Platin: egenskaber og anvendelser

Stoffer, der findes i naturen, er et næsten uudtømmeligt emne for historier. Desuden er de ikke alle lige kendte. Det er bydende nødvendigt at finde ud af, i det mindste for generel udvikling, hovedpunkterne forbundet med platin, dets egenskaber og anvendelsesegenskaber.

De, der dimitterede fra skolen for flere årtier siden, ville med sikkerhed sige, at platin er et metal i en sekundær undergruppe af den 8. gruppe af Mendeleevs periodiske system af grundstoffer. Denne klassifikation er dog forældet og nu hører platin til den 10. gruppe af grundstoffer.

Det er umuligt at sige, hvordan dette metal ser ud i naturen. Faktisk, i sin rene form, kan det kun opnås kunstigt. Platinmalme har kun små indeslutninger af hovedstoffet. Fra et fysisk synspunkt er de isomorfe blandinger af Pt med:

• kobber;
• jern;
• nikkel;
• sølv;
• forskellige platingruppemetaller.

Platinmalme er spredt overalt. De fleste af dem er koncentreret i den nye verden. Derfor æren for opdagelsen af ​​platin tilhører de gamle indianere... Selv eksperter ved ikke præcis, hvornår de begyndte at udvinde dette metal. Men efter europæernes opdagelse af platin, viste dets rolle i økonomien sig at være ret negativ.

Ikke underligt i 1735 i Spanien besluttede de at forbyde import af tidligere udvundet platin til metropolen. Hvad der igen blev udvundet i Colombia, blev beordret til omhyggeligt at blive adskilt fra sølv og oversvømmet i floder. Og alt, hvad de formåede at importere til selve Spanien, blev druknet i havet i en højtidelig atmosfære.

Men det er besynderligt, at der er gået mindre end et halvt århundrede, siden Madrid tværtimod gik i gang med en øget import af platinråvarer. Så begyndte de at bruge det på nationalt plan til at forfalske mønter fra andre ædle metaller. I 1820 var der ifølge forskellige kilder fra 3 til 7 tons platin i Europa. Det var fra det, at standarderne for meter og kilogram blev lavet i Frankrig. Men det har stadig ikke haft nogen seriøs anvendelse i lang tid.

Den specifikke vægtfylde af ren platin er 21,45 gram per kubikmeter. se Det smelter ved en temperatur på omkring 1768 grader Celsius. Kogning (fordampning) sker ved 3825 grader. Det er disse temperaturegenskaber, der i lang tid ikke tillod ikke at isolere rent metal, meget mindre at fastslå dets brug. Derudover er platin hårdere end guld og sølv, og det er ret svært at bearbejde det mekanisk.

Dette metal er formbart og duktilt. Dens trækstyrke er ret imponerende.

Det opløses kun i:

• kongelig vodka;
• flydende brom;
• opvarmet svovlsyre (men ekstremt langsomt).

Derfor giver det ingen mening at bringe det til en magnet for at adskille det fra sølv eller guld. Du skal bare forstå, at der ikke findes rene platinsmykker. De kan indeholde forskellige koncentrationer af jern og nikkel, og det er netop disse urenheder, der reagerer ret godt på magneten.

Nysgerrig det i mikrokosmos kan platin godt have magnetiske egenskaber. Det lykkedes fysikere i eksperimentet at finde dem i nærheden af ​​metallets atomlag; åbningen blev annonceret i 2018. For at bibringe et stof ferromagnetiske egenskaber, skulle der bruges en ionisk væske - en ny type stof, der er specielt skabt under forskning. Hvad angår farven på platin, er den i naturen malet i en sølvhvid tone. Nogle gange er der også mørkegrå eksemplarer.

Det er vigtigt at udvinde platinmalm fra jordens tarme, for dette er der flere måder.

På trods af det oprindelige fund af platinforekomster i Sydamerika, ligger den største forekomst i verden i det 21. århundrede i Afrika. For at være mere præcis, så i Sydafrika. Bushveld-kompleks - en kæmpe ophobning af platingruppemetaller; det menes, at det dukkede op for 2 milliarder år siden som et resultat af vulkanske processer. I formen ligner det sydafrikanske felt en "plade" med en diameter på 370 km. Komplekset er sammensat af flere horisonter, der er rettet ind i landet.

