Ce este platina și aurul alb? Aplicarea platinei. Unde și cum este folosită platina Masa atomică a platinei

Platină- Pt mineral, natural din grupa platinei din clasa elementelor native, contine de obicei Pd, Ir, Fe, Ni. Platina pură este foarte rară; majoritatea probelor sunt reprezentate de soiul feros (polixen), și adesea de compuși intermetalici: izoferoplatină (Pt,Fe) 3 Fe și tetraferroplatină (Pt,Fe) Fe. Platina, reprezentată de polixenă, este cel mai comun mineral al subgrupului de platină din scoarța terestră.

Vezi și:

STRUCTURA

Rețeaua cristalină a platinei aparține sistemului cubic. Molecula de ciclohexenă are forma unui hexagon regulat. În sistemul de reacție luat în considerare, structura atomică a catalizatorului și moleculele care reacţionează au o calitate comună - elemente de simetrie de ordinul trei. Într-un cristal de platină, această aranjare a atomilor este inerentă doar feței octaedrice. Atomii de platină sunt localizați la noduri. a = 0,392 nm, Z = 4, grupa spațială Fm3m

PROPRIETĂȚI

Culoarea polixenului variază de la alb-argintiu la negru-oțel. Linia este gri oțel metalic. Stralucirea este tipic metalica. Reflexivitatea în secțiunile lustruite este mare - 65-70.
Duritatea este de 4-4,5, pentru soiurile bogate în iridiu - până la 6-7. Are maleabilitate. Fractura este agățată. Clivajul este de obicei absent. Ud. greutate 15-19. S-a remarcat o legătură între greutatea specifică redusă și prezența golurilor ocupate de gazele naturale, precum și incluziunile de minerale străine. Este magnetic și paramagnetic. Conduce bine electricitatea. Platina este unul dintre cele mai inerte metale. Este insolubil în acizi și alcalii, cu excepția acva regia. De asemenea, platina reacționează direct cu bromul, dizolvându-se în el.

Când este încălzită, platina devine mai reactivă. Reacţionează cu peroxizii, iar la contactul cu oxigenul atmosferic, cu alcalii. Un fir subțire de platină arde în fluor, eliberând o cantitate mare de căldură. Reacțiile cu alte nemetale (clor, sulf, fosfor) apar mai puțin activ. Când este încălzită mai puternic, platina reacţionează cu carbonul şi siliciul, formând soluţii solide, asemănătoare metalelor din grupa fierului.

REZERVE ȘI PRODUCȚIE

Platina este unul dintre cele mai rare metale: conținutul său mediu în scoarța terestră (clarke) este de 5·10−7% în masă. Chiar și așa-numita platină nativă este un aliaj care conține de la 75 la 92% platină, până la 20% fier, precum și iridiu, paladiu, rodiu, osmiu și mai rar cupru și nichel.

Rezervele mondiale dovedite de metale din grupul platinei se ridică la aproximativ 80.000 de tone și sunt distribuite în principal între Africa de Sud (87,5%), Rusia (8,3%) și SUA (2,5%).

În Rusia, principalele zăcăminte de metale din grupa platinei sunt: ​​Oktyabrskoye, Talnakhskoye și Norilsk-1 sulfură-cupru-nichel în teritoriul Krasnoyarsk din regiunea Norilsk (mai mult de 99% din rezervele explorate și mai mult de 94% din rezervele estimate ale Rusiei), Fedorova Tundra (situl Bolshoi Ikhtegipakhk) sulfură-cupru-nichel în regiunea Murmansk, precum și depozitele aluvionare Konder în teritoriul Khabarovsk, Levtyrinyvayam în teritoriul Kamchatka, râurile Lobva și Vyisko-Isovskoye în regiunea Sverdlovsk. Cea mai mare pepiță de platină găsită în Rusia este „Giantul Ural”, cu o greutate de 7860,5 g, descoperită în 1904. la mina Isovsky.

Platina nativă este extrasă în mine;

Producția de platină sub formă de pulbere a început în 1805 de către omul de știință englez W. H. Wollaston din minereu din America de Sud.
Astăzi, platina este obținută dintr-un concentrat de metale de platină. Concentratul se dizolvă în aqua regia, după care se adaugă etanol și sirop de zahăr pentru a îndepărta excesul de HNO3. În acest caz, iridiul și paladiul sunt reduse la Ir 3+ și Pd 2+. Prin adăugarea ulterioară de clorură de amoniu, este izolat hexacloroplatinat(IV) (NH4)2PtCI6 de amoniu. Sedimentul uscat este calcinat la 800-1000 °C
Platina de burete astfel obţinută este supusă purificării ulterioare prin dizolvare repetată în acva regia, precipitare a (NH4)2PtCl6 şi calcinarea reziduului. Buretele de platină purificat este apoi topit în lingouri. La reducerea soluțiilor de săruri de platină prin metode chimice sau electrochimice, se obține platină fin dispersată - negru de platină.

