Платина: својства и примена

Супстанце које постоје у природи су готово неисцрпна тема за приче. Штавише, нису сви подједнако познати. Неопходно је сазнати, барем за општи развој, главне тачке везане за платину, њена својства и карактеристике примене.

Они који су завршили школу пре неколико деценија са сигурношћу би рекли да је платина метал секундарне подгрупе 8. групе Мендељејевљевог периодног система елемената. Међутим, ова класификација је застарела и сада платина припада 10. групи елемената.

Немогуће је рећи како овај метал изгледа у природи. Заиста, у свом чистом облику, може се добити само вештачки. Руде платине имају само мале инклузије главне супстанце. Са физичке тачке гледишта, они су изоморфне мешавине Пт са:

• бакар;
• гвожђе;
• никл;
• сребро;
• разни метали платинске групе.

Руде платине су свуда разбацане. Већина њих је концентрисана у Новом свету. Зато част открића платине припада старим Индијанцима... Чак ни стручњаци не знају када су тачно почели да копају овај метал. Али након што су Европљани открили платину, њена улога у економији се показала прилично негативном.

Није ни чудо што су 1735. године у Шпанији одлучили да забране увоз раније ископане платине у метрополу. Оно што је поново ископано у Колумбији наређено је да се пажљиво одвоји од сребра и потопи у реке. И све што су успели да увезу у саму Шпанију утопило се у море у свечаној атмосфери.

Али занимљиво је да је прошло мање од пола века откако је Мадрид, напротив, поставио курс за повећање увоза платинастих сировина. Затим су почели да га користе у националним размерама за фалсификовање кованица од других племенитих метала. До 1820. године, према различитим изворима, у Европи је било од 3 до 7 тона платине. Од њега су направљени стандарди метра и килограма у Француској. Али још дуго није имала неку озбиљну примену.

Специфична тежина чисте платине је 21,45 грама по кубном метру. види Топи се на температури од око 1768 степени Целзијуса. Кључање (испаравање) се дешава на 3825 степени. Управо ове температурне карактеристике дуго времена нису дозвољавале да се не изолује чисти метал, а још мање да се успостави његова употреба. Осим тога, платина је тврђа од злата и сребра и прилично ју је тешко машински обрађивати.

Овај метал је савитљив и дуктилан. Његова затезна чврстоћа је прилично импресивна.

Раствара се само у:

• краљевска вотка;
• течни бром;
• загрејана сумпорна киселина (али изузетно споро).

Стога, нема смисла довести га до магнета да га одвоји од сребра или злата. Само треба да схватите да не постоји накит од чисте платине. Могу да садрже различите концентрације гвожђа и никла, а управо те нечистоће прилично добро реагују на магнет.

Радознао то у микрокосмосу, платина може имати магнетна својства. Физичари у експерименту успели су да их пронађу у близини атомског слоја метала; отварање је најављено 2018. Да би се супстанци дала феромагнетна својства, морала је да се користи јонска течност - нова врста супстанце која је посебно створена током истраживања. Што се тиче боје платине, у природи је обојена у сребрно-белом тону. Понекад постоје и тамно сиви примерци.

Важно је издвојити руду платине из недра земље, за то постоји неколико начина.

Упркос првобитном налазу налазишта платине у Јужној Америци, највеће налазиште на свету у 21. веку налази се у Африци. Тачније, онда у Јужној Африци. Бушвелдов комплекс - џиновска акумулација метала платинске групе; верује се да се појавио пре 2 милијарде година као резултат вулканских процеса. По облику, јужноафричко поље подсећа на "плочу" пречника 370 км. Комплекс је састављен од неколико хоризоната који су усмерени ка унутрашњости.

Истовремено, дебљина наслага у 2 од три хоризонта је само око 1 м. Хоризонт Платриф, који се тренутно активно развија, на различитим местима има дебљину од 5-90 м. Минира се на отворен начин. Комплекс је отворен 1924. године. Одавде ¾ све ископане платине одлази на светско тржиште.

Али и данас је наша земља уврштена на листу водећих земаља у вађењу руда платине. Истина, већ је на другом месту, 5,8 пута иза Јужне Африке. Племенити метал се извози и из Русије. Трећу линију на светској ранг листи заузима Зимбабве, где се копа око 3 пута мање платине (9 тона).

Такође се копа платина:

• САД (6000 кг);
• Канада (приближно 5000 кг);
• остале државе (6100 кг заједно).

Овај метал се може вадити и отвореним и рудничким методама. Каменоломи се углавном налазе тамо где се налазе секундарни плацери. На овим местима је платина таложена након механичког уништавања примарних наслага. Али геолози су одавно открили да је највећи део концентрисан у подземним слојевима руда никла. Рударство се мало разликује од рада са другим металним минералима; вреди истаћи само значајан удео ручног рада.