Samtidig er tykkelsen af ​​aflejringerne i 2 horisonter ud af tre kun ca. 1 m. Platrif-horisonten, som i øjeblikket aktivt udvikles, har forskellige steder en tykkelse på 5-90 m. Det udvindes på en åben måde. Komplekset blev åbnet i 1924. Det er herfra, at ¾ af alt udvundet platin går til verdensmarkedet.

Men selv i dag er vores land inkluderet på listen over førende lande inden for udvinding af platinmalm. Sandt nok er det allerede på andenpladsen, 5,8 gange efter Sydafrika. Ædelmetallet eksporteres også fra Rusland. Den tredje linje på verdensranglisten er besat af Zimbabwe, hvor der udvindes omkring 3 gange mindre platin (9 tons).

Og også platin udvindes:

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

Dette metal kan udvindes både ved åbne og minemetoder. Stenbrud er hovedsageligt placeret, hvor der findes sekundære placerer. Disse steder blev platin aflejret efter mekanisk ødelæggelse af de primære aflejringer. Men geologer har længe fundet ud af, at det meste er koncentreret i underjordiske lag af nikkelmalme. Minedrift adskiller sig lidt fra at arbejde med andre metalliske mineraler; det er kun værd at bemærke en betydelig del af manuelt arbejde.

Efter berigelse stiger dens koncentration med 3 størrelsesordener. Ved Bushveld-komplekset kræver udvindingen af ​​1 kg platin i sidste ende (under hensyntagen til teknologiske tab) løft af 500-1500 kg malm. Derefter behandles halvfabrikatet i raffinering af metallurgiske ovne og specielle omformere; men det endelige resultat opnås først efter raffinering, når metalkoncentrationen er 99,5%.

Platin er bedre end guld, fordi det er stærkere end det. Derfor er levetiden for platinprodukter meget højere. Det er meget sværere at ridse dem. Som et resultat er disse typer smykker (og ikke kun) mindre tilbøjelige til at blive repareret. Ældret platin er endnu mere forskellig fra guld.

Takket være patinaen får den en grå farve med en mat glans. Mange brugere forsøger at slippe af med denne effekt og polere deres smykker. Ifølge andre mennesker, patinaen gør ædelmetallet, om ikke endnu mere værdifuldt, så i hvert fald mere interessant. Uden at se det live, er det usandsynligt, at det vil være muligt at træffe den rigtige beslutning. Rhodiumlaget på det hvide guld vil gradvist slides af, og det bliver meget gulere.

De falmer også gradvist, og de skal rengøres systematisk. Trods alt sølv er kemisk aktivt, og det vil uundgåeligt reagere med de mest almindelige stoffer, selv med atmosfærisk ilt. Al denne forskel til fordel for platin overskygges dog af det faktum, at det er mærkbart mindre tilgængeligt end guld og endnu mere sølv.

Wolfram ligner platin. Men det er væsentligt billigere, mens styrken af ​​wolframprodukter også er høj. Problemet er, at wolfram er meget sværere at bearbejde til sin normale form. Redesign af en wolframring, justering af dens størrelse er ikke en let opgave, selv med teknologien fra det 21. århundrede. De samme vanskeligheder opstår ved brug af titaniumimitationer.

Der er en del typer platinlegeringer. De fleste af smykkerne er lavet af 950 metal, som indeholder 95% ren platin. Nogle gange kan du finde den 900. legering. Dens åbenlyse ulemper er ikke for mættet farve og uudtrykkelig glans. Derfor taber den i æstetisk henseende meget til 950 metal.

Legeringer af platin med iridium er udbredt. Jo mere denne anden komponent er, jo mere ildfast vil forbindelsen være. Krystallisationsområdet for platin-iridium-legeringer er relativt snævert. Stoffets hårdhed og styrke øges også betydeligt.