ORIGINE

Mineralele din grupul platinei se găsesc mai ales în depozitele magmatice tipice, legate genetic de rocile magmatice ultramafice. Aceste minerale sunt printre ultimele care sunt eliberate în corpurile de minereu (după silicați și oxizi) în momente corespunzătoare etapei hidrotermale a procesului magmatic. Mineralele de platină sărace în paladiu (polixen, platină iridiu etc.) se găsesc în zăcăminte printre dunite - roci feldspatice de olivin bogate în magnezie și sărace în silice. Mai mult, paragenetic sunt extrem de strâns legate de spinelele cromate. Paladiul din nichel-paladiu platină este distribuit predominant în magmatica principală stânci(noriți, gabro-noriți) și se asociază de obicei cu sulfuri: pirotită, calcopirită și pentlandită.
În condiții exogene, în procesul de distrugere a depozitelor de roci de bază și a rocilor, se formează placeri de platină. Majoritatea mineralelor din subgrupul de platină sunt stabile chimic în aceste condiții. Platina în placere apare sub formă de pepite, fulgi, farfurii, turte, concreții, precum și forme scheletice și secreții spongioase cu dimensiuni cuprinse între 0,05 și 5 mm, uneori până la 12 mm. Granulele de platină aplatizate și lamelare indică îndepărtarea semnificativă din sursele de rocă de bază și repunerea. Intervalul de transfer al platinei în placere, de obicei, nu depășește 8 km în placerele de scuipat este mai mare. Soiurile paladite și cuproase de platină din zona de hipergeneză pot fi „înnobilate”, pierzând Pd, Cu și Ni. Conținutul de Cu și Ni, conform A.G. Betekhtin, în platină de la placeri poate fi redus de mai mult de 2 ori în comparație cu platina dintr-o sursă indigenă. În plaserii din multe zone ale lumii, au fost descrise platină pură din punct de vedere chimic nou și platină paladiu sub formă de forme sinterizate ale unei structuri radiale-radiante.

APLICARE

Compușii de platină (în principal aminoplatinați) sunt utilizați ca citostatici în terapie diverse forme cancer. Primul în practica clinica A fost introdusă cisplatină (cis-diclorodiamineplatină(II)), dar în prezent sunt utilizați complexe carboxilați mai eficiente de diamineplatină - carboplatină și oxaliplatină.

Platina și aliajele sale sunt utilizate pe scară largă pentru a produce bijuterii.

Primele monede de platină din lume au fost emise și circulate în Imperiul Rus între 1828 și 1845. Baterea a început cu monede de trei ruble. În 1829 au fost înființate „duploni de platină” (monede de șase ruble), iar în 1830, „cvadruple” (monede de douăsprezece ruble). Au fost bătute următoarele monede: 3, 6 și 12 ruble. Au fost bătute 1.371.691 bucăți de monede de trei ruble, 14.847 bucăți de monede de șase ruble. și monede de douăsprezece ruble - 3474 buc.

Platina a fost folosită la fabricarea însemnelor pentru servicii remarcabile: imaginea lui V.I Lenin din Ordinul Sovietic Lenin a fost realizată din platină; Din acesta au fost făcute Ordinul Sovietic al Victoriei, Ordinul Suvorov gradul I și Ordinul Ușakov gradul I.

• Încă din primul sfert al secolului al XIX-lea, a fost folosit în Rusia ca aditiv de aliere pentru producția de oțeluri de înaltă rezistență.
• Platina este folosită ca catalizator (cel mai adesea într-un aliaj cu rodiu și, de asemenea, sub formă de negru de platină - o pulbere fină de platină obținută prin reducerea compușilor săi).
• Vasele și agitatoarele folosite la topirea sticlelor optice sunt fabricate din platină.
• Pentru fabricarea sticlei de laborator (creuzete, linguri etc.) rezistente la substante chimice si la caldura mare.
• Pentru fabricarea magneților permanenți cu forță coercitivă mare și magnetizare reziduală (un aliaj din trei părți de platină și o parte de cobalt PlK-78).
• Oglinzi speciale pentru tehnologia laser.
• Pentru fabricarea de contacte electrice durabile și stabile sub formă de aliaje cu iridiu, de exemplu, contacte de relee electromagnetice (aliaje PLI-10, PLI-20, PLI-30).
• Acoperiri galvanice.
• Retorte de distilare pentru producerea acidului fluorhidric, producerea acidului percloric.
• Electrozi pentru producerea de perclorați, perborați, percarbonați, acid peroxodisulfuric (de fapt, utilizarea platinei determină întreaga producție mondială de peroxid de hidrogen: electroliza acidului sulfuric - acid peroxodisulfuric - hidroliza - distilarea peroxidului de hidrogen).
• Anozi insolubili în galvanizare.
• Elemente de încălzire ale cuptoarelor cu rezistență.
• Fabricarea termometrelor rezistente.
• Acoperiri pentru elemente de tehnologie cu microunde (ghizi de undă, atenuatoare, elemente rezonatoare).

Platină - Pt

CLASIFICARE

Strunz (ediția a 8-a)	1/A.14-70
Nickel-Strunz (ediția a 10-a)	1.AF.10
Dana (ediția a 7-a)	1.2.1.1
Dana (ediția a 8-a)	1.2.1.1
Hei's CIM Ref	1.82

PROPRIETĂȚI FIZICE

PROPRIETĂȚI OPTICE

PROPRIETĂȚI CRISTALLOGRAFICE

Grup de puncte	m3m (4/m 3 2/m) - hexaoctaedric izometric
Grup spațial	Fm3m
singhia	cub
Opțiuni pentru celule	a = 3,9231 Å
Înfrățirea	total pentru (111)

Căutare rapidă de text

Cel mai valoros dintre metale

Istoria descoperirii metalului ne duce înapoi cu câteva mii de ani. Părerile despre momentul în care a fost descoperită platina sunt împărțite. Unii oameni de știință susțin că acest metal a fost cunoscut și folosit în mod activ de civilizații antice precum incașii, aztecii și mayașii. Cu toate acestea, aceste civilizații au existat atât de mult în urmă încât nu există date sigure despre asta.

Versiunea altor cercetători sună mai probabilă. Platina a fost descoperită de om în secolul al XVIII-lea în America de Sud. La acea vreme, oamenii nu erau conștienți de valoarea sa enormă și tratau platina cu dispreț. Din cauza asemănării sale cu argintul și pentru că nu poate fi topit.

Astăzi valoarea platinei este bine cunoscută omului. Potrivit Băncii Centrale a Federației Ruse, prețul platinei este de 1.743,75 ruble/gram.

