Platina: egenskaper og bruksområder

Stoffer som finnes i naturen er et nesten uuttømmelig tema for historier. Dessuten er ikke alle like kjente. Det er viktig å finne ut, i det minste for generell utvikling, hovedpunktene knyttet til platina, dets egenskaper og bruksegenskaper.

De som ble uteksaminert fra skolen for flere tiår siden ville trygt si at platina er et metall i en sekundær undergruppe av den åttende gruppen av Mendeleevs periodiske system for grunnstoffer. Imidlertid er denne klassifiseringen utdatert og nå tilhører platina den 10. gruppen av grunnstoffer.

Det er umulig å si hvordan dette metallet ser ut i naturen. Faktisk, i sin rene form, kan det bare oppnås kunstig. Platinamalm har bare små inneslutninger av hovedstoffet. Fra et fysisk synspunkt er de isomorfe blandinger av Pt med:

• kobber;
• jern;
• nikkel;
• sølv;
• ulike metaller fra platinagruppen.

Platinamalm er spredt overalt. De fleste av dem er konsentrert i den nye verden. Derfor æren av oppdagelsen av platina tilhører de gamle indianerne... Selv eksperter vet ikke nøyaktig når de begynte å utvinne dette metallet. Men etter oppdagelsen av platina av europeere, viste dens rolle i økonomien seg å være ganske negativ.

Ikke rart i 1735 i Spania bestemte de seg for å forby import av tidligere utvunnet platina til metropolen. Det som igjen ble utvunnet i Colombia ble beordret til å skilles forsiktig fra sølv og oversvømmes i elver. Og alt de klarte å importere til selve Spania ble druknet i havet i en høytidelig atmosfære.

Men det er merkelig at det har gått mindre enn et halvt århundre siden Madrid tvert imot tok fatt på en økt import av platinaråvarer. Så begynte de å bruke den i nasjonal målestokk for å forfalske mynter fra andre edle metaller. I 1820 var det ifølge forskjellige kilder fra 3 til 7 tonn platina i Europa. Det var fra det at standardene for meter og kilo ble laget i Frankrike. Men det har fortsatt ikke hatt noen seriøs søknad på lenge.

Egenvekten til ren platina er 21,45 gram per kubikkmeter. se Den smelter ved en temperatur på ca 1768 grader Celsius. Koking (fordamping) skjer ved 3825 grader. Det er disse temperaturegenskapene som i lang tid ikke tillot å ikke isolere rent metall, langt mindre å etablere bruken. I tillegg er platina hardere enn gull og sølv, og det er ganske vanskelig å bearbeide det mekanisk.

Dette metallet er formbart og formbart. Strekkstyrken er ganske imponerende.

Det oppløses bare i:

• kongelig vodka;
• flytende brom;
• oppvarmet svovelsyre (men ekstremt sakte).

Derfor gir det ingen mening å bringe den til en magnet for å skille den fra sølv eller gull. Du trenger bare å forstå at det ikke finnes rene platinasmykker. De kan inneholde ulike konsentrasjoner av jern og nikkel, og det er nettopp disse urenhetene som reagerer ganske godt på magneten.

Nysgjerrig det i mikrokosmos kan platina godt ha magnetiske egenskaper. Fysikere i eksperimentet klarte å finne dem nær atomlaget til metallet; åpningen ble annonsert i 2018. For å gi ferromagnetiske egenskaper til et stoff, måtte en ionisk væske brukes - en ny type stoff spesielt laget under forskning. Når det gjelder fargen på platina, er den i naturen malt i en sølvhvit tone. Noen ganger er det også mørkegrå eksemplarer.

Det er viktig å trekke ut platinamalm fra jordens tarm, for dette er det flere måter.

Til tross for det opprinnelige funnet av platinaforekomster i Sør-Amerika, ligger den største forekomsten i verden i det 21. århundre i Afrika. For å være mer presis, så i Sør-Afrika. Bushveld-kompleks - en gigantisk opphopning av platinagruppemetaller; det antas at det dukket opp for 2 milliarder år siden som et resultat av vulkanske prosesser. I formen ligner det sørafrikanske feltet en "plate" med en diameter på 370 km. Komplekset er sammensatt av flere horisonter som er rettet innover landet.

