Platina: propriedades e aplicações

Substâncias que existem na natureza - um tópico praticamente inesgotável para histórias. Além disso, nem todos eles são igualmente bem conhecidos. É necessário descobrir, pelo menos para o desenvolvimento geral, os principais momentos associados à platina, suas propriedades e características de aplicação.

Aqueles que se formaram na escola algumas décadas atrás certamente diriam que a platina é o metal de um subgrupo lateral do 8º grupo da Tabela Periódica dos Elementos. No entanto, essa classificação está desatualizada e agora a platina é atribuída ao 10º grupo de elementos.

É impossível dizer como esse metal se parece na natureza. De fato, em sua forma pura, só pode ser obtido artificialmente. Os minérios de platina possuem apenas pequenas inclusões da substância básica. Do ponto de vista físico, são misturas isomórficas de Pt com:

• cobre;
• ferro;
• níquel;
• prateado
• vários metais do grupo da platina.

Minérios de platina estão por toda parte em um estado difuso. A maioria deles está concentrada no Novo Mundo. Porque a honra da descoberta da platina pertence aos antigos índios. Quando exatamente eles começaram a extrair esse metal, mesmo os especialistas não sabem. Mas após a descoberta da platina pelos europeus, seu papel na economia foi mais provável negativo.

Não é de admirar que em 1735, na Espanha, eles decidiram proibir a importação de platina extraída anteriormente para a metrópole. O que foi extraído novamente na Colômbia recebeu ordem de ser cuidadosamente separado da prata e inundado em rios. E tudo o que eles conseguiram trazer para a própria Espanha foi afogado no mar em uma atmosfera festiva.

Mas é curioso que menos de meio século se tenha passado, pois Madri, pelo contrário, estabeleceu um caminho para a importação aprimorada de matérias-primas de platina. Então eles começaram a usá-lo em escala estadual para falsificar moedas de outros metais preciosos. Em 1820, segundo várias fontes, na Europa, produziam de 3 a 7 toneladas de platina. Foi na França que foram feitos os padrões de metro e quilograma. Mas de qualquer maneira, ainda não tinha nenhum uso sério.

A gravidade específica da platina pura é de 21,45 g por 1 metro cúbico. Ver. Derrete a uma temperatura de cerca de 1768 graus Celsius. A ebulição (evaporação) ocorre a 3825 graus. São essas características de temperatura que durante muito tempo não permitiram não isolar o metal puro, muito menos estabelecer seu uso. Além disso, a platina é mais dura que o ouro e a prata; é bastante difícil processá-la mecanicamente.

Este metal é forjado e dúctil. Sua resistência à tração é muito impressionante.

Ele se dissolve apenas em:

• vodka real;
• bromo líquido;
• ácido sulfúrico aquecido (mas extremamente lentamente).

Portanto, trazê-lo para um ímã para separá-lo da prata ou ouro não faz sentido. Você só precisa entender que as jóias de platina pura não existem. Eles podem conter várias concentrações de ferro e níquel, e apenas essas impurezas são completamente responsivas ao ímã.

Curioso que no microworld, a platina pode muito bem ter propriedades magnéticas. Os físicos do experimento conseguiram encontrá-los na camada atômica de um metal; A abertura foi anunciada em 2018. Para dar à substância propriedades ferromagnéticas, era necessário o uso de líquido iônico - um novo tipo de substância especialmente criado durante a pesquisa. Quanto à cor da platina, na natureza é pintada em um tom branco-prateado. Às vezes, são encontradas amostras em cinza escuro.

É importante extrair minério de platina das entranhas da terra, existem várias maneiras para isso.

Apesar da descoberta inicial de depósitos de platina na América do Sul, o maior campo do mundo no século 21 está localizado na África. Se exatamente, então na África do Sul. O complexo Bushveld é um gigantesco acúmulo de metais do grupo da platina; acredita-se que apareceu 2 bilhões de anos atrás como resultado de processos vulcânicos. A forma do campo sul-africano se assemelha a um "platô" com um diâmetro de 370 km. O complexo é composto por vários horizontes direcionados para o interior.