Compoziția chimică a platinei

ÎN formă pură Ca și alte metale prețioase, platina este rară. Cele mai comune nuggets sunt cele în care majoritatea (80%-88%) este platină, iar restul este fier. Acest soi se numește polixen. Există și soiuri care conțin nichel (aproximativ 3% nichel), paladiu (de la 7% până la 40% paladiu), iridiu, rodiu (până la 5% rodiu).

În tabelul periodic se numește Platina și are denumirea Pt. Grupa – 10, perioada – 6, numărul atomic – 78, masa atomică – 195,084 g/mol. Platina nu interacționează cu majoritatea elementelor. Totuși, sub influență temperaturi ridicate poate apărea o reacție.

Platina reacționează cu:

• „vodcă regală” - se dizolvă în ea la temperaturi normale;
• acid sulfuric – se dizolvă în concentrat la temperaturi ridicate;
• brom lichid – se dizolvă în concentrat la temperaturi ridicate;

Când sunt expuse la temperaturi ridicate:

• alcalii;
• peroxid de sodiu;
• halogeni;
• sulf;
• carbon (formează o soluție solidă);
• seleniu;
• siliciu (formează o soluție solidă);
• oxigenul (formează oxizi volatili).

Metalul este un bun catalizator. Ca catalizator, este indispensabil în industrie.

Are o rețea cristalină cubică centrată pe față

În stare liberă, metalul este o moleculă monoatomică

Proprietăți fizice

În natură, se găsește cel mai adesea sub formă de pepițe alb-cenusii, cu dimensiuni variind de la boabe mici la pietre cu o greutate de 8 kg.

Principalele caracteristici fizice:

• ρ = 21,09-21,45 g/cm3;
• Temperatura de topire – 1768,3 ᵒС;
• Punct de fierbere – 3825 ᵒС;
• Conductivitate termică – 71,6 W/m×K;
• Duritate pe scara Mohs – 3,5.

Platina fără impurități este diamagnetică. Cu toate acestea, se găsește mai des în natură sub formă de polixenă, care este magnetică. Are conductivitate electrică și ductilitate ridicate (maleabilitatea și ductilitate).

Metalul este cel mai activ utilizat în industria chimică. Datorită ductilității și conductibilității sale electrice, este potrivit pentru fabricarea acidului sulfuric, precum și a articolelor din sticlă chimică de laborator care sunt expuse la temperaturi ridicate.

Metalul este utilizat pe scară largă în industria electrică, atunci când este necesară acoperirea galvanică, ca acoperire pentru diferite elemente ale dispozitivelor electrice.

Platina, ca catalizator, este indispensabilă în industria de rafinare a petrolului.

În plus, valoarea metalului este mare în industria auto, sticla, industria monetară, bijuterii și medicină (în special stomatologie).

Exploatarea platinei

Conducerea în extracția metalelor prețioase aparține Rusiei, Africii de Sud, Canada, SUA și Columbia. Producția anuală este de 36 de tone de metal.

Americanii au fost primii care au extras platină. Rusia a descoperit platina mult mai târziu, în 1819 în Urali. Ulterior, au mai fost descoperite câteva zăcăminte de metal valoros. Deja în 1828, producția în Rusia era de 1,5 tone. Care a depășit semnificativ rezultatele din America de Sud. La sfârșitul secolului al XIX-lea, Rusia a devenit liderul incontestabil și a primit metal de 40 de ori mai valoros decât toate celelalte țări.

Liderul actual este Africa de Sud. Rusia este pe locul doi și produce aproximativ 25 de tone pe an. Rezervele mondiale de platină se ridică astăzi la aproximativ 80 de mii de tone și sunt împărțite între Africa de Sud, Rusia și America.

Platină artificială

Platina este considerată un metal rar, prețios. Extragerea sa și producția ulterioară este un proces destul de complex și care necesită forță de muncă. Cu toate acestea, este utilizat pe scară largă în aproape toate domeniile industriei și ale vieții umane. Prețul său este destul de mare și nu se așteaptă nicio reducere. Cererea de metal este în creștere, iar cantitatea acestuia în natură este doar în scădere. Pentru a face metalul mai accesibil și pentru a-i reduce oarecum costul, Consiliul Mondial pentru Investiții a decis să sintetizeze artificial acest metal. Centrul științific rus „Sinteztech” participă activ la această problemă. Pentru a produce platină artificială, se folosește metoda transmutației la rece.

De culoare argintie deschisă, strălucitoare și nu se estompează când este expus la aer. În plus, platina este un metal foarte refractar, durabil și, în același timp, maleabil, cu toate acestea, acest lucru este tipic pentru mulți. platinoizi. Platina este un metal destul de rar și valoros, care se găsește mult mai rar în scoarța terestră decât, de exemplu, aurul sau argintul. Apropo, și-a primit numele datorită acestuia din urmă. În spaniolă, „plata” înseamnă argint, iar „platina” înseamnă ca argintul.

Data exactă a descoperirii platinei este necunoscută, deoarece a fost descoperită de incașii din America de Sud. În Europa, primele mențiuni despre platină (ca metal necunoscut care nu poate fi topit - întrucât punctul său de topire este de aproape 1770 de grade Celsius) apar în secolul al XVI-lea datorită cuceririlor conchistadorilor spanioli. Cu toate acestea, livrările regulate de platină către Europa de Vest din America de Sud au început abia în secolele XVII-XVIII. Oficial, a început să fie considerat un metal nou printre oamenii de știință europeni abia în 1789, după publicarea „Listei substanțelor simple” de către chimistul francez Lavoisier.

Platina pură, fără impurități străine, a fost extrasă din minereul de platină deja în 1803 de către omul de știință britanic William Wollaston. În același timp, a descoperit simultan încă doi platinoizi (metale din grupul platinei) din același minereu - paladiu și rodiu. Este interesant că Wollaston a fost inițial un medic care a devenit interesat de producția de ustensile și instrumente medicale din platină - datorită proprietăților sale bactericide și rezistenței incredibile la agenții oxidanți. El a fost primul care a descoperit că singurele substanțe care pot afecta platina sunt conditii naturale- aceasta este „vodcă regia” (un amestec de acid clorhidric și sulfuric concentrat sau acid azotic), precum și brom lichid.

zăcământ de platină și minerit.

