Platinum: sifat dan aplikasi

Bahan yang ada dalam alam semulajadi - topik yang tidak habis-habisnya untuk cerita. Selain itu, tidak semuanya sama-sama terkenal. Ia perlu untuk mengetahui, sekurang-kurangnya untuk pembangunan umum, momen utama yang berkaitan dengan platinum, ciri-ciri dan ciri aplikasinya.

Mereka yang lulus dari sekolah beberapa dekad lalu pasti akan mengatakan bahawa platinum adalah logam dari subkumpulan sampingan dari kumpulan ke-8 Jadual Berkala Unsur. Walau bagaimanapun, klasifikasi ini sudah ketinggalan zaman, dan kini platinum ditugaskan untuk kumpulan elemen ke-10.

Tidak mustahil untuk mengatakan bagaimana logam ini kelihatan dalam alam semula jadi. Sesungguhnya, dalam bentuk tulen, ia hanya boleh didapati secara artifisial. Bijih platinum hanya mempunyai sedikit bahan asas. Dari segi fizikal, mereka adalah campuran isomorfik Pt dengan:

• tembaga;
• besi;
• nikel;
• perak
• pelbagai kumpulan logam platinum.

Bijih platinum ada di mana-mana dalam keadaan tersebar. Kebanyakan mereka tertumpu di Dunia Baru. Kerana kehormatan penemuan platinum kepunyaan orang India kuno. Apabila betul-betul mereka mula melombong logam ini, walaupun pakar tidak tahu. Tetapi selepas penemuan platinum oleh orang Eropah, peranannya dalam ekonomi mungkin lebih negatif.

Tidak hairanlah pada tahun 1735 di Sepanyol mereka memutuskan untuk mengharamkan import platinum sebelumnya yang ditambang ke metropolis. Apa yang dilombong semula di Colombia diperintahkan untuk dipisahkan dari perak dan dibanjiri sungai. Dan semua yang mereka dapat membawa ke Sepanyol sendiri tenggelam di laut dalam suasana perayaan.

Tetapi, ingin tahu bahawa kurang dari setengah abad telah berlalu, kerana Madrid, sebaliknya, telah menetapkan kursus untuk meningkatkan import bahan mentah platinum. Kemudian mereka mula menggunakannya pada skala negara untuk memalsukan duit syiling dari logam berharga lain. Menjelang 1820, menurut pelbagai sumber, di Eropah ia berubah daripada 3 hingga 7 tan platinum. Ia adalah dari situ di Perancis bahawa piawaian meter dan kilogram dibuat. Bagaimanapun, ia masih tidak digunakan dengan serius.

Graviti spesifik platinum tulen ialah 21.45 g setiap 1 meter padu. Ia cair pada suhu kira-kira 1768 darjah Celsius. Mendidih (penyejatan) berlaku pada 3825 darjah. Ia adalah ciri-ciri suhu yang untuk masa yang lama tidak membenarkan untuk tidak mengasingkan logam tulen, lebih kurang untuk menentukan penggunaannya. Di samping itu, platinum lebih sukar daripada emas dan perak, agak sukar untuk memprosesnya secara mekanikal.

Logam ini palsu dan mulur. Kekuatan tegangannya sangat mengagumkan.

Ia hanya larut dalam:

• vodka diraja;
• bromin cecair;
• asid sulfurik dipanaskan (tetapi amat perlahan).

Oleh itu, membawanya ke magnet untuk memisahkannya dari perak atau emas tidak masuk akal. Anda hanya perlu memahami bahawa perhiasan platinum tulen tidak wujud. Mereka mungkin mengandungi pelbagai kepekatan besi dan nikel, dan hanya kekotoran ini sepenuhnya responsif terhadap magnet.

