Platina: vlastnosti a aplikácie

Látky, ktoré existujú v prírode - prakticky nevyčerpateľná téma pre príbehy. Navyše nie všetky sú rovnako dobre známe. Je potrebné zistiť, aspoň pre všeobecný vývoj, hlavné momenty spojené s platinou, jej vlastnosti a vlastnosti aplikácie.

Tí, ktorí pred niekoľkými desaťročiami ukončili školu, by určite povedali, že platina je kov bočnej podskupiny 8. skupiny periodickej tabuľky prvkov. Táto klasifikácia je však zastaraná a teraz je platina zaradená do 10. skupiny prvkov.

Nie je možné povedať, ako tento kov vyzerá v prírode. V čistej forme ho možno získať iba umelo. Platinové rudy majú len malé inklúzie základnej látky. Z fyzikálneho hľadiska ide o izomorfné zmesi Pt s:

• meď;
• železo;
• niklu;
• strieborná;
• rôzne kovy zo skupiny platiny.

Platinové rudy sú všade v rozptýlenom stave. Väčšina z nich je sústredená v novom svete. teda česť objavenia platiny patrí starovekým Indom, Keď presne začali tento kov ťažiť, nevedia to ani odborníci. Po objavení platiny Európanmi však bola jej úloha v ekonomike pravdepodobnejšia negatívna.

Niet divu, že v roku 1735 v Španielsku sa rozhodli zakázať dovoz predtým ťaženej platiny do metropoly. To, čo sa v Kolumbii ťažilo znova, bolo nariadené, aby sa starostlivo oddelilo od striebra a zaplavilo sa do riek. A všetko, čo sa im podarilo priniesť do Španielska, sa utopilo v mori vo sviatočnej atmosfére.

Je však zvláštne, že uplynulo menej ako pol storočia, keďže Madrid naopak stanovil smer pre zvýšený dovoz surovín platiny. Potom ho začali používať v štátnom meradle na falšovanie mincí z iných drahých kovov. Do roku 1820 sa podľa rôznych zdrojov ukázalo v Európe 3 až 7 ton platiny. Z francúzskeho meradla sa urobili normy pre meter a kilogram. Ale napriek tomu to stále nemalo vážne využitie.

Merná hmotnosť čistej platiny je 21,45 g na 1 meter kubický. Pozri sa topí pri teplote asi 1768 stupňov Celzia. K varu (vyparovanie) dochádza pri 3825 ° C. To sú tieto teplotné charakteristiky, ktoré po dlhú dobu neumožňovali izolovať čistý kov, omnoho menej na to, aby sa zistilo jeho použitie. Okrem toho je platina tvrdšia ako zlato a striebro, je pomerne ťažké ju mechanicky spracovať.

Tento kov je kovaný a ťažný. Jeho pevnosť v ťahu je veľmi pôsobivá.

Rozpúšťa sa iba v:

• kráľovská vodka;
• kvapalný bróm;
• zahriata kyselina sírová (ale veľmi pomaly).

Preto jej uvedenie na magnet na oddelenie od striebra alebo zlata nemá zmysel. Musíte len pochopiť, že čisté platinové šperky neexistujú. Môžu obsahovať rôzne koncentrácie železa a niklu a práve tieto nečistoty úplne reagujú na magnet.

Zvedavý, že v mikrosveti môže mať platina magnetické vlastnosti. Fyzici v experimente dokázali nájsť ich v atómovej vrstve kovu; Otvorenie bolo oznámené v roku 2018. Na získanie feromagnetických vlastností látky bolo potrebné použiť iónovú tekutinu - nový druh látky špeciálne vytvorený počas výskumu. Pokiaľ ide o farbu platiny, v prírode je natretá strieborno-bielym odtieňom. Niekedy sa nájdu tmavošedé vzorky.

Je dôležité extrahovať platinovú rudu z vnútorností zeme, existuje niekoľko spôsobov.

Napriek počiatočnému objavu platinových depozitov v Južnej Amerike sa najväčšie pole na svete v 21. storočí nachádza v Afrike. Ak je to presne tak, potom v Južnej Afrike. Bushveldov komplex je obrovská akumulácia kovov skupiny platiny; predpokladá sa, že sa objavil pred 2 miliardami rokov v dôsledku sopečných procesov. Tvar juhoafrického poľa sa podobá „náhornej plošine“ s priemerom 370 km. Komplex sa skladá z niekoľkých horizontov smerujúcich do vnútrozemia.