Primul depozit de platină descoperit cu multe secole în urmă de incașii din America de Sud, iar până în secolul al XIX-lea a fost singura sursă cunoscută de platină din lume. În 1819, platina a fost descoperită în Imperiul Rus, în ceea ce este acum Teritoriul Krasnoyarskîn Siberia. Multă vreme acest metal nobil nu a fost identificat și a fost denumit „ aur alb „sau pur și simplu „noul metal siberian”. Exploatarea cu drepturi depline a platinei în Rusia a început la sfârșitul primei jumătăți a secolului al XIX-lea - odată cu invenția de către oamenii de știință ruși din acea vreme. noua tehnica forjarea platinei în stare fierbinte.

În timpul nostru, depozitele sud-americane din Anzi au început să se epuizeze și principalele zone promițătoare minerit de platină sunt situate pe teritoriul a doar cinci state:

• Rusia (Ural și Siberia);
• China;
• Zimbabwe.

În secolul al XIX-lea și la începutul secolului XX, Imperiul Rus a devenit principalul furnizor de platină pe piața mondială - de la 90 la 95% din total. aprovizionare cu platină. Acest lucru a continuat până când acest metal nobil a fost supraevaluat și a căpătat importanță strategică. Cu toate acestea, deși acest lucru s-a întâmplat în a doua jumătate a secolului al XIX-lea (atunci toate monedele de platină emise în Rusia au fost retrase din circulație în timpul domniei lui Paul I și Nicolae I), livrările de platină în Europa sub Alexandru al II-lea au continuat. Deja în timpul Uniunii Sovietice, toate datele despre mineritul de platină erau strict clasificate și rămân așa până în prezent - deja în Federația Rusă. Prin urmare, Rusia este evaluată ca a treia sau a patra țară în ceea ce privește minerit de platină în lume, foarte condiționat. Și nimeni nu știe aproximativ câtă platină este stocată în rezervele strategice ale Federației Ruse.

Pe în acest moment Ceea ce se știe cu siguranță este că liderul în mineritul de platină din Rusia este compania de stat Norilsk Nickel. Volumul de producție publicat oficial al acestui metal în anii 2000 a fost în medie de aproximativ 20-25 de tone de platină pe an. În același timp, Africa de Sud furnizează aproximativ 150 de tone pe an pe piața internațională. Deja în timpul nostru, un nou zăcământ de platină a fost descoperit în teritoriul Khabarovsk (un zăcământ destul de mare), dar producția sa oficială este de doar 3 până la 4 tone pe an.

Zăcăminte descoperite în prezent platină în lume sugerează o potențială producție de aproximativ 80 de mii de tone din acest metal. Majoritatea sunt în Africa de Sud (mai mult de 87 la sută). În Rusia - mai mult de 8%. Și în State - până la 3%. Din nou, acestea sunt date oficiale publicate. Nu uitați că nu fiecare țară va dori să dezvăluie conținutul facilităților sale strategice de depozitare metale pretioase si potentialul de productie.

Aplicarea platinei.

Platina, ca majoritatea platinoidelor, are aceleași domenii de aplicare:

• industria de bijuterii;
• stomatologie;
• industria chimică (datorită proprietăților sale catalitice);
• electronică și inginerie electrică;
• medicină (veste și instrumente);
• produse farmaceutice (medicamente, în principal oncologice);
• astronautică (lipirea aproape veșnică a contactelor de platină nu necesită reparații);
• producția laser (platina face parte din majoritatea elementelor oglindă);
• galvanizare (de exemplu, părți necorozive ale submarinelor);
• producerea de termometre.

Prețurile de platină și dinamica prețurilor.

Iniţial pret platina(când a fost adus în Europa în secolul al XVII-lea) era foarte scăzută. În ciuda frumuseții noului metal, nu l-au putut topi și să-l folosească cu adevărat oriunde. ÎN începutul XVIII secolului, când tehnologia a făcut posibilă topirea acestuia, falsificatorii au început să folosească platina pentru a contraface realele spaniole de aur. Apoi, regele spaniol a confiscat aproape toată platina și a scufundat-o solemn în Marea Mediterană și a interzis livrările ulterioare.

În tot acest timp pret platina nu a depășit jumătate din prețul argintului.

Odată cu dezvoltarea noilor tehnologii în începutul XIX secolului și odată cu izolarea platinei pure de către Wollaston, platina a început să fie folosită în diverse industrii, iar prețul ei a ajuns la prețul aurului.

În secolul al XX-lea, după ce și-a dat seama de beneficiile platinei în fizic și proprietăți chimice ah, în comparație cu aurul, prețul său a continuat să crească. Cererea de platină ca catalizator chimic de înaltă calitate a crescut în anii 70 ai secolului trecut, când a început boom-ul auto mondial. Acest metal nobil a fost folosit pentru purificarea gazelor de eșapament (de obicei aliate cu alți platinoizi). Atunci, chimiștii au descoperit că, într-o stare fin dispersată (adică, formă atomizată), platina interacționează activ cu componenta de hidrogen (CH) a gazelor de eșapament ale motoarelor cu ardere internă.

Crizele financiare și crizele din anii 2000 și 2010 au afectat cererea și dinamica prețurilor la platină. În această perioadă (mai ales în anii 2000), prețurile platinei au scăzut sub o mie de dolari (aproape 900) pe uncie troy de metal prețios. În ultimii 10 ani, prețurile platinei sub 1.000 de dolari pe uncie au fost considerate neprofitabile. Prin urmare, nu este surprinzător faptul că unele dintre întreprinderile miniere de platină (în principal din Africa de Sud) s-au închis. Din această cauză, a existat o anumită lipsă de „aur alb” în relația dintre cerere și ofertă de platină în anii 2010, iar prețul său a crescut din nou. Cu toate acestea, scăderea producției de mașini din China în 2014-2015 a provocat o nouă scădere a prețurilor la platină.