Ingin tahu itu di microworld, platinum mungkin mempunyai sifat magnetik. Ahli fizik dalam eksperimen itu berjaya menemui mereka dalam lapisan atom logam; Pembukaan itu diumumkan pada 2018. Untuk memberikan sifat-sifat ferromagnetik bahan, ia perlu menggunakan cecair ionik - sejenis bahan baru yang dicipta khas semasa penyelidikan. Bagi warna platinum, sifatnya dicat dengan nada perak putih. Contoh kelabu gelap kadang-kadang dijumpai.

Adalah penting untuk mengeluarkan bijih platinum dari perut bumi, ada beberapa cara untuk ini.

Walaupun penemuan awal deposit platinum di Amerika Selatan, bidang terbesar di dunia pada abad ke-21 terletak di Afrika. Jika betul, maka di Afrika Selatan. Kompleks Bushveld adalah pengumpulan gergasi logam kumpulan platinum; dipercayai bahawa ia muncul 2 bilion tahun yang lalu akibat proses vulkanik. Bentuk medan Afrika Selatan menyerupai "dataran tinggi" dengan diameter 370 km. Kompleks ini terdiri daripada beberapa cakrawala yang diarahkan ke pedalaman.

Selain itu, ketebalan deposit dalam 2 dari tiga cakrawala hanya kira-kira 1 m. Ufuk Platrif, yang sedang aktif dibangunkan sekarang, mempunyai ketebalan 5-90 m di tempat yang berbeza. Ia dilombong dengan cara yang terbuka. Kompleks ini dibuka pada tahun 1924. Ia dari sini bahawa pasaran dunia ¾ semua daun berlian platinum.

Tetapi pada hari ini, negara kita termasuk dalam senarai negara-negara terkemuka untuk pengekstrakan bijih platinum. Benar, ia sudah berada di tempat kedua, di belakang Afrika Selatan sebanyak 5.8 kali. Logam berharga juga dihantar dari Rusia untuk eksport. Tempat ketiga di peringkat dunia diduduki oleh Zimbabwe, di mana mereka menghasilkan kira-kira 3 kali kurang platinum (9 tan).

Dan juga platinum dilombong:

• Amerika Syarikat (6000 kg);
• Kanada (kira-kira 5000 kg);
• negeri lain (6100 kg bersama).

Logam ini boleh diekstrak kedua-dua terbuka dan lombong. Kuari terutamanya terletak di tempat penambang kedua ditemui. Di tempat-tempat ini, platinum didepositkan selepas pemusnahan mekanik deposit utama. Tetapi ahli geologi telah lama mendapati bahawa sebahagian besarnya tertumpu di bawah tanah strata bijih nikel. Perlombongan perlambang berbeza sedikit daripada kerja pada mineral logam lain; Perlu diingat hanya sebahagian besar buruh manual.

Selepas pengayaan, kepekatannya meningkat sebanyak 3 pesanan magnitud. Di kompleks Bushveld, pengekstrakan 1 kg platinum akhirnya (mengambil kira kerugian teknologi) memerlukan menaikkan 500-1500 kg bijih. Kemudian produk separuh siap diproses dalam relau rawatan metalurgi dan penukar khas; tetapi keputusan akhir dicapai hanya selepas penapisan, apabila kepekatan logam adalah 99.5%.

Platinum lebih baik daripada emas kerana ia lebih kuat daripada itu. Oleh itu, hayat perkhidmatan produk platinum jauh lebih tinggi. Gores mereka lebih sukar. Akibatnya, jenis produk perhiasan (dan bukan sahaja) ini cenderung untuk dibaiki. Platinum "berusia" berbeza dari emas lagi.

Dia, terima kasih kepada patina, memperoleh warna kelabu dengan kilauan matte. Banyak pemilik cuba menghilangkan kesan ini dan menggilap barang kemas mereka. Menurut orang lain patina membuat logam berharga, jika tidak lebih berharga, maka sekurang-kurangnya lebih menarik. Tidak melihat secara langsung, untuk membuat keputusan yang betul tidak mungkin berjaya. Lapisan rhodium pada emas putih secara beransur-ansur akan habis, dan ia akan menjadi lebih muda.