Hrúbka nánosov v 2 z troch horizontov je navyše len asi 1 m. Horizont Platrif, ktorý sa v súčasnosti aktívne rozvíja, má na rôznych miestach hrúbku 5 - 90 m. Ťaží sa otvoreným spôsobom. Komplex bol otvorený v roku 1924. Odtiaľ svetový trh ¾ všetkých vyťažených listov platiny.

Ale aj dnes je naša krajina zaradená do zoznamu vedúcich krajín na ťažbu platinových rúd. Je pravda, že je už na druhom mieste za Južnou Afrikou 5,8-krát. Z Ruska sa tiež vyváža drahý kov na vývoz. Tretie miesto vo svetovom rebríčku je Zimbabwe, kde produkuje asi 3-krát menej platiny (9 ton).

Ťaží sa aj platina:

• USA (6000 kg);
• Kanada (približne 5 000 kg);
• ostatné štáty (spolu 1 600 kg).

Tento kov sa môže extrahovať tak otvorený, ako aj môj. Lomy sa nachádzajú hlavne tam, kde sa nachádzajú druhotné placery. Na týchto miestach sa platina ukladala po mechanickom zničení primárnych usadenín. ale geológovia už dávno zistili, že veľká časť je sústredená v podzemných vrstvách niklových rúd. Ťažba baní sa trochu líši od práce s inými kovovými minerálmi; stojí za zmienku iba významná časť manuálnej práce.

Po obohatení stúpa jeho koncentrácia o 3 rády. V Bushvellovom komplexe si ťažba 1 kg platiny v konečnom dôsledku (pri zohľadnení technologických strát) vyžaduje zvýšenie 500 - 1500 kg rudy. Potom sa polotovar spracúva v metalurgických peciach a špeciálnych konvertoroch; ale konečný výsledok sa dosiahne až po rafinácii, keď je koncentrácia kovu 99,5%.

Platina je lepšia ako zlato, pretože je silnejšia. Preto je životnosť výrobkov z platiny omnoho vyššia. Škrabanie je oveľa ťažšie. V dôsledku toho je menej pravdepodobné, že sa tieto druhy šperkov (nielen výrobkov) opravia. Platina „vo veku“ sa líši od zlata ešte viac.

Vďaka patine získava šedú farbu s matným leskom. Mnoho majiteľov sa snaží zbaviť tohto účinku a vyleštiť svoje šperky. Podľa iných ľudí patina vyrába vzácny kov, ak nie ešte cennejší, potom aspoň zaujímavejší. Ak sa neuvidíme naživo, je nepravdepodobné, že urobí správne rozhodnutie. Vrstva ródia na bielom zlato sa postupne opotrebuje a bude oveľa žltšia.

Postupne tiež miznú a budú sa musieť systematicky čistiť. Koniec koncov striebro je chemicky aktívne a nevyhnutne bude reagovať s najbežnejšími látkami, dokonca aj s atmosférickým kyslíkom. Všetky tieto rozdiely v prospech platiny sú zatienené skutočnosťou, že je výrazne menej prístupná ako zlato a najmä striebro.

Volfrám je ako platina. Je to však podstatne lacnejšie, zatiaľ čo pevnosť volfrámových výrobkov je tiež veľká. Problém je v tom, že volfrám je oveľa ťažšie spracovateľný a dáva mu normálny tvar. Prerobiť volfrámový prsteň a upraviť jeho veľkosť nie je ľahká úloha ani s technológiou 21. storočia. Rovnaké problémy vznikajú pri použití titánových imitácií.

Existuje pomerne málo druhov zliatin platiny. Šperky z väčšej časti sú vyrobené z 950 kovu, ktorý obsahuje 95% čistej platiny. Niekedy nájdete 900. zliatinu. Jeho zjavné nevýhody nie sú príliš nasýtené farby a nevýrazná brilancia. Preto z estetického hľadiska veľa stráca s 950. kovom.

Zliatiny platiny s irídiom sú rozšírené. Čím viac je táto druhá zložka, tým odolnejšia je zlúčenina. Interval kryštalizácie zliatin platiny a irídia je pomerne úzky. Výrazne sa zvyšuje aj tvrdosť a pevnosť látky.

Na rôzne účely je možné platinu spojiť s:

• meď;
• ruténium;
• paládium;
• niklu;
• ródium.