Além disso, a espessura dos depósitos em 2 dos três horizontes é de apenas 1 m. O horizonte Platrif, que está sendo desenvolvido ativamente agora, tem uma espessura de 5 a 90 m em lugares diferentes. É extraído de maneira aberta. O complexo foi inaugurado em 1924. É daqui que o mundo ¾ de toda a platina extraída vai para o mercado mundial.

Mas ainda hoje, nosso país está incluído na lista dos principais países para a extração de minérios de platina. É verdade que já está em segundo lugar, atrás da África do Sul em 5,8 vezes. O metal precioso também é enviado da Rússia para exportação. O terceiro lugar no ranking mundial é ocupado pelo Zimbábue, onde produz cerca de 3 vezes menos platina (9 toneladas).

E também a mineração de platina:

• EUA (6000 kg);
• Canadá (aproximadamente 5000 kg);
• outros estados (6100 kg juntos).

Este metal pode ser extraído, tanto o aberto quanto o meu. As pedreiras estão localizadas principalmente onde placers secundários são encontrados. Nesses locais, a platina foi depositada após a destruição mecânica dos depósitos primários. Mas Os geólogos descobriram há muito tempo que a maior parte está concentrada em camadas subterrâneas de minérios de níquel. A mineração difere pouco do trabalho com outros minerais metálicos; vale ressaltar apenas uma proporção significativa do trabalho manual.

Após o enriquecimento, sua concentração aumenta em 3 ordens de magnitude. No complexo Bushveld, a extração de 1 kg de platina (levando em consideração as perdas tecnológicas) exige o aumento de 500 a 1500 kg de minério. Em seguida, o produto semi-acabado é processado em fornos de tratamento metalúrgico e conversores especiais; mas o resultado final é alcançado somente após o refino, quando a concentração de metal é de 99,5%.

A platina é melhor que o ouro porque é mais forte que ele. Portanto, a vida útil dos produtos de platina é muito maior. Arranhá-los é muito mais difícil. Como resultado, esses tipos de jóias (e não apenas) os produtos têm menos probabilidade de serem reparados. A platina "envelhecida" difere do ouro ainda mais.

Ela, graças à pátina, adquire uma cor cinza com um brilho fosco. Muitos proprietários tentam se livrar desse efeito e polir suas jóias. De acordo com outras pessoas A pátina produz um metal precioso, se não mais valioso, pelo menos mais interessante. Não vendo ao vivo, é improvável que tome a decisão certa. A camada de ródio no ouro branco desaparecerá gradualmente e ficará muito mais amarela.

Eles também desaparecem gradualmente e precisam ser limpos sistematicamente. Afinal a prata é quimicamente ativa e inevitavelmente reagirá com as substâncias mais comuns, até o oxigênio atmosférico. No entanto, toda essa diferença em favor da platina é ofuscada pelo fato de ser visivelmente menos acessível que o ouro e principalmente a prata.

O tungstênio é como platina. Mas é significativamente mais barato, enquanto a força dos produtos de tungstênio também é grande. O problema é que o tungstênio é muito mais difícil de processar, dando-lhe uma forma normal. Remanejar um anel de tungstênio e ajustar seu tamanho não é uma tarefa fácil, mesmo com a tecnologia do século XXI. As mesmas dificuldades surgem ao usar imitações de titânio.

Existem alguns tipos de ligas de platina. A maior parte das jóias é feita de metal 950, que contém 95% de platina pura. Às vezes você pode encontrar a 900ª liga. Suas desvantagens óbvias não são cores muito saturadas e brilho inexpressivo. Portanto, em termos estéticos, ele perde muito para o 950º metal.

Ligas de platina com irídio são comuns. Quanto mais este segundo componente, mais refratário é o composto. O intervalo de cristalização das ligas de platina-irídio é relativamente estreito. A dureza e resistência da substância também aumentam significativamente.

Para vários propósitos, a platina ainda pode ser fundida com:

• cobre;
• rutênio;
• paládio;
• níquel;
• ródio.