Mereka juga secara beransur-ansur hilang, dan mereka perlu dibersihkan secara sistematik. Lagipun perak aktif secara kimia, dan ia pasti akan bertindak balas dengan bahan-bahan yang paling biasa, walaupun oksigen atmosfera. Walau bagaimanapun, semua perbezaan ini memihak kepada platinum dibayangi oleh fakta bahawa ia kelihatan kurang dapat diakses daripada emas dan terutama perak.

Tungsten adalah seperti platinum. Tetapi ia jauh lebih murah, sementara kekuatan produk tungsten juga hebat. Masalahnya adalah bahawa tungsten lebih sukar untuk diproses, memberikannya bentuk yang normal. Memperbaiki cincin tungsten dan menyesuaikan saiznya bukan tugas mudah walaupun dengan teknologi abad ke-21. Kesukaran yang sama timbul apabila menggunakan tiruan titanium.

Terdapat beberapa jenis aloi platinum. Perhiasan untuk sebahagian besar diperbuat daripada 950 logam, yang mengandungi 95% platinum tulen. Kadang-kadang anda boleh mencari aloi 900. Kelemahan jelasnya tidak terlalu tepu dan kecemerlangan yang tidak jelas. Oleh itu, dalam segi estetik, dia kehilangan banyak logam 950th.

Paduan platinum dengan iridium tersebar luas. Semakin banyak komponen kedua ini, semakin banyak bahan api yang terbakar. Selang kristalisasi aloi platinum-iridium agak sempit. Kekerasan dan kekuatan bahan juga meningkat dengan ketara.

Untuk pelbagai tujuan, platinum masih boleh disatu dengan:

• tembaga;
• ruthenium;
• paladium;
• nikel;
• rhodium.

Sebahagian besar platinum digunakan dalam industri. Teknolog sangat menghargai harta logam ini untuk mempercepatkan pelbagai tindak balas kimia tanpa menyimpang. Kini ia kadang-kadang digunakan dalam perubatan, terutamanya untuk prostetik pergigian. Sudah pada pertengahan abad yang lalu, aplikasi sedemikian menyumbang beberapa peratus daripada semua platinum dilombong. Jumlahnya secara beransur-ansur berkembang.

Penggunaannya dalam pengeluaran asid nitrik (sebagai agen pengoksidaan ammonia) juga meluas. Walau bagaimanapun, dalam kes ini, aloi platinum-rhodium lebih kerap digunakan, dan bukan logam tulen. Sebab-sebab untuk pilihan ini hanya tertarik kepada ahli teknologi dan berada di luar skop artikel ini.Satu lagi logam berharga digunakan dalam pengeluaran asid sulfurik, hidrogenasi hidrokarbon, asetilena, keton.

Tetapi Platinum juga digunakan secara meluas dalam industri penapisan minyak. Ia adalah pemangkin yang sangat baik mempercepatkan pengeluaran petrol. Dalam tiang penyulingan, bukan bersih diletakkan, seperti yang kadang-kadang difikirkan, tetapi serbuk platinum halus dibahagi. Ia lebih tahan lama dan molibdenum, dan vanadium. Dan juga memihak kepada platinum adalah bukti peningkatan kecekapan.

Platinum boleh digunakan dalam hubungan rintangan relau elektrik. Anda boleh bertemu dengannya dalam banyak kenalan elektrik lain.

Aloi platinum-kobalt diperlukan untuk membuat magnet yang menggabungkan kekompakan dan prestasi yang luar biasa.

Setiap hari, banyak pemandu menggunakan secara implisit menggunakan platinum. Di dalam kereta, ia didapati terutamanya dalam pemangkin. Logam ini membantu mengurangkan pelepasan ekzos, dengan itu meningkatkan suasana bandar. Salutan platinum dalam pemangkin digunakan untuk elemen seramik monolitik.