Til forskellige formål kan platin også legeres med:

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

En meget stor del af platin bruges i industrien. Teknologer sætter stor pris på dette metals egenskaber til at fremskynde forskellige kemiske reaktioner uden at forbruge. I dag bruges det nogle gange i medicin, primært til tandproteser. Allerede i midten af ​​forrige århundrede udgjorde denne anvendelse flere procent af alt platin, der blev udvundet. Dette tal er gradvist stigende.

Dens anvendelse er også udbredt i produktionen af ​​salpetersyre (som ammoniakoxidationsmiddel). Sandt nok, i dette tilfælde bruges en platin-rhodium-legering oftere og ikke et rent metal. Årsagerne til denne præference er kun af interesse for teknologer og ligger uden for denne artikels omfang.Et andet ædelmetal bruges til fremstilling af svovlsyre, hydrogenering af kulbrinter, acetylen, ketoner.

Men platin er også meget udbredt i olieraffineringsindustrien. Det er en fremragende katalysator til at accelerere produktionen af ​​benzin. I destillationskolonnerne placeres ikke et net, som man nogle gange tror, ​​men et fint dispergeret platinpulver. Det er mere holdbart end både molybdæn og vanadium. Og også til fordel for platin er bevist af den øgede effektivitet.

Platin kan bruges i modstandskontakter i elektriske ovne. Du kan finde det i mange andre elektriske kontakter.

Platin-kobolt-legering er nødvendig for at skabe magneter, der kombinerer kompakthed og fremragende ydeevne.

Mange bilister bruger implicit platin til sig selv hver dag. I biler er det hovedsageligt indeholdt i katalysatorer. Dette metal hjælper med at reducere toksiciteten af ​​udstødningsgasser og forbedrer derved tilstanden af ​​byatmosfæren. Platinbelægningen i katalysatoren påføres et monolitisk keramisk element.

For at vende tilbage til medicin er det værd at bemærke, at unikke kirurgiske instrumenter er lavet på basis af platin. De kan desinficeres med spritbrændere uden behov for specielle reagenser. Tandlæger elsker at arbejde med instrumenter belagt med et tyndt lag platin. Platin-iridium elektroder bruges til at styre hjertets rytme og til proteser ved høreproblemer.

Men man kan ikke undlade at nævne "hvidmetals" rolle på andre områder.

Så, det er meget efterspurgt i glasproduktion... Eller rettere sagt ikke vinduesglas, men optiske briller af høj kvalitet. Rhodium-platinforbindelse hjælper med at gøre glasfibermatricer mindre end 1 mm tykke. Den har fungeret i mange tusinde timer ved en temperatur på 1400-1500 grader, som udvikler sig inde i glasovne.

Elite tjekkisk glas, som koster næsten fantastiske penge, er lavet inde i platindigeler.

Selvfølgelig kunne den kemiske industri ikke passere et sådant stof, der er så modstandsdygtigt over for varme og de mest kaustiske reagenser. Det bruges til at lave digler af platin, andre redskaber til forskning og ekspertlaboratorier, til især rene industrier.

Altså præcis på grundlag af Pt skabe nogle enheder, der bruges til at skabe halvlederkrystallerv. Kun inde i dem er det muligt at skabe sådanne forhold, når koncentrationen af ​​urenheder vil være mindre end 1 atom pr. million. Selv i platindigeler fremstilles krystaller, som er nødvendige for at skabe lasere og til kontakter i lavstrømselektroteknik.

Dette metal går længere ind i:

• spejle brugt inde i lasere;
• retorter til fremstilling af flussyre og perchlorsyre;
• uopløselige anoder til galvaniseringsudstyr;
• modstand termometre;
• separate dele af mikrobølgeudstyr;
• lægemidler, der undertrykker nogle former for kræft;
• produktion af mønter og insignier, medaljer og ordrer;
• udstyr til at syntetisere vitaminer og nogle andre farmakologiske præparater.

Helt fra starten skal du fokusere på prisen. Platin med en identisk finhed vil være mindst tre gange dyrere end guld... Desuden er der ikke så mange guldsmede, der arbejder med det. Det overvældende flertal af sådanne håndværkere arbejder i Vesteuropa. Det er tilrådeligt at fokusere på smykker derfra. Men stol ikke på prisskiltet og sælgernes ord, men kræve officielle certifikater.

