Платина: свойства и приложения

Вещества, които съществуват в природата - практически неизчерпаема тема за историите. Освен това не всички са еднакво добре познати. Необходимо е да се установят, поне за общото развитие, основните моменти, свързани с платината, нейните свойства и особености на приложение.

Тези, които са завършили училище преди няколко десетилетия, със сигурност биха казали, че платината е металът на странична подгрупа от 8-ма група на Периодичната таблица на елементите. Тази класификация обаче е остаряла и сега платината е причислена към 10-та група елементи.

Невъзможно е да се каже как изглежда този метал в природата. Всъщност, в чистия си вид той може да бъде получен само изкуствено. Рудните от платина имат само малки включвания на основното вещество. От физическа гледна точка, те са изоморфни смеси на Pt с:

• мед;
• изгладят;
• никел;
• сребро;
• различни метали от платинена група.

Рудните от платина са навсякъде в дифузно състояние. Повечето от тях са концентрирани в Новия свят. следователно честта на откриването на платина принадлежи на древните индийци, Кога точно започнаха да изкопават този метал, дори експертите не знаят. Но след откриването на платина от европейците, ролята й в икономиката беше по-вероятна отрицателна.

Нищо чудно, че през 1735 г. в Испания те решават да забранят вноса на доносена преди това платина в метрополията. Това, което отново беше добито в Колумбия, беше наредено да бъде отделено внимателно от сребро и наводнено в реки. И всичко, което бяха успели да донесат в самата Испания, беше удавено в морето в празнична атмосфера.

Любопитно е обаче, че мина по-малко от половин век, тъй като Мадрид, напротив, е определил курс за засилен внос на платинени суровини. Тогава те започнаха да го използват в държавен мащаб за фалшифициране на монети от други благородни метали. Към 1820 г. според различни източници в Европа се оказва от 3 до 7 тона платина. Именно от него във Франция са направени стандартите на метър и килограм. Но така или иначе, все още нямаше сериозна употреба.

Специфичното тегло на чистата платина е 21,45 g на 1 куб. виж. Топи се при температура от около 1768 градуса по Целзий. Кипенето (изпаряването) става при 3825 градуса. Именно тези температурни характеристики дълго време не позволяват да не се изолира чист метал, още по-малко да се установи използването му. В допълнение, платината е по-твърда от златото и среброто, е доста трудно да се обработва механично.

Този метал е кован и пластичен. Неговата якост на опън е много впечатляваща.

Разтваря се само в:

• кралска водка;
• течен бром;
• загрята сярна киселина (но изключително бавно).

Следователно, да го доведете до магнит, за да го отделите от среброто или златото, няма смисъл. Просто трябва да разберете, че чисти платинени бижута не съществуват. Те могат да съдържат различни концентрации на желязо и никел и точно тези примеси напълно реагират на магнита.

Любопитно е това в микровълна, платината може да има магнитни свойства. Физиците в експеримента успяха да ги намерят в атомния слой на метал; Откриването беше обявено през 2018 година. За да се даде на веществото феромагнитни свойства, беше необходимо да се използва йонна течност - нов вид вещество, специално създадено по време на изследванията. Що се отнася до цвета на платината, в природата тя е боядисана в сребристо-бял тон. Понякога се срещат тъмносиви проби.

Важно е да добивате платинена руда от недрата на земята, има няколко начина за това.

Въпреки първоначалното откриване на платинови находища в Южна Америка, най-голямото находище в света през 21 век се намира в Африка. Ако точно, тогава в Южна Африка. Комплексът Бушвелд е гигантско натрупване на метали от платиновата група; смята се, че тя се е появила преди 2 милиарда години в резултат на вулканични процеси. Формата на южноафриканското поле наподобява "плато" с диаметър 370 км. Комплексът е съставен от няколко хоризонта, които са насочени във вътрешността.

Освен това дебелината на отлаганията в 2 от три хоризонта е само около 1 m. Хоризонтът Платриф, който се развива активно сега, има дебелина 5-90 м на различни места. Добива се по открит начин. Комплексът е открит през 1924г. Именно оттук светът ¾ от цялата добивана платина отива на световния пазар.

Но и днес страната ни е включена в списъка на водещите страни за добив на платинени руди. Вярно е, че вече е на второ място, зад Южна Африка 5,8 пъти. Скъпоценният метал също се изпраща от Русия за износ. Третото място в световната класация заема Зимбабве, където произвеждат около 3 пъти по-малко платина (9 тона).

И също се добива платина:

• САЩ (6000 кг);
• Канада (приблизително 5000 кг);
• други държави (6100 кг заедно).

Този метал може да бъде извлечен както отворен, така и мой. Кариерите са разположени главно там, където са открити вторични раздалечители. На тези места платината се отлага след механично унищожаване на първичните находища. но геолозите отдавна са открили, че по-голямата част от него е концентрирана в подземни слоеве никелови руди. Добивът на мини се различава малко от работата по други метални минерали; заслужава да се отбележи само значителна част от ръчния труд.

