Platinum: egenskaper og bruksområder

Stoffer som eksisterer i naturen - et praktisk uuttømmelig tema for historier. Dessuten er ikke alle av dem like godt kjent. Det er nødvendig å finne ut, i det minste for generell utvikling, de viktigste momentene forbundet med platina, dens egenskaper og anvendelsesegenskaper.

De som ble uteksaminert fra skolen for noen tiår siden, vil sikkert si at platina er metallet til en sidegruppe av den 8. gruppen i det periodiske elementet. Imidlertid er denne klassifiseringen utdatert, og nå er platina tilordnet den 10. gruppe av elementer.

Det er umulig å si hvordan dette metallet ser ut i naturen. Faktisk kan det i sin rene form kun oppnås kunstig. Platinmalm har bare små inneslutninger av basisstoffet. Fra et fysisk synspunkt er de isomorfe blandinger av Pt med:

• kobber;
• stryke;
• nikkel;
• sølv;
• forskjellige platinagruppemetaller.

Platinmalm er overalt i en diffus tilstand. De fleste av dem er konsentrert i den nye verdenen. derfor æren for oppdagelsen av platina tilhører de gamle indianerne. Når de nøyaktig begynte å gruve dette metallet, vet ikke eksperter. Men etter oppdagelsen av platina av europeere, var dens rolle i økonomien mer sannsynlig negativ.

Ikke rart at de i 1735 i Spania bestemte seg for å forby import av tidligere utvunnet platina til metropolen. Det som ble utvunnet igjen i Colombia ble beordret til å skilles forsiktig fra sølv og oversvømmes i elver. Og alt de hadde klart å bringe til Spania selv, druknet i sjøen i en festlig atmosfære.

Men det er underlig at mindre enn et halvt århundre har gått, da Madrid tvert imot har satt en kurs for økt import av platinaråvarer. Så begynte de å bruke den i statlig skala for å forfalskne mynter fra andre edle metaller. I 1820 viste det seg ifølge forskjellige kilder i Europa fra 3 til 7 tonn platina. Det var fra det i Frankrike at standardene for meter og kilogram ble laget. Men uansett hadde den fortsatt ingen alvorlig bruk.

Spesifikke tyngdekraften til rent platina er 21,45 g per 1 kubikkmeter. Det smelter ved en temperatur på ca. 1768 grader celsius. Koking (fordamping) skjer ved 3825 grader. Det er disse temperaturegenskapene som i lang tid ikke tillot å ikke isolere rent metall, langt mindre for å etablere bruken. I tillegg er platina vanskeligere enn gull og sølv, det er ganske vanskelig å bearbeide det mekanisk.

Dette metallet er smidd og behagelig. Strekkfastheten er veldig imponerende.

Det løses bare i:

• kongelig vodka;
• flytende brom;
• oppvarmet svovelsyre (men ekstremt sakte).

Derfor gir det ikke mening å bringe den til en magnet for å skille den fra sølv eller gull. Du trenger bare å forstå at rene platinsmykker ikke eksisterer. De kan inneholde forskjellige konsentrasjoner av jern og nikkel, og nettopp disse urenhetene reagerer fullstendig på magneten.

Nysgjerrig på det i mikroverden kan platina godt ha magnetiske egenskaper. Fysikere i eksperimentet klarte å finne dem i atomlaget av et metall; Åpningen ble kunngjort i 2018. For å gi stoffet ferromagnetiske egenskaper var det nødvendig å bruke ionevæske - en ny type stoff som er spesielt laget under forskning. Når det gjelder fargen på platina, er den i naturen malt i en sølvhvit tone. Noen ganger blir mørkegrå prøver funnet.

Det er viktig å trekke ut platinmalm fra tarmene på jorden, det er flere måter for dette.

Til tross for den oppdagelsen av platinaforekomster i Sør-Amerika, ligger det største feltet i verden i det 21. århundre i Afrika. Hvis akkurat det, så i Sør-Afrika. Bushveld-komplekset er en gigantisk ansamling av platinagruppemetaller; det antas at det dukket opp for 2 milliarder år siden som et resultat av vulkanske prosesser. Formen på det sørafrikanske feltet ligner et "platå" med en diameter på 370 km. Komplekset er sammensatt av flere horisonter som er rettet innover i landet.