Kembali kepada ubat-ubatan, perlu diingat bahawa berasaskan platinum membuat instrumen pembedahan yang unik. Mereka boleh dibasmi kuman dengan pembakar alkohol tanpa menghabiskan reagen khas. Doktor gigi suka bekerja dengan alat yang menyembur lapisan nipis platinum. Elektrod platinum-iridium digunakan untuk mengawal irama aktiviti jantung, dan untuk prostetik untuk masalah pendengaran.

Tetapi seseorang tidak boleh gagal untuk menyebut peranan "logam putih" di kawasan lain.

Jadi Ia sangat banyak permintaan dalam pengeluaran kaca.. Sebaliknya, bukan kaca tingkap, tetapi cermin mata berkualiti tinggi. Campuran Rhodium-platinum membantu membuat gentian kaca mati dengan ketebalan kurang daripada 1 mm. Selama beribu-ribu jam, ia berfungsi dengan baik pada suhu 1400-1500 darjah, membangunkan di dalam tungku kaca.

Kaca elit Ceko, yang harganya sangat hebat, dibuat tepat di dalam piring platinum.

Sudah tentu, industri kimia tidak dapat dilalui dengan bahan yang tahan panas dan reagen-reaksi kaustik yang paling. Di dalamnya crucibles dibuat dari platinum, dan hidangan lain untuk makmal penyelidikan dan pakar, terutamanya industri yang bersih.

Jadi, betul berdasarkan Pt mencipta beberapa alat yang digunakan untuk membuat kristal semikonduktorc. Hanya di dalamnya boleh keadaan seperti itu dicipta apabila kepekatan kekotoran kurang dari 1 atom per juta. Malah dalam platinum crucibles, mereka menghasilkan kristal yang diperlukan untuk mencipta laser dan untuk kenalan kejuruteraan elektrik rendah semasa.

Logam ini menyala:

• cermin yang digunakan di dalam laser;
• balas untuk pengeluaran asid hidrofluorik dan perchloric;
• anod tidak larut untuk peralatan galvanik;
• termometer rintangan;
• bahagian individu peralatan gelombang mikro;
• ubat-ubatan yang menindas beberapa bentuk kanser;
• pengeluaran syiling dan lencana, pingat dan pesanan;
• peralatan di mana vitamin dan beberapa persediaan farmakologi lain disintesis.

Dari awal lagi perlu menumpukan pada harga. Platinum dengan sampel yang sama akan sekurang-kurangnya tiga kali lebih mahal daripada emas. Selain itu, tidak ada banyak perhiasan yang bekerja dengannya. Sebilangan besar tuan itu bekerja di Eropah Barat. Adalah lebih baik untuk memberi tumpuan kepada perhiasan dari sana. Tetapi jangan mempercayai tag harga dan kata-kata penjual, tetapi memerlukan sijil rasmi.

Aditif kobalt dan ruthenium boleh meningkatkan kehidupan produk. Perhiasan dengan penambahan iridium sering tercalar, tetapi boleh menjimatkan wang. Sampel mesti dipilih terutamanya dengan mengambil kira keupayaan kewangannya.

Dan beberapa tip lagi:

• Platinum digabungkan secara visual dengan sebarang permata;
• pilihan terbaik (jika ada dana) akan menggabungkannya dengan berlian;
• batu yang disisipkan mesti sesuai dengan konsep umum;
• ukiran teruk dan lukisan dapat dengan cepat keluar dari fesyen;
• dan, tentu saja, anda perlu menghubungi kedai perhiasan rasmi, dan bukan kedai pertama yang anda tekan di jalan atau kios di tengah-tengah jalan bawah.