Након обогаћивања, његова концентрација расте за 3 реда величине. У комплексу Бушвелд, екстракција 1 кг платине на крају (узимајући у обзир технолошке губитке) захтева подизање 500-1500 кг руде. Затим се полупроизвод обрађује у рафинерским металуршким пећима и специјалним претварачима; али се коначни резултат постиже тек након рафинације, када је концентрација метала 99,5%.

Платина је боља од злата јер је јача од ње. Због тога је век трајања платинастих производа много већи. Много их је теже огребати. Као резултат тога, мање је вероватно да ће ове врсте накита (и не само) бити поправљене. Остарела платина се још више разликује од злата.

Захваљујући патини, добија сиву боју са мат сјајем. Многи носиоци покушавају да се отарасе овог ефекта и полирају свој накит. Према другим људима, патина чини племенити метал, ако не још вреднијим, онда у сваком случају занимљивијим. Без гледања уживо, мало је вероватно да ће бити могуће донети праву одлуку. Слој родијума на белом злату ће се постепено истрошити и постаће много жутији.

Они такође постепено бледе и мораће да се систематски чисте. После свега сребро је хемијски активно, и неизбежно ће реаговати са најчешћим супстанцама, чак и са атмосферским кисеоником. Међутим, сва ова разлика у корист платине је засењена чињеницом да је приметно мање доступна од злата, а још више од сребра.

Волфрам је сличан платини. Али то је знатно јефтиније, док је чврстоћа производа од волфрама такође висока. Проблем је што је волфрам много теже прерадити у нормалан облик. Редизајнирање прстена од волфрама, подешавање његове величине није лак задатак, чак ни уз технологију 21. века. Исте потешкоће настају када се користе имитације титанијума.

Постоји доста врста легура платине. Већина накита је направљена од метала 950, који садржи 95% чисте платине. Понекад можете пронаћи 900. легуру. Његови очигледни недостаци нису превише засићена боја и неизражајни сјај. Стога, у естетском смислу, много губи на 950 метал.

Легуре платине са иридијумом су широко распрострањене. Што је више ове друге компоненте, једињење ће бити ватросталније. Опсег кристализације легура платине и иридијума је релативно узак. Тврдоћа и чврстоћа супстанце се такође значајно повећава.

За различите намене, платина се такође може легирати са:

• бакар;
• рутенијум;
• паладијум;
• никл;
• родијум.

Веома велики део платине се користи у индустрији. Технолози високо цене својство овог метала да убрза различите хемијске реакције без трошења. Данас се понекад користи у медицини, пре свега за стоматолошку протетику. Већ средином прошлог века ова употреба је чинила неколико процената све ископане платине. Овај број се постепено повећава.

Његова употреба је такође распрострањена у производњи азотне киселине (као оксидатора амонијака). Истина, у овом случају се чешће користи легура платине и родијума, а не чисти метал. Разлози за ову преференцију су од интереса само за технологе и ван су оквира овог чланка.Други племенити метал се користи у производњи сумпорне киселине, хидрогенацији угљоводоника, ацетилена, кетона.

Али платина се такође широко користи у индустрији прераде нафте. То је одличан катализатор за убрзање производње бензина. У колоне за дестилацију није постављена мрежа, како се понекад мисли, већ фино дисперговани прах платине. Издржљивији је и од молибдена и од ванадијума. А такође у корист платине сведочи повећана ефикасност.

Платина се може користити у отпорним контактима електричних пећи. Можете га пронаћи у многим другим електричним контактима.

Легура платине и кобалта је потребна за стварање магнета који комбинују компактност и одличне перформансе.

Многи возачи имплицитно користе платину за себе сваки дан. У аутомобилима се углавном налази у катализаторима. Овај метал помаже у смањењу токсичности издувних гасова, чиме се побољшава стање урбане атмосфере. Платинасти премаз у катализатору се наноси на монолитни керамички елемент.

Враћајући се медицини, вреди напоменути да су јединствени хируршки инструменти направљени на бази платине. Могу се дезинфиковати алкохолним горионицима без потребе за посебним реагенсима. Стоматолози воле да раде са инструментима обложеним танким слојем платине. Платинум-иридијум електроде се користе за контролу ритма срца, као и за протетику код проблема са слухом.

Али не може се не споменути улога „белог метала“ у другим областима.

Тако, веома је тражен у производњи стакла... Или боље речено, не прозорско стакло, већ висококвалитетна оптичка стакла. Једињење родијум-платина помаже у прављењу фибергласа дебљине мање од 1 мм. Функционише хиљадама сати на температури од 1400-1500 степени, која се развија унутар стаклених пећи.

Елитно чешко стакло, које кошта скоро баснословно, прави се у платинастим лонцима.