Prețul mediu pe uncie de platină în prima jumătate a anului 2015 a fost de aproximativ 1.100 de dolari. Cu toate acestea, experții au propriile lor prognoza prețului platină. În opinia lor, în 2016 nivelul economiei mondiale va crește, iar China va relua producția de automobile pe scară largă, iar prețul pe uncie troy de platină va depăși cel puțin 1.300 de dolari, iar o altă platină - paladiu - va costa mai mult de 850 de dolari. pe uncie troy.

Mai mult, faptul că Federația Rusăîncă își păstrează secretele rezerve de platină, înseamnă că acest metal are perspective de creștere și, prin urmare, merită atenție pentru investiții pe termen lung (sau, cel puțin, pentru păstrarea activelor financiare).

Platina este un metal rar, strălucitor, de culoare argintie. Ocupă un loc aparte printre alte metale prețioase, fiind de obicei mai scumpă decât aurul și argintul.

Acest lucru se datorează faptului că extragerea platinei este un proces extrem de intensiv în muncă și acest metal este foarte rar. De exemplu, pentru a obține o uncie de aur, este suficient să rafinați trei tone de minereu, dar pentru a extrage aceeași cantitate de platină, trebuie să procesați până la zece tone de rocă.

Istoria folosirii metalului

Platina era cunoscută chiar înainte de epoca noastră. A fost folosit în Egiptul antic pentru realizarea unei varietăți de bijuterii. Era obișnuit și în rândul incașilor, dar a fost uitat în timp. În fotografie puteți vedea obiecte din platină descoperite de arheologi:

Abia după mult timp, descoperirea acestei substanțe s-a produs datorită călătorilor spanioli care explorau America de Sud. Inițial, nu a fost apreciat, așa cum sugerează și numele. „Platina” tradus din spaniolă poate fi formulat ca „mic argint”.
În consecință, platina a fost apreciată mult mai puțin decât metalele prețioase. Adesea a fost considerat chiar aur necopt sau argint incorect (datorită culorii sale) și a fost pur și simplu aruncat. Se caracterizează prin refractaritate și densitate mare. Prin urmare, a fost considerat nepotrivit pentru orice utilizare.

Cu toate acestea, atunci a fost descoperită o proprietate interesantă - acest metal prețios are capacitatea de a se alia cu ușurință cu aurul. Bijutierii au luat în considerare acest lucru și au început în mod activ să amestece platina în produse din aur, reducând astfel costul producției lor. Mai mult, acest lucru a fost făcut atât de abil încât a fost aproape imposibil să detectezi un fals. Datorită densității mari a platinei, chiar și un volum mic a crescut greutatea produs finit, dar acest lucru a fost compensat prin adăugarea unei anumite cantități de argint în aliaj, care nu a afectat culoarea. O astfel de fraudă a fost totuși recunoscută, iar importul metalului prețios în Europa a fost interzis prin lege de ceva timp.

Platina a fost recunoscută ca element chimic independent abia la mijlocul secolului al XVIII-lea. Un studiu amănunțit al calităților sale a făcut posibilă găsirea primei utilizări a acestui metal.

Proprietățile fizice și operaționale ale platinei, în special rezistența la diferite influențe și densitatea ridicată, au servit ca bază pentru realizarea de echipamente utile din aceasta. În special, retortele de platină au fost folosite cu succes pentru a concentra acidul sulfuric caustic.

Astfel de vase au fost realizate inițial prin forjare sau presare, deoarece în acele vremuri progresul științific nu putea asigura temperatura necesară în cuptoare pentru topire. Până la sfârșitul secolului al XIX-lea, a fost posibilă topirea platinei folosind flacăra generată de arderea gazului detonant.

Platină în Rusia

Istoria acestui metal nobil în Rusia datează din 1819, când a fost găsit pentru prima dată în Urali, lângă Ekaterinburg. Cinci ani mai târziu, în districtul Nizhny Tagil au fost găsite zăcăminte de platină. Placerii s-au dovedit a fi atât de abundenți, încât Rusia a devenit rapid lider în producție în întreaga lume.

În fotografie puteți vedea cea mai mare pepită extrasă la aceste zăcăminte:

Greutatea sa a fost de 12 kg (din păcate, ulterior a fost topit).

Platina Ural a fost achiziționată în mod activ de companii străine, în special, exporturile au crescut după ce a fost dezvoltată o metodă industrială pentru a o purifica de impurități și a crea lingouri de culoare argintie pură. Inițial, a fost la mare căutare în străinătate, în Anglia și Franța, mai târziu li s-au alăturat SUA și Germania.

În timpul procesului de cercetare, oamenii de știință au descoperit câteva elemente care alcătuiesc platina nativă. Paladiul și rodiul au fost primele adăugate în tabelul periodic al lui Mendeleev, ulterior au fost izolate iridiul și osmiul. Iar elementul final inclus în grupul de platină a fost ruteniul, descoperit în 1844.

Datorită faptului că volumele de platină extrase în Urali erau extrem de mari și cea mai mare parte a metalului pur și simplu nu a găsit o utilizare demnă, în 1828 s-a luat decizia de a emite monede de platină. Fotografia prezintă primele monede fabricate în Rusia, realizate din acest metal prețios.

Până în acel moment, fusese deja găsită o modalitate de a produce diverse produse de înaltă calitate. Această metodă, numită metalurgie a pulberilor, este încă utilizată pe scară largă astăzi. În acest moment, monedele rusești din secolul al XIX-lea realizate din platină sunt de o valoare enormă. Costul unui exemplar poate ajunge până la 5.000 USD.