Tiada keperluan khusus di sini. Pembersihan biasanya dilakukan dengan menggunakan persediaan khusus untuk platinum. Anda boleh membelinya di kebanyakan kedai barang kemas. Sesetengah orang menggunakan sabun tak tepu atau ammonia yang sangat cair. Kadang-kadang detergen cecair juga digunakan; Walau bagaimanapun, sabun dan gel dianggap berpunca daripada kehilangan ciri bersinar.

Ia hanya dilakukan oleh tukang emas yang berpengalaman dalam peralatan khas. Produk platinum mesti disimpan secara berasingan daripada barang kemas yang diperbuat daripada logam lain. Ini akan melindungi mereka dari ubah bentuk apabila disentuh oleh objek yang lebih keras.

Nilai platinum yang tinggi tidak hanya disebabkan oleh ciri-ciri uniknya sendiri, tetapi juga kepada kerangka perbandingannya. Dianggarkan bahawa walaupun dalam deposit (dan juga di seluruh kerak bumi), kepekatan Pt adalah 30 kali lebih rendah daripada kepekatan emas. Dari 1828 hingga 1845, duit syiling platinum dibuat di negara kita. Nilai muka mereka adalah 3, 6 dan 12 rubel, dan jumlah keseluruhan logam yang digunakan melebihi 14 tan. Platinum jatuh ke dalam kategori logam berharga hanya pada tahun 1751 - kira-kira 200 tahun telah berlalu sejak ia dikenali di Eropah.

Dan di negara kita, dalam 10 tahun pengekstrakan pertama, sebanyak platinum telah diekstraksi seperti pada abad sebelum penemuan deposit Ural, mereka ditambang di seluruh Amerika. Dan ia adalah di Rusia yang kedua terbesar, secara umumnya (semula cair), dan yang terbesar dari nugget yang telah terselamat ke masa kita dijumpai. Platinum menerima status unsur kimia pada tahun 1735, apabila orang Itali D. Scaliger membuktikan ketidakupayaannya; sebelum ini percaya bahawa ini adalah bahan yang mudah.

Platinum tulen secara kimia dari bijih terpencil hanya selepas 68 tahun di England. Dalam bentuk logam, ia sepenuhnya neutral secara biologi. Walau bagaimanapun, sebatian individu (terutamanya dengan fluorin) boleh menjadi sangat mengancam nyawa. Dan pada tahun 1867, semua rizab platinum Rusia (sejurus selepas pengangkatan moratorium dijual) telah dibeli oleh England. Tetapi pada tahun-tahun awal abad kedua puluh, negara kita menyumbang sekurang-kurangnya 90% pengeluaran dunia (kerana rizab yang hebat di Afrika selatan didapati hanya pada pertengahan tahun 1920-an).

Oleh itu, tidak hairanlah bahawa pada bulan Mei 1918 satu institut khas untuk kajian platinum dicipta. Sekarang ia adalah sebahagian daripada Kimia Institut Am dan Kimia Tidak Organik. Mineral yang mengandungi platinum individu juga mengandungi antimoni, arsenik atau sulfur, tetapi ia kurang biasa daripada sebatian dengan logam. Oleh itu, mineral Norilskite yang ditambang di utara Wilayah Krasnoyarsk termasuk 25% besi dan 26% nikel. Adalah ingin tahu bahawa pada salah satu peringkat pengeluaran industri platinum, penyelesaian gula boleh digunakan.

Dan nama-nama logam ini agak pelbagai: mereka menyebutnya "emas busuk" dan "emas katak". Kristal kecil itu mempunyai bentuk padu. Pada awalnya, pada separuh pertama abad ke-19, cincin dan gegelang untuk tong dibuat dari platinum di negara kita. Dalam kekonduksian elektrik, logam ini lebih rendah daripada tembaga, dan aluminium, dan perak. Platinum mula mengoksidakan dengan oksigen atmosfera hanya pada suhu dari 200 darjah.

Baca lebih lanjut mengenai platinum dan sifatnya dalam video.