V priemysle sa používa veľmi veľká časť platiny. Technológovia vysoko oceňujú schopnosť tohto kovu urýchľovať rôzne chemické reakcie bez toho, aby sa líšili. Teraz sa niekedy používa v medicíne, predovšetkým na zubné protetiky. Už v polovici minulého storočia tvorili takéto aplikácie niekoľko percent všetkých ťažených platín. Toto množstvo postupne rastie.

Jeho použitie pri výrobe kyseliny dusičnej (ako oxidačného činidla amoniaku) je tiež rozšírené. V tomto prípade sa však častejšie používa zliatina platiny a ródia, a nie čistý kov. Dôvody tejto preferencie sú zaujímavé iba pre technológov a presahujú rámec tohto článku.Ďalší vzácny kov sa používa pri výrobe kyseliny sírovej, hydrogenácii uhľovodíkov, acetylénu, ketónov.

ale Platina sa tiež široko používa v priemysle rafinácie ropy. Je to vynikajúci katalyzátor urýchľujúci výrobu benzínu. Do destilačných kolón nie je umiestnená sieť, ako sa niekedy uvažuje, ale jemne rozptýlený platinový prášok. Je odolnejšia a molybdénová a vanádová. A tiež v prospech platiny je dôkazom zvýšenej účinnosti.

Platina môže byť použitá v odporových kontaktoch elektrických pecí. Môžete sa s ňou stretnúť v mnohých ďalších elektrických kontaktoch.

Zliatina platiny a kobaltu je potrebná na vytvorenie magnetov, ktoré kombinujú kompaktnosť a obrovský výkon.

Každý deň veľa motoristov implicitne používa platinu. V automobiloch sa vyskytuje hlavne v katalyzátoroch. Tento kov pomáha znižovať emisie výfukových plynov, čím zlepšuje mestskú atmosféru. Platinový povlak v katalyzátore sa nanáša na monolitický keramický prvok.

Po návrate do medicíny je potrebné poznamenať, že na báze platiny sú jedinečné chirurgické nástroje. Môžu byť dezinfikované alkoholovými horákmi bez použitia špeciálnych reagencií. Zubní lekári radi pracujú s nástrojmi, ktoré rozprašujú tenkú vrstvu platiny. Elektródy platiny a irídia sa používajú na kontrolu rytmu srdcovej činnosti a na protetiku pri poruchách sluchu.

Nemôžeme však spomenúť úlohu „bieleho kovu“ v iných oblastiach.

napríklad, Vo výrobe skla je veľmi žiadaný., Skôr nie okenné sklo, ale kvalitné optické sklá. Zmes ródium-platina pomáha pri výrobe matríc zo sklenených vlákien s hrúbkou menšou ako 1 mm. Mnoho tisíc hodín funguje správne pri teplote 1400 - 1500 stupňov a vyvíja sa vo vnútri sklenených pecí.

Elite české sklo, ktoré stojí takmer báječné peniaze, sa vyrába presne vo vnútri platinových téglikov.

Chemický priemysel samozrejme nemohol prejsť takou látkou, ktorá je odolná voči teplu a najviac leptavým činidlám. V tom sú tégliky vyrobené z platiny a iných jedál pre výskumné a odborné laboratóriá, najmä pre čisté priemyselné odvetvia.

Presne tak na základe Pt vytvorte niektoré zariadenia používané na vytvorenie polovodičových kryštálovv. Tieto podmienky môžu byť vytvorené iba vtedy, ak je koncentrácia nečistôt menšia ako 1 atóm na milión. Dokonca aj v platinových téglikoch vyrábajú kryštály potrebné na vytváranie laserov a na kontakty nízkoprúdovej elektrotechniky.

Tento kov pokračuje:

• zrkadlá používané vo vnútri laserov;
• retorty na výrobu kyseliny fluorovodíkovej a chloristej;
• nerozpustné anódy pre galvanické zariadenia;
• odporové teplomery;
• jednotlivé časti mikrovlnného zariadenia;
• lieky, ktoré potláčajú určité formy rakoviny;
• výroba mincí a odznakov, medailí a objednávok;
• zariadenie, v ktorom sa syntetizujú vitamíny a niektoré ďalšie farmakologické prípravky.

Od samého začiatku je potrebné sa zamerať na cenu. Platina s rovnakou vzorkou bude najmenej trikrát drahšia ako zlato, Navyše s ňou nie je toľko klenotníkov. Prevažná väčšina týchto majstrov pracuje v západnej Európe. Je vhodné sa zamerať na šperky odtiaľ. Nedôverujte však cenovke a slovám predajcov, ale vyžadujú úradné osvedčenia.