Cea mai mare parte a platinei extrase a fost folosită pentru fabricarea de bijuterii până la mijlocul secolului al XX-lea, după care a început să fie folosită mai des în scopuri tehnice. Este utilizat în următoarele industrii:

• Industria auto (pentru producerea de catalizatori);
• Electrotehnică (realizarea elementelor pentru cuptoare electrice expuse la temperaturi ridicate);
• sinteza petrochimica si organica;
• Sinteza amoniacului.

De asemenea, este utilizat la fabricarea de piese pentru cuptoare de sticlă, diverse echipamente de laborator și echipamente pentru industrii în care este necesară rezistența la influențele chimice și de temperatură.

Proprietăți de bază

Puteți auzi adesea părerea că platina și aurul alb sunt una și aceeași. Dar, de fapt, o astfel de afirmație este fundamental greșită;

Platina este un element chimic al tabelului periodic (o clasificare naturală a elementelor bazată pe structura electronică a atomilor), cu proprietăți caracteristice. Deși în fotografie puteți vedea o oarecare asemănare cu aurul alb ca aspect.

Este un metal prețios de culoare argintie, dar încă arată puțin diferit de argint. De asemenea, se deosebește de altele prin caracteristicile și metodele sale de aplicare.

Proprietățile fizice și chimice ale platinei

Acest element este un metal refractar cu densitate mare, pentru topire, este necesară o temperatură de 1769 de grade Celsius și pentru fierbere, ceea ce se datorează conductibilității termice scăzute.

Este, de asemenea, unul dintre cele mai grele metale din tabelul periodic. În acest indicator, este depășit doar de alte două elemente ale grupului de platină - osmiu și iridiu. Densitatea în condiții normale este de 21,45 grame pe decimetru pătrat. Greutate specifică – 21,45 grame pe centimetru cub. Această cifră este mai mare decât cea a aurului și este aproape de două ori greutatea specifică a argintului.

Duritatea platinei este o altă calitate datorită căreia este folosită în industrie și bijuterii. Rezistența la diferite influențe externe face ca procesul de prelucrare și fabricare a produselor să consume mai mult forța de muncă, dar proprietățile sale operaționale compensează mai mult decât astfel de inconveniente.

De exemplu, bijuteriile pot fi realizate în întregime din platină pură, în timp ce aurul și argintul necesită alte materiale pentru a asigura rezistența.

De asemenea, merită remarcată ductilitatea ridicată a acestui metal. Din el puteți face cea mai subțire foaie de folie sau fir de lumină fără a-și pierde proprietățile de bază.

Platina face parte din grupul metalelor nobile, deoarece nu se oxidează și rezistă la coroziune. Inerția ridicată a metalului nu îi permite să interacționeze cu acizi sau alcalii. Poate fi dizolvat numai în acva regia și brom lichid și este supus dizolvării la expunere prelungită la acid sulfuric fierbinte.

Când această substanță este încălzită, crește posibilitatea de interacțiune cu alte substanțe. elemente chimice, substanțe și aliaje. Creșterea temperaturii permite formarea oxidului de platină pe suprafața metalului. Există mai multe varietăți ale acestuia care sunt ușor de distins prin culoare.

Cele mai cunoscute sunt:

• PtO negru (gri închis);
• Oxid de platină PtO2 (maro);
• oxid de PtO3 (roșu-maro).

Viteza și gradul de oxidare al acestui metal depind direct de cât de liber ajunge oxigenul la suprafață și de presiunea acestuia. Alte metale situate pe suprafața platinei pot servi ca un obstacol în calea oxidării. Prin urmare, cea mai mare oxidare ar trebui să fie așteptată de la metalul pur, fără impurități.

În funcție de compusul specific, platina poate prezenta diferite grade de oxidare. Acest indicator variază de la 0 la +8.

Dispunând de o rezistivitate destul de scăzută, acest metal este un bun conductor, inferior în această proprietate aluminiului, cuprului și argintului. Indicatorul de rezistivitate este aproape de fier.

În consecință, conductivitatea platinei (reciproca rezistivității) ocupă o poziție similară printre alte elemente ale tabelului periodic. Deoarece este conductor, rezistivitatea lui crește pe măsură ce se încălzește, în timp ce conductivitatea, dimpotrivă, scade. Această proprietate se datorează faptului că particulele din compoziția de platină încep să se miște într-o manieră haotică pe măsură ce temperatura crește. Și acest lucru, la rândul său, creează obstacole în calea trecerii curentului electric.

Una dintre cele mai importante calități, care este utilizată pe scară largă în producție, este proprietatea acestui metal nobil de a acționa ca catalizator pentru numeroase reactii chimice. Se folosește de obicei într-un aliaj cu rodiu sau ca negru de platină - o pulbere fină de culoare neagră caracteristică obținută prin compuși reducători.

Termometrele cu rezistență de platină sunt destul de răspândite în zilele noastre (ilustrate în fotografie). Acest lucru se datorează faptului că această substanță practic nu este supusă coroziunii, are grad înalt ductilitate, inerție și face posibilă utilizarea metalului pur pentru producție. Calități precum rezistivitatea ridicată și un coeficient semnificativ de rezistență la temperatură joacă, de asemenea, un rol important.

Concluzie

Majoritatea oamenilor cred că platină este un metal foarte scump, alb-argintiu, care este folosit pentru a face bijuterii. Cu toate acestea, datorită numeroaselor sale proprietăți, s-a răspândit în diverse domenii ale activității umane, de la medicină la industria auto.

Deși platina nu a fost niciodată folosită ca bani în istoria sa, investiția în platină este considerată o investiție destul de profitabilă. O uncie din acest metal depășește valoarea unei cantități similare de aur cu 270 USD. Dacă monitorizați constant cursul de schimb al metalelor prețioase, puteți obține un profit bun.