След обогатяване концентрацията му се повишава с 3 порядъка. В комплекса Bushveld извличането на 1 kg платина в крайна сметка (като се вземат предвид технологичните загуби) изисква набиране на 500-1500 kg руда. След това полуготовият продукт се обработва в металургични пещи за обработка и специални конвертори; но крайният резултат се постига само след рафиниране, когато концентрацията на метала е 99,5%.

Платината е по-добра от златото, защото е по-силна от нея. Следователно, експлоатационният живот на продуктите от платина е много по-висок. Драскането им е много по-трудно. В резултат на това тези видове бижута (и не само) продукти са по-малко вероятно да бъдат поправени. Платината "състарена" се различава от златото още повече.

Тя, благодарение на патината, придобива сив цвят с матов блясък. Много собственици се опитват да се отърват от този ефект и полират бижутата си. Според други хора патина прави скъпоценен метал, ако не и още по-ценен, то поне по-интересен. Ако не се видите на живо, да вземете правилното решение е малко вероятно да успее. Слоят родий върху бяло злато постепенно ще се износва и ще стане много по-жълт.

Те също постепенно избледняват и ще трябва да се почистват систематично. В крайна сметка среброто е химически активно и неминуемо ще реагира с най-често срещаните вещества, дори атмосферния кислород. Цялата тази разлика в полза на платината обаче е засенчена от факта, че тя е видимо по-малко достъпна от златото и особено среброто.

Волфрамът е като платина. Но е значително по-евтино, докато силата на волфрамовите продукти също е голяма. Проблемът е, че волфрамът се обработва много по-трудно, придавайки му нормална форма. Преработката на волфрамов пръстен и коригирането на неговия размер не е лесна задача дори и с технологията на 21-ви век. Същите трудности възникват при използване на титанови имитации.

Има доста видове сплави от платина. Бижутата в по-голямата си част са изработени от 950 метал, който съдържа 95% чиста платина. Понякога можете да намерите 900-та сплав. Очевидните му недостатъци са не твърде наситеният цвят и неекспресивният блясък. Следователно в естетическо отношение той губи много на 950-ия метал.

Сплавите от платина с иридий са широко разпространени. Колкото повече е този втори компонент, толкова по-огнеупорно е съединението. Интервалът на кристализация на платино-иридиевите сплави е сравнително тесен. Твърдостта и здравината на веществото също нарастват значително.

За различни цели платината все още може да се слее с:

• мед;
• рутений;
• паладий;
• никел;
• родий.

Много голяма част от платината се използва в промишлеността. Технолозите високо ценят свойството на този метал да ускорява различни химични реакции, без да се разминава. Сега понякога се използва в медицината, предимно за зъбни протези. Още в средата на миналия век подобни приложения представляват няколко процента от цялата добивана платина. Количеството постепенно расте.

Използването му в производството на азотна киселина (като окислител на амоняк) също е широко разпространено. В този случай обаче по-често се използва платина-родиева сплав, а не чист метал. Причините за това предпочитание представляват интерес само за технолозите и са извън обхвата на тази статия.Друг благороден метал се използва при производството на сярна киселина, хидрогениране на въглеводороди, ацетилен, кетони.

но Платината се използва широко и в нефтопреработвателната промишленост. Той е отличен катализатор, ускоряващ производството на бензин. В дестилационните колони не се поставя мрежа, както понякога се мисли, а фино разделен платинен прах. Той е по-траен и молибден, и ванадий. А също и в полза на платината е доказателство за повишена ефективност.

Платината може да се използва в съпротивителни контакти на електрически пещи. Можете да я срещнете в много други електрически контакти.

Платиново-кобалтовата сплав е необходима за създаване на магнити, които съчетават компактност и невероятна производителност.

Всеки ден много автомобилисти косвено използват платина. В автомобилите се среща главно в катализатори. Този метал помага за намаляване на емисиите на отработени газове, като по този начин подобрява градската атмосфера. Платиновото покритие в катализатора се нанася върху монолитен керамичен елемент.

Връщайки се към медицината, заслужава да се отбележи, че на базата на платина правят уникални хирургически инструменти. Те могат да бъдат дезинфекцирани с алкохолни горелки, без да харчат специални реактиви. Зъболекарите обичат да работят с инструменти, които пръскат тънък слой платина. Платиново-иридиевите електроди се използват за контрол на ритъма на сърдечната дейност и за протезиране при проблеми със слуха.

Но не може да не споменем и ролята на „белия метал“ в други области.

Например, Тя е много търсена в производството на стъкло., По-скоро не стъкло за прозорци, а висококачествени оптични очила. Родиево-платинената смес помага да се изработват фибростъкло с дебелина по-малка от 1 мм. В продължение на много хиляди часа той функционира правилно при температура 1400-1500 градуса, развивайки се в стъклени пещи.

Елитното чешко стъкло, което струва почти приказни пари, е направено именно вътре в платинени тигели.