Samtidig er tykkelsen på avsetningene i 2 horisonter av tre bare ca. 1 m. Platrif-horisonten, som for tiden aktivt utvikles, har en tykkelse på 5-90 m på forskjellige steder. Det utvinnes på en åpen måte. Komplekset ble åpnet i 1924. Det er herfra at ¾ av all utvunnet platina går til verdensmarkedet.

Men selv i dag er landet vårt inkludert i listen over ledende land innen utvinning av platinamalm. Riktignok ligger den allerede på andreplass, 5,8 ganger bak Sør-Afrika. Det edle metallet eksporteres også fra Russland. Den tredje linjen i verdensrangeringen er okkupert av Zimbabwe, hvor det utvinnes omtrent 3 ganger mindre platina (9 tonn).

Og også platina utvinnes:

• USA (6000 kg);
• Canada (omtrent 5000 kg);
• andre stater (6100 kg til sammen).

Dette metallet kan utvinnes både ved åpne og gruvemetoder. Steinbrudd er hovedsakelig lokalisert der sekundære placers finnes. På disse stedene ble platina avsatt etter mekanisk ødeleggelse av primæravsetningene. Men geologer har lenge funnet ut at det meste er konsentrert i underjordiske lag av nikkelmalm. Gruvedrift skiller seg lite fra arbeid med andre metalliske mineraler; det er verdt å merke seg bare en betydelig andel av manuelt arbeid.

Etter berikelse øker konsentrasjonen med 3 størrelsesordener. Ved Bushveld-komplekset krever utvinning av 1 kg platina til slutt (med tanke på teknologiske tap) løfting av 500-1500 kg malm. Deretter behandles halvfabrikata i raffinering av metallurgiske ovner og spesielle omformere; men det endelige resultatet oppnås først etter raffinering, når metallkonsentrasjonen er 99,5%.

Platina er bedre enn gull fordi det er sterkere enn det. Derfor er levetiden til platinaprodukter mye høyere. Det er mye vanskeligere å klø dem. Som et resultat er det mindre sannsynlig at disse typer smykker (og ikke bare) blir reparert. Eldret platina er enda mer forskjellig fra gull.

Takket være patinaen får den en grå farge med en matt glans. Mange brukere prøver å bli kvitt denne effekten og pusse smykkene sine. I følge andre personer, patinaen gjør det edle metallet, om ikke enda mer verdifullt, så i alle fall mer interessant. Uten å se den live, er det lite sannsynlig at det vil være mulig å ta den riktige avgjørelsen. Rhodiumlaget på det hvite gullet vil gradvis slites av og det vil bli mye gulere.

De blekner også gradvis, og de må rengjøres systematisk. Tross alt sølv er kjemisk aktivt, og det vil uunngåelig reagere med de vanligste stoffene, selv med atmosfærisk oksygen. Men all denne forskjellen til fordel for platina overskygges av det faktum at den er merkbart mindre tilgjengelig enn gull og enda mer sølv.

Wolfram ligner på platina. Men det er betydelig billigere, mens styrken til wolframprodukter også er høy. Problemet er at wolfram er mye vanskeligere å bearbeide til sin normale form. Å redesigne en wolframring, justere størrelsen er ikke en lett oppgave, selv med teknologien fra det 21. århundre. De samme vanskelighetene oppstår ved bruk av titaniumimitasjoner.

Det finnes ganske mange typer platinalegeringer. Det meste av smykkene er laget av 950 metall, som inneholder 95% ren platina. Noen ganger kan du finne 900.-legeringen. Dens åpenbare ulemper er ikke for mettet farge og utrykkelig glans. Derfor, i estetiske termer, taper den mye til 950 metall.

Legeringer av platina med iridium er utbredt. Jo mer denne andre komponenten er, jo mer ildfast vil forbindelsen være. Krystalliseringsområdet for platina-iridium-legeringer er relativt smalt. Hardheten og styrken til stoffet øker også betydelig.

For ulike formål kan platina også legeres med:

• kobber;
• rutenium;
• palladium;
• nikkel;
• rhodium.