Prísady kobaltu a ruténia môžu predĺžiť životnosť výrobku. Šperky s pridaním irídia sú často poškriabané, ale môžu ušetriť peniaze. Vzorka sa musí vyberať predovšetkým s prihliadnutím na jej finančné možnosti.

A niekoľko ďalších tipov:

• platina je vizuálne kombinovaná s akýmikoľvek drahokamami;
• najlepšou možnosťou (ak sú k dispozícii prostriedky) by bolo kombinovať ju s diamantmi;
• vložené kamene musia zodpovedať všeobecnej koncepcii;
• ryté nápisy a kresby sa môžu rýchlo vytratiť z módy;
• a samozrejme musíte kontaktovať oficiálny klenotnícky obchod a nie prvý obchod, ktorý ste narazili na cestu alebo kiosk uprostred podchodu.

Nie sú tu žiadne osobitné požiadavky. Čistenie sa zvyčajne uskutočňuje pomocou špeciálnych prípravkov na platinu. Môžete si ich kúpiť vo väčšine klenotníckych obchodov. Niektorí ľudia používajú nenasýtené mydlo alebo vysoko zriedený amoniak. Niekedy sa tiež používajú tekuté detergenty; mydlo a gély však majú za následok stratu charakteristického lesku.

Vykonávajú ju iba skúsení klenotníci na špeciálnom vybavení. Platinový výrobok sa musí skladovať oddelene od šperkov vyrobených z iných kovov. To ich chráni pred deformáciou, keď sa ich dotkne tvrdší predmet.

Vysoká hodnota platiny je spôsobená nielen svojimi vlastnými jedinečnými vlastnosťami, ale aj porovnávacou vzácnosťou. Odhaduje sa, že dokonca aj v ložiskách (ako aj v celej zemskej kôre) je koncentrácia Pt 30-krát nižšia ako koncentrácia zlata. Od roku 1828 do roku 1845 sa v našej krajine vyrábali platinové mince. Ich nominálna hodnota bola 3, 6 a 12 rubľov a celkové množstvo spotrebovaného kovu presiahlo 14 ton. Platina spadala do kategórie drahých kovov až v roku 1751 - uplynulo približne 200 rokov, odkedy sa v Európe stala známou.

A v našej krajine, v prvých 10 rokoch ťažby, sa vyťažilo toľko platiny ako v priebehu storočí, ktoré predchádzali objaveniu ložísk Uralu, ktoré sa ťažili v celej Amerike. a v Rusku sa nachádzajú najväčšie (všeobecne roztavené) a najväčšie nugetky, ktoré prežili dodnes. Platina dostala status chemického prvku v roku 1735, keď taliansky D. Scaliger preukázal svoju nerozlučiteľnosť; predtým verili, že je to jednoduchá látka.

Chemicky čistá platina z rudy bola izolovaná až po 68 rokoch v Anglicku. V kovovej forme je biologicky úplne neutrálny. Jednotlivé zlúčeniny (predovšetkým s fluórom) však môžu byť život ohrozujúce. A v roku 1867 všetky ruské platinové rezervy (okamžite po zrušení moratória na predaj) kúpilo Anglicko. ale v prvých rokoch dvadsiateho storočia predstavovala naša krajina najmenej 90% svetovej produkcie (pretože fantastické rezervy v južnej Afrike sa našli až v polovici 20. rokov).

Preto neprekvapuje, že v máji 1918 bol vytvorený špeciálny inštitút pre štúdium platiny. Teraz je súčasťou Ústavu všeobecnej a anorganickej chémie. Jednotlivé minerály obsahujúce platinu tiež obsahujú antimon, arzén alebo síru, sú však menej časté ako zlúčeniny s kovmi. Preto minerál Norilskite ťažený na severe Krasnojarského územia obsahuje 25% železa a 26% niklu. Je zvláštne, že v jednej zo stupňov priemyselnej výroby platiny je možné použiť roztok cukru.

Názvy tohto kovu sú dosť rozdielne: nazývajú sa „zhnitým zlatom“ a „žabím zlatom“. Jeho malé kryštály majú kubický tvar. Spočiatku v prvej polovici 19. storočia boli u nás z platiny vyrobené krúžky a obruče pre sudy. Pri elektrickej vodivosti je tento kov horší ako meď a hliník a striebro. Platina začne oxidovať atmosférickým kyslíkom iba pri teplotách od 200 stupňov.

Prečítajte si viac o platine a jej vlastnostiach vo videu.