Tilsætning af kobolt og ruthenium kan øge produktets levetid. Iridium-tilsat smykker er mere tilbøjelige til at ridse, men det sparer penge. Prøven skal udvælges primært under hensyntagen til dine økonomiske muligheder.

Og et par flere tips:

• platin kombineres visuelt med eventuelle ædelstene;
• den bedste mulighed (hvis der er midler til rådighed) ville være at kombinere det med diamanter;
• de indsatte sten skal svare til det generelle koncept;
• graverede bogstaver og designs kan hurtigt gå af mode;
• og selvfølgelig skal du gå til en officiel smykkebutik og ikke til den første detailbutik, du støder på på vejen, eller til en kiosk midt i en underføring.

Der er ingen specifikke krav her. Rengøring udføres normalt med platinspecifikke præparater. Du kan købe dem i de fleste smykkebutikker. Nogle mennesker bruger umættet sæbevand eller stærkt fortyndet ammoniak. Nogle gange bruges også flydende opvaskemidler; sæber og geler menes dog at forårsage et tab af glans.

Det udføres kun af erfarne juvelerer, der bruger specialudstyr. Opbevar platingenstanden adskilt fra smykker lavet af andre metaller. Dette vil beskytte dem mod deformation, når de berøres med en hårdere genstand.

Den høje værdi af platin skyldes ikke kun dets egne unikke egenskaber, men også dets relative sjældenhed. Det anslås, at selv i aflejringer (som i hele jordskorpen) er koncentrationen af ​​Pt 30 gange mindre end koncentrationen af ​​guld. Fra 1828 til 1845 blev der fremstillet platinmønter i vores land. Deres pålydende værdi var 3, 6 og 12 rubler, og den samlede mængde forbrugt metal oversteg 14 tons. Platin faldt først i kategorien ædelmetaller i 1751 - omkring 200 år er gået, siden det blev kendt i Europa.

Og i vores land blev der i de allerførste 10 år med minedrift udvundet lige så meget platin som i hele Amerika i århundrederne forud for opdagelsen af ​​Ural-aflejringerne. OG det var i Rusland, at både den største (generelt omsmeltede) og den største af de eksisterende nuggets blev fundet. Platin fik status som et kemisk grundstof i 1735, da italieneren D. Scaliger beviste sin uopløselighed; tidligere troede man, at det var et simpelt stof.

Kemisk ren platin blev isoleret fra malmen kun 68 år senere i England. I sin metalliske form er den fuldstændig biologisk neutral. Enkelte forbindelser (primært med fluor) kan dog være ekstremt livstruende. Og i 1867 blev alle russiske lagre af platin (umiddelbart efter ophævelsen af ​​moratoriet for salg) købt af England. Men selv i de første år af det tyvende århundrede tegnede vores land sig for mindst 90% af verdensproduktionen (fordi fantastiske reservater i det sydlige Afrika først blev fundet i midten af ​​1920'erne).

Det er derfor ikke overraskende, at der i maj 1918 blev oprettet et særligt institut for studier af platin. Nu er han en del af Institut for Generel og Uorganisk Kemi. Visse platinholdige mineraler indeholder også antimon, arsen eller svovl, men de er mindre almindelige end forbindelser med metaller. Mineralet Norilskite udvundet i den nordlige del af Krasnoyarsk-territoriet indeholder således 25 % jern og 26 % nikkel. Det er mærkeligt, at på et af stadierne af den industrielle produktion af platin kan en sukkeropløsning bruges.

Og navnene på dette metal er ret forskellige: det kaldes både "råddent guld" og "frøguld". Dens små krystaller har en kubisk form. I første omgang, i første halvdel af det 19. århundrede, blev ringe og bøjler til tønder lavet af platin i vores land. Med hensyn til elektrisk ledningsevne er dette metal ringere end kobber, aluminium og sølv. Platin begynder kun at oxidere med atmosfærisk ilt ved temperaturer over 200 grader.

For mere information om platin og dets egenskaber, se videoen.