Dessuten er tykkelsen på avsetningene i 2 av tre horisonter bare ca. 1 m. Platrif-horisonten, som nå utvikles aktivt, har en tykkelse på 5-90 m forskjellige steder. Den er utvunnet på en åpen måte. Komplekset ble åpnet i 1924. Det er herfra verden ¾ av all platina som er utvunnet, går til verdensmarkedet.

Men selv i dag er landet vårt inkludert i listen over ledende land for utvinning av platinamalm. Det er riktignok allerede på andreplass, bak Sør-Afrika med 5,8 ganger. Edelmetall blir også sendt fra Russland for eksport. Tredjeplassen i verdensrankingen er okkupert av Zimbabwe, der de produserer omtrent 3 ganger mindre platina (9 tonn).

Og også platina er utvunnet:

• USA (6000 kg);
• Canada (ca. 5000 kg);
• andre stater (6100 kg til sammen).

Dette metallet kan trekkes ut både åpent og mitt. Steinbrudd er hovedsakelig lokalisert der sekundære placers er funnet. På disse stedene ble platina avsatt etter mekanisk ødeleggelse av de primære forekomstene. men geologer har lenge oppdaget at hoveddelen av den er konsentrert i underjordiske lag av nikkelmalm. Gruvedrift skiller seg lite fra arbeid med andre metalliske mineraler; det er verdt å merke seg bare en betydelig andel av manuelt arbeid.

Etter berikelse øker konsentrasjonen med 3 størrelsesordener. Ved Bushveld-komplekset krever utvinning av 1 kg platina til slutt (tatt i betraktning teknologiske tap) 500-500 kg malm. Deretter blir det halvfabrikata behandlet i metallurgiske behandlingsovner og spesielle omformere; men det endelige resultatet oppnås først etter raffinering, når metallkonsentrasjonen er 99,5%.

Platinum er bedre enn gull fordi det er sterkere enn det. Derfor er levetiden for platinaprodukter mye høyere. Å skrape dem er mye vanskeligere. Som et resultat er det mindre sannsynlig at disse typer smykker (og ikke bare) produkter blir reparert. Platinum "alderen" skiller seg enda mer fra gull.

Hun takket være patinaen får en grå farge med en matt glans. Mange eiere prøver å kvitte seg med denne effekten og polere smykkene sine. I følge andre mennesker patina lager et edelt metall, om ikke enda mer verdifullt, så i det minste mer interessant. Å ikke se live, å ta den rette avgjørelsen vil neppe lykkes. Rhodiumlaget på hvitt gull vil gradvis slite av, og det vil bli mye gulere.

De blekner også gradvis, og de må rengjøres systematisk. Tross alt sølv er kjemisk aktivt, og det vil uunngåelig reagere med de vanligste stoffene, selv atmosfærisk oksygen. Imidlertid overskygges all denne forskjellen til fordel for platina av at det er merkbart mindre tilgjengelig enn gull og spesielt sølv.

Wolfram er som platina. Men det er betydelig billigere, mens styrken til wolframprodukter også er stor. Problemet er at wolfram er mye vanskeligere å bearbeide, noe som gir den en normal form. Å gjøre om en volframring og justere størrelsen er ikke en enkel oppgave selv med det 21. århundre teknologien. De samme vanskene oppstår når du bruker titanimitasjoner.

Det finnes ganske mange typer platinlegeringer. Smykker er for det meste laget av 950 metall, som inneholder 95% ren platina. Noen ganger kan du finne den 900. legeringen. Dens åpenbare ulemper er ikke for mettet farge og uttrykkelig glans. Derfor taper han estetisk mye på det 950. metallet.

Legeringer av platina med iridium er utbredt. Jo mer denne andre komponenten er, desto mer ildfast er forbindelsen. Krystalliseringsintervallet for platina-iridium-legeringer er relativt smalt. Stoffets hardhet og styrke øker også betydelig.

For forskjellige formål kan platina fortsatt smeltes sammen med:

• kobber;
• ruthenium;
• palladium;
• nikkel;
• rhodium.