En svært stor andel platina brukes i industrien. Teknologer setter stor pris på egenskapen til dette metallet for å akselerere ulike kjemiske reaksjoner uten å forbruke. I dag brukes det noen ganger i medisin, først og fremst for tannproteser. Allerede i midten av forrige århundre utgjorde denne bruken flere prosent av all platina som ble utvunnet. Dette tallet øker gradvis.

Bruken er også utbredt i produksjonen av salpetersyre (som ammoniakkoksidasjonsmiddel). Det er sant at i dette tilfellet brukes en platina-rhodium-legering oftere, og ikke et rent metall. Årsakene til denne preferansen er bare av interesse for teknologer og er utenfor rammen av denne artikkelen.Et annet edelt metall brukes i produksjon av svovelsyre, hydrogenering av hydrokarboner, acetylen, ketoner.

Men platina er også mye brukt i oljeraffineringsindustrien. Det er en utmerket katalysator for å akselerere produksjonen av bensin. I destillasjonskolonnene plasseres ikke et nett, som noen ganger antas, men et fint dispergert platinapulver. Det er mer holdbart enn både molybden og vanadium. Og også til fordel for platina er bevist av økt effektivitet.

Platina kan brukes i motstandskontakter til elektriske ovner. Du finner det i mange andre elektriske kontakter.

Platina-koboltlegering er nødvendig for å lage magneter som kombinerer kompakthet og god ytelse.

Mange bilister bruker implisitt platina for seg selv hver dag. I biler er det hovedsakelig inneholdt i katalysatorer. Dette metallet bidrar til å redusere toksisiteten til eksosgasser, og forbedrer dermed tilstanden til den urbane atmosfæren. Platinabelegget i katalysatoren påføres et monolittisk keramisk element.

Tilbake til medisin er det verdt å merke seg at unike kirurgiske instrumenter er laget på grunnlag av platina. De kan desinfiseres med spritbrennere uten behov for spesielle reagenser. Tannleger elsker å jobbe med instrumenter belagt med et tynt lag platina. Platina-iridium-elektroder brukes til å kontrollere hjertets rytme, og til proteser ved hørselsproblemer.

Men man kan ikke unngå å nevne rollen til «hvitmetall» på andre områder.

Så, det er etterspurt i glassproduksjon... Eller rettere sagt, ikke vindusglass, men optiske briller av høy kvalitet. Rhodium-platina-blanding bidrar til å lage glassfibermatriser som er mindre enn 1 mm tykke. Den har fungert i mange tusen timer ved en temperatur på 1400-1500 grader, som utvikles inne i glassovner.

Elite tsjekkisk glass, som koster nesten fantastiske penger, er laget inne i platina-digler.

Selvfølgelig kunne den kjemiske industrien ikke passere et slikt stoff som er så motstandsdyktig mot varme og de mest kaustiske reagensene. Den brukes til å lage digler av platina, andre redskaper for forskning og ekspertlaboratorier, for spesielt rene industrier.

Altså, akkurat på grunnlag av Pt lage noen enheter som brukes i etableringen av halvlederkrystallerv. Bare inne i dem er det mulig å skape slike forhold når konsentrasjonen av urenheter vil være mindre enn 1 atom per million. Selv i platinadigler produseres krystaller som er nødvendige for å lage lasere og for kontakter i lavstrømselektroteknikk.

Dette metallet går videre inn i:

• speil brukt inne i lasere;
• retorter for produksjon av flussyre og perklorsyre;
• uløselige anoder for galvaniseringsutstyr;
• motstand termometre;
• separate deler av mikrobølgeovn utstyr;
• legemidler som undertrykker noen former for kreft;
• produksjon av mynter og insignier, medaljer og bestillinger;
• utstyr for syntetisering av vitaminer og noen andre farmakologiske preparater.

Helt fra begynnelsen må du fokusere på prisen. Platina med identisk finhet vil være minst tre ganger dyrere enn gull... Dessuten er det ikke så mange gullsmeder som jobber med det. Det overveldende flertallet av slike håndverkere jobber i Vest-Europa. Det er lurt å fokusere på smykker derfra. Men ikke stol på prislappen og selgernes ord, men krev offisielle sertifikater.