Uma proporção muito grande de platina é usada na indústria. Os tecnólogos apreciam muito a propriedade deste metal para acelerar várias reações químicas sem divergir. Agora, às vezes, é usado em medicina, principalmente para próteses dentárias. Já em meados do século passado, essas aplicações representavam vários por cento de toda a platina extraída. A quantidade está crescendo gradualmente.

Seu uso na produção de ácido nítrico (como agente oxidante da amônia) também é generalizado. No entanto, nesse caso, a liga de platina e ródio é mais frequentemente usada, e não de metal puro. Os motivos dessa preferência são de interesse apenas dos tecnólogos e estão além do escopo deste artigo.Outro metal precioso é usado na produção de ácido sulfúrico, hidrogenação de hidrocarbonetos, acetileno, cetonas.

Mas A platina também é amplamente utilizada na indústria de refino de petróleo. É um excelente catalisador que acelera a produção de gasolina. Nas colunas de destilação, não é colocada uma rede, como às vezes se pensa, mas um pó de platina finamente dividido. É mais durável, molibdênio e vanádio. E também a favor da platina indica maior eficiência.

A platina pode ser usada em contatos de resistência de fornos elétricos. Você pode encontrá-la em muitos outros contatos elétricos.

A liga de platina-cobalto é necessária para criar ímãs que combinam compacidade e desempenho tremendo.

Todos os dias, muitos motoristas usam implicitamente platina. Nos carros, é encontrado principalmente em catalisadores. Este metal ajuda a reduzir as emissões de escape, melhorando assim a atmosfera urbana. O revestimento de platina no catalisador é aplicado a um elemento cerâmico monolítico.

Voltando à medicina, vale ressaltar que a base de platina produz instrumentos cirúrgicos exclusivos. Eles podem ser desinfetados com queimadores de álcool sem gastar reagentes especiais. Os dentistas gostam de trabalhar com ferramentas que pulverizam uma fina camada de platina. Eletrodos de platina-irídio são usados ​​para controlar o ritmo da atividade cardíaca e para próteses para problemas auditivos.

Mas não se pode deixar de mencionar o papel do “metal branco” em outras áreas.

Então É muito procurado na produção de vidro.. Em vez disso, não vidro de janela, mas óculos ópticos de alta qualidade. A mistura de ródio e platina ajuda a fabricar matrizes de fibra de vidro com espessura inferior a 1 mm. Por milhares de horas, funciona adequadamente a uma temperatura de 1400-1500 graus, desenvolvendo-se dentro de fornos de vidro.

O vidro tcheco Elite, que custa dinheiro quase fabuloso, é fabricado precisamente dentro de cadinhos de platina.

Obviamente, a indústria química não poderia passar por uma substância resistente ao calor e aos reagentes mais cáusticos. Nele, os cadinhos são feitos de platina e outros pratos para laboratórios de pesquisa e especialistas, para indústrias especialmente limpas.

Então exatamente baseado em Pt criar alguns dispositivos usados ​​para criar cristais semicondutoresc. Somente dentro delas podem ser criadas essas condições quando a concentração de impurezas for inferior a 1 átomo por milhão. Mesmo em cadinhos de platina, eles produzem os cristais necessários para a criação de lasers e para contatos da engenharia elétrica de baixa corrente.

Esse metal continua:

• espelhos usados ​​dentro de lasers;
• réplicas para a produção de ácidos fluorídrico e perclórico;
• ânodos insolúveis para equipamentos galvânicos;
• termômetros de resistência;
• partes individuais de equipamentos de microondas;
• drogas que suprimem certas formas de câncer;
• produção de moedas e insígnias, medalhas e encomendas;
• equipamento onde são sintetizadas vitaminas e outras preparações farmacológicas.

Desde o início, você precisa se concentrar no preço. A platina com uma amostra idêntica será pelo menos três vezes mais cara que o ouro. Além disso, não há tantos joalheiros trabalhando com ela. A grande maioria desses mestres trabalha na Europa Ocidental. É aconselhável se concentrar em jóias a partir daí. Mas não confie no preço e nas palavras dos vendedores, mas exija certificados oficiais.