En veldig stor andel platina brukes i industrien. Teknologer setter stor pris på egenskapen til dette metallet for å akselerere forskjellige kjemiske reaksjoner uten å avvike. Nå brukes den noen ganger i medisin, først og fremst for tannproteser. Allerede i midten av forrige århundre utgjorde slike applikasjoner flere prosent av all platina som ble utvunnet. Mengden vokser gradvis.

Bruken av den i produksjonen av salpetersyre (som et oksidasjonsmiddel av ammoniakk) er også utbredt. I dette tilfellet blir imidlertid platina-rodiumlegering oftere brukt, og ikke rent metall. Årsakene til denne preferansen er bare av interesse for teknologer og er utenfor omfanget av denne artikkelen.Et annet edelt metall brukes til fremstilling av svovelsyre, hydrogenering av hydrokarboner, acetylen, ketoner.

men Platinum er også mye brukt i oljeraffineringsindustrien. Det er en utmerket katalysator som akselererer produksjonen av bensin. I destillasjonskolonner plasseres ikke et nett, som noen ganger er tenkt, men fint delt platinapulver. Det er mer holdbart og molybden og vanadium. Og også til fordel for platina er bevis på økt effektivitet.

Platina kan brukes i motstandskontakter fra elektriske ovner. Du kan møte henne i mange andre elektriske kontakter.

Platinakoboltlegering er nødvendig for å lage magneter som kombinerer kompakthet og enorm ytelse.

Hver dag bruker mange bilister implisitt platina. I biler finnes det hovedsakelig i katalysatorer. Dette metallet bidrar til å redusere eksosutslipp, og forbedrer dermed den urbane atmosfæren. Platinbelegget i katalysatoren påføres et monolitisk keramisk element.

Tilbake til medisinen, er det verdt å merke seg at platinabasert lager unike kirurgiske instrumenter. De kan desinfiseres med alkoholbrennere uten å bruke spesielle reagenser. Tannleger elsker å jobbe med verktøy som sprøyter et tynt lag platina. Platin-iridiumelektroder brukes til å kontrollere rytmen i hjerteaktivitet, og for proteser for hørselsproblemer.

Men man kan ikke unnlate å nevne rollen som “white metal” på andre områder.

For eksempel, Det er veldig etterspurt innen glassproduksjon.. Snarere ikke vindusglass, men høykvalitets optiske briller. Rhodium-platina-blanding er med på å lage glassfiberpresser med en tykkelse på mindre enn 1 mm. I mange tusen timer fungerer den ordentlig ved en temperatur på 1400-1500 grader, og utvikler seg inne i glassovner.

Elite-tsjekkisk glass, som koster nesten fantastiske penger, lages nettopp inne i platinodeltdeler.

Den kjemiske industrien kunne selvfølgelig ikke passere et slikt stoff som er bestandig mot varme og de mest kaustiske reagensene. I den er smeltedigler laget av platina og andre retter til forsknings- og ekspertlaboratorier, for spesielt rene næringer.

Så, akkurat basert på Pt opprette noen enheter som brukes til å lage halvlederkrystalleri. Bare inni dem kan slike forhold opprettes når konsentrasjonen av urenheter er mindre enn 1 atom per million. Selv i platina-digler produserer de de krystaller som er nødvendige for å lage lasere og for kontakter med lavstrøms elektroteknikk.

Dette metallet fortsetter:

• speil brukt i lasere;
• retorter for fremstilling av fluor og perklorsyrer;
• uoppløselige anoder for galvanisk utstyr;
• motstand termometre;
• individuelle deler av mikrobølgeovn utstyr;
• medisiner som undertrykker visse former for kreft;
• produksjon av mynter og insignier, medaljer og ordrer;
• utstyr der vitaminer og noen andre farmakologiske preparater er syntetisert.

Helt fra begynnelsen er det nødvendig å fokusere på prisen. Platinum med en identisk prøve vil være minst tre ganger dyrere enn gull. Dessuten er det ikke så mange gullsmeder som jobber med henne. De aller fleste slike mestere jobber i Vest-Europa. Det anbefales å fokusere på smykker derfra. Men ikke stol på prislappen og ordene til selgerne, men krever offisielle sertifikater.