Разбира се, химическата промишленост не би могла да подмине такова вещество, устойчиво на топлина и най-едрите реагенти. В него тигелите се правят от платина и други съдове за научноизследователски и експертни лаборатории, за особено чисти индустрии.

Така точно въз основа на Pt създават някои устройства, използвани за създаване на полупроводникови кристалиинча Само вътре в тях могат да се създават такива условия, когато концентрацията на примеси е по-малка от 1 атом на милион. Дори в платинените тигели те произвеждат кристалите, необходими за създаване на лазери и за контакти на електротехника с нисък ток.

Този метал продължава:

• огледала, използвани в лазерите;
• retorts за производство на флуороводородна и перхлорна киселини;
• неразтворими аноди за галванично оборудване;
• термометри за съпротивление;
• отделни части на микровълновото оборудване;
• лекарства, които потискат определени форми на рак;
• производство на монети и знаци, медали и ордени;
• оборудване, където се синтезират витамини и някои други фармакологични препарати.

От самото начало е необходимо да се съсредоточите върху цената. Платината с идентична проба ще бъде поне три пъти по-скъпа от златото, Освен това няма много бижутери, които работят с нея. По-голямата част от такива майстори работят в Западна Европа. Препоръчително е да се съсредоточите върху бижутата оттам. Но не се доверявайте на етикета с цените и думите на продавачите, а се изисква официални сертификати.

Добавките на кобалт и рутений могат да увеличат живота на продукта. Бижутата с добавка на иридий често се надраскват, но могат да спестят пари. Извадката трябва да бъде избрана преди всичко, като се вземат предвид нейните финансови възможности.

И още няколко съвета:

• платината се комбинира визуално с всякакви скъпоценни камъни;
• най-добрият вариант (ако има налични средства) би бил комбинирането му с диаманти;
• вмъкнатите камъни трябва да съответстват на общата концепция;
• гравирани надписи и рисунки могат бързо да излязат от мода;
• и, разбира се, трябва да се свържете с официалния магазин за бижута, а не с първия магазин, който ударите по пътя или с павилион в средата на подлеза.

Тук няма конкретни изисквания. Пречистването обикновено се извършва с помощта на специални препарати за платина. Можете да ги закупите в повечето магазини за бижута. Някои хора използват ненаситен сапун или силно разреден амоняк. Понякога се използват и течни перилни препарати; обаче се смята, че сапунът и геловете водят до загуба на характерен блясък.

Извършва се само от опитни бижутери на специално оборудване. Платиновият продукт трябва да се съхранява отделно от бижутата, изработени от други метали. Това ще ги предпази от деформация при докосване от по-твърд предмет.

Високата стойност на платината се дължи не само на нейните собствени уникални свойства, но и на сравнителната й рядкост. Изчислено е, че дори в находища (както и в цялата земна кора) концентрацията на Pt е 30 пъти по-ниска от концентрацията на злато. От 1828 до 1845 г. у нас са правени платинени монети. Номиналната им стойност беше 3, 6 и 12 рубли, а общото количество консумиран метал надхвърли 14 тона. Платината попада в категорията на благородните метали едва през 1751 г. - изминали са около 200 години, откакто е станала известна в Европа.

А у нас през първите 10 години на добива толкова много платина се добива, колкото през вековете преди откриването на уралските находища, те се добиват в цяла Америка. и именно в Русия се откриват както най-големите, като цяло (претопени), така и най-големите от оцелелите до нашето време самородки. Платината получава статут на химичен елемент през 1735 г., когато италианският D. Scaliger доказва своята несъвместимост; по-рано вярваше, че това е проста субстанция.

Химически чиста платина от руда е изолирана едва след 68 години в Англия. В метална форма той е напълно неутрален биологично. Отделните съединения (предимно с флуор) обаче могат да бъдат изключително опасни за живота. И през 1867 г. всички руски платинени резерви (веднага след вдигането на мораториума за продажба) са купени от Англия. но в първите години на ХХ век страната ни представляваше поне 90% от световното производство (защото фантастични резерви в Южна Африка са открити едва в средата на 20-те години).

Следователно не е изненадващо, че през май 1918 г. е създаден специален институт за изследване на платина. Сега тя е част от Института по обща и неорганична химия. Отделните минерали, съдържащи платина, също съдържат антимон, арсен или сяра, но те са по-редки от съединенията с металите. По този начин минералът Норилските, добиван в северната част на Красноярския край, включва 25% желязо и 26% никел. Любопитно е, че на един от етапите на промишленото производство на платина може да се използва захарен разтвор.

И имената на този метал са доста разнообразни: наричат ​​го „гнило злато” и „жабешко злато”. Малките му кристали имат кубична форма. Първоначално през първата половина на 19 век от платина у нас се правят пръстени и обръчи за бъчви. По електропроводимост този метал е по-нисък от мед, алуминий и сребро. Платината започва да се окислява с атмосферен кислород само при температури от 200 градуса.

Прочетете повече за платината и нейните свойства във видеото.