izmanto īpašus sakausējumus, kas tiek izgatavoti, izmantojot platinoīdus. Šī ir īpaša ierīce ar plašu pielietojumu. Tās galvenais mērķis ir mainīt augstu temperatūru (maksimālā vērtība ir līdz 1800 grādiem pēc Celsija virs nulles).Daži pārstāvji tiek piemēroti tīrā veidā. Parasti tie darbojas kā piedevas citiem metāliem no platīna grupas. Palladium ir atradis savu pielietojumu elektrisko iekārtu ražošanā, kā arī mūsdienu zobārstniecības sakausējumos.
Katalizatori
Vairāk nekā 40% no visa saražotā platīna, kas tiek ražots ārzemēs, tiek izmantoti kā katalizators. Šis pārsteidzošais un noderīgais īpašums tika identificēts raksta pirmajā daļā. Gandrīz visu metālu (aptuveni 90%) izmantoja automašīnu izplūdes sistēmu ražošanā. Dārgmetāls, kā arī rodijs un pallādijs darbojas kā aizsargpārklājums šūnveida struktūru un citu elementu aizsardzībai. Metāla slānis aizsargā pret oksidācijas procesiem, nodrošinot aprīkojuma drošību un stabilitāti. Ievadot ķīmisku reakciju, agresīvie komponenti tiek pārveidoti par drošiem savienojumiem un vielām.
Ķīmiskie elementi var veikt efektīva katalizatora uzdevumu ne tikai kā pārklājumu, bet arī karsta metāla sieta veidā. Šajā gadījumā notiek reakcija starp gaisu un toksisku vielu - amonjaku. Rezultāts ir slāpekļskābe un slāpekļa oksīds. Lai iegūtu citas vielas, pievienojiet dažādas sastāvdaļas.
Vēl viena joma, kurā nevar iztikt bez PGM izmantošanas, ir naftas ieguve. Šī ir globāla nozare, kas norāda uz platinoīdu vērtību un to nozīmi rūpniecībā.
Citus metālu lietojumus.
- Krievijā tiek izgatavots pallādijs investīciju monētas. Viņi sāka to darīt pēc tam, kad padomju laikos tika izlaista monēta no tīra pallādija. Nominālvērtība - 25 rubļi.
- Augstsprieguma aprīkojums arī nav pilnīgs, neizmantojot PGM. Šāda veida elektronikas ražošanā ir nepieciešami nodilumizturīgi un uzticami kontakti, kas būs izturīgi pret negatīvu ārēju iedarbību. Neskatoties uz jauno tehnoloģiju attīstību, pašlaik nav derīgu alternatīvu platīna plazmām.
- Ražošanas procesā darbarīkiem un ierīcēm darbam sarežģītos apstākļos šādi metāli tiek arī aktīvi izmantoti. Lai strādātu agresīvā vidē, aprīkojumam jābūt stipram, izturīgam pret nodilumu un izturīgam. Tieši šīs īpašības tas saņem no platīna metāliem.
- Uz ievērojami palielina titāna izturību pret koroziju, tam pievieno nedaudz pallādija. Arī šo platīna grupas elementu bieži sajauc ar tēraudu.
- Medicīnas jomā aktīvi tiek izmantoti arī aktīvie savienojumi. Šī prakse tika piemērota jau iepriekš un joprojām ir aktuāla arī šodien.
- Neaizmirstiet par platīna foliju. Šis materiāls ir pieradis aizsargājiet ķīmisko reaktoru ierīci.
- Aktīvi tiek izmantots sudraba un pallādija sakausējums. vājstrāvas elektronikā.
Par to, kā šis dārgmetāls joprojām tiek izmantots, lasiet nākamajā video.