Tilsetningsstoffer av kobolt og rutenium kan øke levetiden til produktet. Smykker med tilsetning av iridium blir ofte riper, men kan spare penger. Utvalget må velges primært under hensyntagen til dets økonomiske evner.

Og noen flere tips:

• platina kombineres visuelt med eventuelle perler;
• det beste alternativet (hvis midler er tilgjengelige) ville være å kombinere det med diamanter;
• innsatte steiner må samsvare med det generelle konseptet;
• inngraverte inskripsjoner og tegninger kan raskt gå av moten;
• og selvfølgelig må du kontakte den offisielle smykkebutikken, og ikke den første butikken du traff på veien eller en kiosk midt i undergangen.

Det er ingen spesifikke krav her. Rensing utføres vanligvis ved bruk av spesielle preparater for platina. Du kan kjøpe dem i de fleste smykkebutikker. Noen mennesker bruker umettet såpe eller sterkt fortynnet ammoniakk. Noen ganger brukes også flytende vaskemidler; Imidlertid antas såpe og geler å føre til tap av karakteristisk glans.

Det utføres bare av erfarne gullsmeder på spesialutstyr. Platinaproduktet må lagres separat fra smykker laget av andre metaller. Dette vil beskytte dem mot deformasjon når de blir berørt av en hardere gjenstand.

Den høye verdien av platina skyldes ikke bare sine egne unike egenskaper, men også dens komparative sjeldenhet. Det anslås at selv i avsetninger (så vel som i hele jordskorpen) er konsentrasjonen av Pt 30 ganger lavere enn konsentrasjonen av gull. Fra 1828 til 1845 ble det laget platinamynter i vårt land. Pålydende verdi var 3, 6 og 12 rubler, og den totale mengden metallforbruk oversteg 14 tonn. Platinum falt i kategorien edle metaller først i 1751 - omtrent 200 år har gått siden det ble kjent i Europa.

Og i vårt land, i de første ti årene av utvinning, ble så mye platina utvunnet som i århundrene før oppdagelsen av Ural-forekomstene, de ble utvunnet i hele Amerika. og det er i Russland at både de største, generelt (smeltede), og den største av nuggets som har overlevd til vår tid. Platinum fikk status som et kjemisk element i 1735, da italienske D. Scaliger beviste sin uforenlighet; trodde tidligere at dette er et enkelt stoff.

Kjemisk rent platina fra malm ble først isolert etter 68 år i England. I metallisk form er det biologisk nøytralt. Imidlertid kan individuelle forbindelser (hovedsakelig med fluor) være ekstremt livstruende. Og i 1867 ble alle russiske platinareserver (umiddelbart etter opphevelsen av moratoriet på salg) kjøpt av England. men i de første årene av det tjuende århundre utgjorde landet vårt minst 90% av verdensproduksjonen (fordi fantastiske reserver i Sør-Afrika ble funnet bare på midten av 1920-tallet).

Det er derfor ikke overraskende at det i mai 1918 ble opprettet et spesielt institutt for undersøkelse av platina. Nå er det en del av Institutt for generell og uorganisk kjemi. Individuelle platinaholdige mineraler inneholder også antimon, arsen eller svovel, men de er mindre vanlige enn forbindelser med metaller. Dermed inkluderer Norilskite-mineralet som er utvunnet nord i Krasnoyarsk-territoriet 25% jern og 26% nikkel. Det er underlig at i et av stadiene i den industrielle produksjonen av platina, kan en sukkeroppløsning brukes.

Og navnene på dette metallet er ganske forskjellige: de kaller det "råttent gull" og "froskegull". Små krystaller av den har en kubisk form. Opprinnelig, i første halvdel av 1800-tallet, ble det laget ringer og bøyler for fat fra platina i vårt land. I elektrisk ledningsevne er dette metallet dårligere enn kobber og aluminium og sølv. Platinum begynner å oksidere med atmosfærisk oksygen bare ved temperaturer fra 200 grader.

Les mer om platina og dens egenskaper i videoen.