Os aditivos de cobalto e rutênio podem aumentar a vida útil do produto. As jóias com a adição de irídio geralmente são arranhadas, mas podem economizar dinheiro. A amostra deve ser selecionada principalmente levando em consideração suas capacidades financeiras.

E mais algumas dicas:

• a platina é combinada visualmente com qualquer gema;
• a melhor opção (se houver fundos disponíveis) seria combiná-lo com diamantes;
• as pedras inseridas devem estar em conformidade com o conceito geral;
• inscrições e desenhos gravados podem sair de moda rapidamente;
• e, é claro, é necessário entrar em contato com a joalheria oficial, e não a primeira loja que você encontra no caminho ou um quiosque no meio da passagem subterrânea.

Não há requisitos específicos aqui. A purificação é geralmente realizada usando preparações especiais para platina. Você pode comprá-los na maioria das joalherias. Algumas pessoas usam sabão não saturado ou amônia altamente diluída. Às vezes, detergentes líquidos também são usados; no entanto, acredita-se que sabão e géis resultem em uma perda de brilho característico.

É realizada apenas por joalheiros experientes em equipamentos especiais. O produto de platina deve ser armazenado separadamente de jóias feitas de outros metais. Isso irá protegê-los da deformação quando tocados por um objeto mais duro.

O alto valor da platina deve-se não apenas às suas propriedades únicas, mas também à sua raridade comparativa. Estima-se que, mesmo em depósitos (assim como em toda a crosta terrestre), a concentração de Pt seja 30 vezes menor que a concentração de ouro. De 1828 a 1845, moedas de platina foram fabricadas em nosso país. Seu valor nominal era de 3, 6 e 12 rublos, e a quantidade total de metal consumido excedia 14 toneladas. A platina caiu na categoria de metais preciosos apenas em 1751 - aproximadamente 200 anos se passaram desde que se tornou conhecido na Europa.

E em nosso país, nos primeiros 10 anos de extração, tanto platina foi extraída quanto nos séculos anteriores à descoberta dos depósitos dos Urais, eles foram extraídos em toda a América. E é na Rússia que são encontradas as maiores, geralmente (re-derretidas) e as maiores pepitas que sobreviveram ao nosso tempo. A platina recebeu o status de um elemento químico em 1735, quando o italiano D. Scaliger provou sua indecomposição; anteriormente se acreditava que esta é uma substância simples

Platina quimicamente pura do minério foi isolada somente após 68 anos na Inglaterra. Na forma metálica, é completamente neutro biologicamente. No entanto, compostos individuais (principalmente com flúor) podem ser extremamente fatais. E em 1867, todas as reservas russas de platina (imediatamente após o levantamento da moratória à venda) foram compradas pela Inglaterra. Mas nos primeiros anos do século XX, nosso país representava pelo menos 90% da produção mundial (porque reservas fantásticas na África Austral foram encontradas apenas em meados da década de 1920).

Não é de surpreender, portanto, que em maio de 1918 tenha sido criado um instituto especial para o estudo da platina. Agora faz parte do Instituto de Química Geral e Inorgânica. Minerais individuais contendo platina também contêm antimônio, arsênico ou enxofre, mas são menos comuns que compostos com metais. Assim, o mineral Norilskite extraído no norte do território de Krasnoyarsk inclui 25% de ferro e 26% de níquel. É curioso que em uma etapa da produção industrial de platina, uma solução de açúcar possa ser usada.

E os nomes deste metal são bastante diversos: eles chamam de "ouro podre" e "ouro de sapo". Pequenos cristais têm uma forma cúbica. Inicialmente, na primeira metade do século XIX, anéis e argolas para barris eram feitos de platina em nosso país. Na condutividade elétrica, esse metal é inferior ao cobre, alumínio e prata. A platina começa a oxidar com oxigênio atmosférico apenas a temperaturas de 200 graus.

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