Probabil că prima asociere cu cuvântul „platină” va fi ceva de genul platină verigheta, sau orice bijuterii scumpe cu diamante. Ca ultimă soluție, o monedă comemorativă de platină sau un depozit de investiții. Cu toate acestea, în viata reala situatia este alta. Astfel, platina este unul dintre acele metale prețioase a căror utilizare industrială este mai comună decât utilizarea sa pentru bijuterii.

Conform datelor USGS pentru 2012

Catalizatori auto din platină

După cum puteți vedea din graficul de mai sus, principala aplicație pentru platină astăzi sunt catalizatorii auto. Datorită proprietăților sale catalitice unice, platina (precum și rodiul) este folosită pentru curățarea gazelor de eșapament ale mașinii de substanțe nocive.

Catalizatorul este un cilindru cu o secțiune transversală circulară sau eliptică, în interiorul căruia există faguri metalici sau ceramici acoperiți cu o soluție de substanțe chimice și metale din grupa platinei. Structura de fagure este utilizată pentru a crește zona de contact a gazelor de eșapament cu suprafața de reacție. Catalizatorul este instalat într-un recipient din oțel inoxidabil - întregul ansamblu se numește catalizator de automobile și este instalat pe mașină între motor și toba de eșapament.

Gazele de eșapament ale mașinilor conțin un număr semnificativ de compuși nocivi care pot fi transformați de un catalizator în compuși relativ siguri. Principalii poluanți din gazele de eșapament sunt:

- monoxid de carbon (CO), care este un gaz otrăvitor

- oxizii de azot (NOx), care contribuie la formarea ploii acide, distrug ozonul, formează smog și provoacă probleme de respirație

- hidrocarburi (HC), care formează smog și au miros urât

- particule care conțin compuși cancerigeni.

Catalizatorii auto transformă mai mult de 90% din compușii nocivi de la evacuarea motorului pe benzină în dioxid de carbon (CO2), azot (N2) și vapori de apă (H2O). De asemenea, autocatalizatorii convertesc mai mult de 90% din emisiile motoarelor diesel sub formă de monoxid de carbon, hidrocarburi și particule în dioxid de carbon și vapori de apă.

Pentru prima dată la nivel legislativ, utilizarea obligatorie a catalizatorilor pentru producătorii de autoturisme a fost introdusă în 1975 în SUA și Japonia. Au fost urmate de alte țări cu o piață auto dezvoltată - Coreea de Sud (1987), Mexic (1989), statele membre ale Uniunii Europene (1993), Brazilia (1994), Rusia (1999) și China și India (2000). În Rusia, se utilizează standardul european Euro de la 1 ianuarie 2013, toate mașinile noi trebuie să respecte standardul Euro 4. În Europa însăși, standardul Euro-5 este în prezent în vigoare, tranziția la Euro-6 este programată pentru 2015.

Este clar că utilizarea platinei și a metalelor din grupa platinei ca componentă a catalizatorilor auto va crește doar în viitorul apropiat, pe măsură ce standardele de emisie continuă să se înăspriască.

Bijuterii din platină

În majoritatea țărilor în care se fabrică bijuterii, se folosesc aliaje de platină cu un conținut de metal pur de cel puțin 85%. Alte metale din grupa platinei, paladiu, ruteniu și iridiu, precum și cuprul și cobaltul, sunt adăugate la platină pentru a-i îmbunătăți prelucrabilitatea și rezistența la uzură.

Principalul avantaj al platinei ca material de bijuterii este rezistența sa, precum și stabilitatea strălucirii și culorii sale. Poate fi încălzit și răcit de multe ori fără a-și pierde proprietățile sau a da semne de oxidare. Chiar și cele mai subțiri zone ale unui produs din platină nu se schimbă în dimensiune, ceea ce permite designerilor să monteze în siguranță diamante sau alte pietre. Acest lucru oferă bijutierii o libertate creativă semnificativă, uneori nedisponibilă cu alte materiale.

Poate, cel mai bun exemplu tehnica magistrala de utilizare a proprietatilor platinei sunt produse unde pietre prețioase sunt ținute pe loc numai de tensiunea inelului.

Istoria bijuteriilor platinei nu este atât de mare

Civilizațiile indiene din America de Sud au început să folosească platina pentru a face bijuterii în urmă cu aproximativ 2000 de ani, folosind pepite găsite în albiile râurilor. Cu toate acestea, pe alte continente, platina nu a fost cunoscută de multă vreme (sau mai bine zis, nu a fost observată, confundând-o cu argintul „greșit”) și a început să fie folosită în bijuterii relativ recent.

Tradiția modernă a bijuteriilor din platină provine de la bijutierii din curtea europeană a secolului al XVIII-lea și se dezvoltă prin munca unor proeminenți bijutieri eduardieni și Art Deco, cum ar fi Cartier Şi Tiffany . După Europa din anii 20 ai secolului XX, boom-ul bijuteriilor a venit în Statele Unite. Dar odată cu debutul Marii Depresiuni, și apoi al celui de-al Doilea Război Mondial, când platina a devenit un material controlat în scopuri militare, interesul bijutierilor pentru el a dispărut.

Cererea de platină a început să revină în Japonia în anii 1960. Platina a dobândit un statut special în Japonia, combinând puritatea ridicată, prestigiul și valoarea cu modestia și castitatea tradițională japoneză, care este reprezentată în Japonia de culoarea albă - culoarea platinei. Japonia a devenit rapid cea mai mare piață de platină din lume. bijuterii.

În Europa, renașterea platinei a început în Germania în anii 1970, unde bijutierii au dat bijuteriilor din platină un aspect distinctiv, cu modele complet noi și lacuri lucioase. Cererea de produse din platină a început să crească în Italia în anii 1980 și în Elveția, SUA și Marea Britanie în anii 1990. Până în 1995, cererea de platină în China a crescut semnificativ, în special în rândul femeilor tinere din mediul urban, care au fost atrase de noul stil modern de bijuterii din platină. China consumă în prezent până la 70% din toată platina folosită în bijuterii și este, de asemenea, cea mai mare piață pentru bijuterii din platină. De asemenea, în ultimul deceniu, interesul pentru platină a crescut semnificativ pe piața indiană, care are un potențial de creștere semnificativ.