Tilsetning av kobolt og rutenium kan øke produktets levetid. Iridiumtilsatte smykker er mer sannsynlig å ripe, men det sparer penger. Prøven må velges først og fremst under hensyntagen til dine økonomiske evner.

Og noen flere tips:

• platina kombineres visuelt med alle edelstener;
• det beste alternativet (hvis midler er tilgjengelige) ville være å kombinere det med diamanter;
• steinene som settes inn må samsvare med det generelle konseptet;
• graverte bokstaver og design kan raskt gå ut av stilen;
• og, selvfølgelig, må du gå til en offisiell smykkebutikk, og ikke til det første utsalgsstedet du kommer over på veien eller til en kiosk midt i en undergang.

Det er ingen spesifikke krav her. Rengjøring gjøres vanligvis med platinaspesifikke preparater. Du kan kjøpe dem i de fleste smykkebutikker. Noen bruker umettet såpevann eller sterkt fortynnet ammoniakk. Noen ganger brukes også flytende oppvaskmiddel; men såper og geler antas å forårsake tap av glans.

Det utføres kun av erfarne gullsmeder som bruker spesialutstyr. Oppbevar platinagjenstanden atskilt fra smykker laget av andre metaller. Dette vil beskytte dem mot deformasjon når de berøres med en hardere gjenstand.

Den høye verdien av platina skyldes ikke bare dens egne unike egenskaper, men også dens komparative sjeldenhet. Det er beregnet at selv i forekomster (som i hele jordskorpen) er Pt-konsentrasjonen 30 ganger mindre enn konsentrasjonen av gull. Fra 1828 til 1845 ble det laget platinamynter i vårt land. Deres pålydende var 3, 6 og 12 rubler, og den totale mengden forbrukt metall oversteg 14 tonn. Platina falt i kategorien edle metaller først i 1751 - det har gått omtrent 200 år siden det ble kjent i Europa.

Og i vårt land, i løpet av de aller første 10 årene med gruvedrift, gjenvunnet de like mye platina som i hele Amerika i løpet av århundrene før oppdagelsen av Ural-forekomstene. OG det var i Russland at både den største (generelt omsmeltet) og den største av de eksisterende nuggets ble funnet. Platina fikk status som et kjemisk grunnstoff i 1735, da italieneren D. Scaliger beviste sin uoppløselighet; tidligere ble det antatt å være et enkelt stoff.

Kjemisk ren platina ble isolert fra malmen bare 68 år senere i England. I sin metalliske form er den fullstendig biologisk nøytral. Imidlertid kan individuelle forbindelser (først og fremst med fluor) være ekstremt livstruende. Og i 1867 ble alle russiske platinalagre (umiddelbart etter opphevelsen av moratoriet for salg) kjøpt av England. Men selv i de første årene av det tjuende århundre, stod vårt land for minst 90% av verdensproduksjonen (fordi fantastiske reservater i det sørlige Afrika ble funnet først på midten av 1920-tallet).

Det er derfor ikke overraskende at det i mai 1918 ble opprettet et spesielt institutt for studier av platina. Nå er han en del av Institutt for generell og uorganisk kjemi. Enkelte platinaholdige mineraler inneholder også antimon, arsen eller svovel, men de er mindre vanlige enn forbindelser med metaller. Dermed inneholder mineralet Norilskite utvunnet nord i Krasnoyarsk-territoriet 25 % jern og 26 % nikkel. Det er merkelig at på et av stadiene i den industrielle produksjonen av platina kan en sukkerløsning brukes.

Og navnene på dette metallet er ganske forskjellige: det kalles både "råttent gull" og "froskgull". De små krystallene har en kubisk form. Opprinnelig, i første halvdel av 1800-tallet, ble ringer og bøyler for fat laget av platina i vårt land. Når det gjelder elektrisk ledningsevne, er dette metallet dårligere enn kobber, aluminium og sølv. Platina begynner å oksidere med atmosfærisk oksygen bare ved temperaturer over 200 grader.

For mer informasjon om platina og dets egenskaper, se videoen.