Наравно, хемијска индустрија није могла да прође поред такве супстанце која је толико отпорна на топлоту и најједљивије реагенсе. Користи се за израду лонаца од платине, другог прибора за истраживачке и стручне лабораторије, за посебно чисте индустрије.

Дакле, тачно на основу Пт стварају неке уређаје који се користе у стварању полупроводничких кристалав. Само унутар њих могуће је створити такве услове када ће концентрација нечистоћа бити мања од 1 атома на милион. Чак и у платинастим лонцима се производе кристали који су неопходни за стварање ласера ​​и за контакте у слабострујној електротехници.

Овај метал иде даље у:

• огледала која се користе у ласерима;
• реторте за производњу флуороводоничне и перхлороводоничне киселине;
• нерастворљиве аноде за опрему за галванизацију;
• отпорни термометри;
• одвојени делови микроталасне опреме;
• лекови који сузбијају неке облике рака;
• израда кованог новца и обележја, медаља и ордена;
• опрема за синтезу витамина и неких других фармаколошких препарата.

Од самог почетка, морате се фокусирати на цену. Платина идентичне финоће биће најмање три пута скупља од злата... Штавише, нема толико златара који раде с њим. Огромна већина таквих занатлија ради у западној Европи. Препоручљиво је да се фокусирате на накит одатле. Али немојте веровати цени и речима продаваца, већ захтевајте званичне сертификате.

Додатак кобалта и рутенијума може продужити животни век производа. Вероватније је да ће накит са додатком иридијума огребати, али штеди новац. Узорак се мора одабрати првенствено узимајући у обзир ваше финансијске могућности.

И још неколико савета:

• платина се визуелно комбинује са било којим драгим камењем;
• најбоља опција (ако су средства доступна) била би комбинација са дијамантима;
• уметнути каменчићи морају одговарати општем концепту;
• гравирани натписи и дизајни могу брзо изаћи из моде;
• и наравно, потребно је да одете у званичну златару, а не до прве продавнице на коју наиђете на путу или до киоска усред подвожњака.

Овде нема посебних захтева. Чишћење се обично врши препаратима специфичним за платину. Можете их купити у већини продавница накита. Неки људи користе незасићену сапунасту воду или високо разблажен амонијак. Понекад се користе и течни детерџенти за прање судова; међутим, сматра се да сапуни и гелови узрокују губитак сјаја.

Изводе га само искусни драгуљари користећи посебну опрему. Платинасти предмет чувајте одвојено од накита од других метала. Ово ће их заштитити од деформације када их додирнете тврђим предметом.

Висока вредност платине није само због њених јединствених својстава, већ и због њене упоредне реткости. Процењује се да је чак и у наслагама (као у целој земљиној кори) концентрација Пт 30 пута мања од концентрације злата. Од 1828. до 1845. године код нас се израђивао платинасти новац. Њихова номинална вредност била је 3, 6 и 12 рубаља, а укупна количина потрошеног метала премашила је 14 тона. Платина је пала у категорију племенитих метала тек 1751. године - прошло је око 200 година од када је постала позната у Европи.

А код нас је у првих 10 година рударења извађено платине колико и у целој Америци током векова који су претходили откривању уралских налазишта. И у Русији су пронађени и највећи (углавном претопљени) и највећи од постојећих груменова. Платина је добила статус хемијског елемента 1735. године, када је Италијан Д. Сцалигер доказао њену нераскидивост; раније се сматрало да је то једноставна супстанца.

Хемијски чиста платина је изолована из руде само 68 година касније у Енглеској. У свом металном облику, потпуно је биолошки неутралан. Међутим, појединачна једињења (првенствено са флуором) могу бити изузетно опасна по живот. А 1867. године све руске залихе платине (одмах након укидања мораторијума на продају) купила је Енглеска. Али чак и у првим годинама двадесетог века наша земља је чинила најмање 90% светске производње (јер су фантастичне резерве у јужној Африци пронађене тек средином 1920-их).

Стога није изненађујуће што је у мају 1918. године створен посебан институт за проучавање платине. Сада је део Института за општу и неорганску хемију. Одређени минерали који садрже платину такође садрже антимон, арсен или сумпор, али су мање уобичајени од једињења са металима. Дакле, минерал Норилскит ископан на северу Краснојарске територије садржи 25% гвожђа и 26% никла. Занимљиво је да се у једној од фаза индустријске производње платине може користити раствор шећера.

А имена овог метала су прилично разноврсна: назива се и "труло злато" и "жабље злато". Његови мали кристали имају кубни облик. У почетку, у првој половини 19. века, код нас су се од платине израђивали прстенови и обручи за бурад. У погледу електричне проводљивости, овај метал је инфериорнији од бакра, алуминијума и сребра. Платина почиње да оксидира атмосферским кисеоником само на температурама изнад 200 степени.

За више информација о платини и њеним својствима погледајте видео.