Investiți în platină

Platina și paladiul sunt active corporale care au un set special de proprietăți fizice și chimice - nu sunt supuse influenței timpului. La fel ca aurul și argintul, platina și paladiul sunt acceptate ca medii universale de schimb datorită standardizării internaționale a formei și purității lor. Platina poate fi achiziționată atât ca material fizic (lingouri, monede) cât și sub formă impersonală - conturi speciale de metal în bănci. Diferite fonduri tranzacționate la bursă (ETF) legate de cotațiile de platină de pe piață câștigă, de asemenea, popularitate.

În 2012, peste 14 tone de platină și aceeași cantitate de paladiu au fost achiziționate la nivel mondial pentru investiții.

Platină în industria chimică și de rafinare a petrolului

Metalele din grupa platinei sunt folosite în industria chimică ca catalizatori pentru a crește eficiența reacțiilor.

Platina este utilizată pe scară largă ca catalizator în producția de acid azotic, care este materia primă pentru producerea de îngrășăminte cu azot și alte substanțe.

De asemenea, catalizatorii de platină sunt utilizați la producerea diferitelor siliconi. Adăugarea de platină la un amestec de silicon catalizează „reticulare” structurilor de silicon, făcând posibilă obținerea unui material cu proprietățile dorite. Siliconul este un material foarte durabil, cu o rezistență excelentă la coroziune chimică, căldură și schimbări de temperatură. Siliconii sunt, de asemenea, materiale foarte flexibile, impermeabile și izolante electric. Gama de aplicații a acestora este extrem de largă - de la piese de motoare de avioane la materiale medicale și cosmetice. Este clar că silicoanele vor fi folosite din ce în ce mai mult în viitor și, în consecință, cererea de platină în această industrie va crește.

Catalizatorii de platină sunt utilizați în rafinăriile de petrol pentru a produce benzină și materii prime petrochimice, care stau la baza producției de materiale plastice, cauciuc sintetic și fibre de poliester. Petrolul care intră în rafinăriile de petrol este un amestec de hidrocarburi, care aparțin fracțiilor grele și ușoare. Raportul fracțiilor depinde de regiunea de producție, dar în general există mai multe fracții grele, în timp ce fracția ușoară este folosită pentru a obține benzină și materii prime de înaltă calitate pentru prelucrare ulterioară. Prin urmare, una dintre sarcinile principale ale plantelor este să transforme fracțiile grele în unele uşoare. Acest lucru se realizează printr-un proces complex în mai multe etape de distilare a uleiului.

Platina este implicată în etapele de distilare, cum ar fi reformarea și izomerizarea, care produc componente cu un octan ridicat pentru benzină. Pentru reformare și izomerizare se folosesc catalizatori sub formă de granule sau granule de alumină acoperite cu platină. În acest caz, greutatea platinei pure nu este mai mare de 0,6% din greutatea catalizatorului. În majoritatea fabricilor moderne, platina este folosită împreună cu staniu sau reniu pentru a crește productivitatea. Platina este cheia rafinării petrolului fără ea, procesul ar fi ineficient.

La început, rafinarea petrolului a fost una dintre principalele domenii de consum industrial de platină. Dar îmbunătățirile tehnologice și catalizatorii înșiși au dus la un consum din ce în ce mai puțin de platină, în ciuda numărului tot mai mare de capacități de rafinare a petrolului. Volumul consumului de platină pentru această industrie nu se confruntă cu schimbări abrupte.

Alte utilizări ale platinei

Echipamente de fabricare a sticlei de platină

Echipamentele de platină sunt folosite în producție diverse tipuri sticlă, deoarece poate rezista la temperaturile utilizate la fabricarea sticlei (până la 1700 ° C) și la efectul abraziv al sticlei topite. Echipamentele din platină nu reacționează cu sticla topită, nu se oxidează și nu se deformează la temperaturi ridicate.

Platină în medicină

În anumite forme chimice, platina poate inhiba diviziunea celulelor vii. Această proprietate este utilizată în medicamentele care ajută la tratarea cancerului - carboplatin, cisplatin, oxaliplatin.

Inerția platinei față de orice compuși, conductivitatea sa electrică și proprietățile non-alergenice fac posibilă utilizarea activă în biomedicină ca componentă a stimulatoarelor electrice, cateterelor și altor echipamente medicale.

Manometre și bujii din platină

Platina este utilizată în senzorii utilizați în diverse industrii. Cel mai cunoscut este senzorul de oxigen sau „lambda”, care asigură proporțiile corecte de amestecare a aerului și combustibilului în cilindrii motoarelor auto. Platina este, de asemenea, utilizată în senzorii de debit de aer în masă ale automobilelor, sistemele de control al climatizării și airbag-urile.

În plus, motoarele de automobile și avioane folosesc bujii ai căror electrozi sunt acoperiți cu platină și iridiu pentru a crește durata de viață a bujiilor.

Pilele de combustie sunt viitorul platinei

În viitor, consumul de platină poate crește odată cu începerea producției în masă a pilelor de combustie, unde face parte componenta esentiala- membrane. Pilele de combustie sunt o alternativă potențială la motoarele cu ardere internă, oferind eficiență mai mare și emisii zero.

Platină în producția de avioane

Platina este folosită pentru acoperirea palelor turbinelor în motoarele cu gaz (reacție) pentru a le crește durabilitatea în medii agresive cu gaz.

Datorită rezistenței la căldură și a rezistenței chimice a platinei, ustensilele din platină sunt folosite în laboratoare pentru măsurători deosebit de precise și curate.