Платина

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај
Платина  (78Pt)
Pt,78.jpg
Општи својства
Име и симбол платина (Pt)
Изглед сивкасто бел
{{{членувано}}} во периодниот систем
Водород (диатомски неметал)
Хелиум (благороден гас)
Литиум (алкален метал)
Берилиум (земноалкален метал)
Бор (металоид)
Јаглерод (полиатомски неметал)
Азот (диатомски неметал)
Кислород (диатомски неметал)
Флуор (диатомски неметал)
Неон (благороден гас)
Натриум (алкален метал)
Магнезиум (земноалкален метал)
Алуминиум (слаб метал)
Силициум (металоид)
Фосфор (полиатомски неметал)
Сулфур (полиатомски неметал)
Хлор (диатомски неметал)
Аргон (благороден гас)
Калиум (алкален метал)
Калциум (земноалкален метал)
Скандиум (преоден метал)
Титан (преоден метал)
Ванадиум (преоден метал)
Хром (преоден метал)
Манган (преоден метал)
Железо (преоден метал)
Кобалт (преоден метал)
Никел (преоден метал)
Бакар (преоден метал)
Цинк (преоден метал)
Галиум (слаб метал)
Германиум (металоид)
Арсен (металоид)
Селен (полиатомски неметал)
Бром (диатомски неметал)
Криптон (благороден гас)
Рубидиум (алкален метал)
Стронциум (земноалкален метал)
Итриум (преоден метал)
Циркониум (преоден метал)
Ниобиум (преоден метал)
Молибден (преоден метал)
Технициум (преоден метал)
Рутениум (преоден метал)
Родиум (преоден метал)
Паладиум (преоден метал)
Сребро (преоден метал)
Кадмиум (преоден метал)
Индиум (слаб метал)
Калај (слаб метал)
Антимон (металоид)
Телур (металоид)
Јод (диатомски неметал)
Ксенон (благороден гас)
Цезиум (алкален метал)
Бариум (земноалкален метал)
Лантан (лантаноид)
Цериум (лантаноид)
Празеодиум (лантаноид)
Неодиум (лантаноид)
Прометиум (лантаноид)
Самариум (лантаноид)
Европиум (лантаноид)
Гадолиниум (лантаноид)
Тербиум (лантаноид)
Диспрозиум (лантаноид)
Холмиум (лантаноид)
Ербиум (лантаноид)
Тулиум (лантаноид)
Итербиум (лантаноид)
Лутециум (лантаноид)
Хафниум (преоден метал)
Тантал (преоден метал)
Волфрам (преоден метал)
Рениум (преоден метал)
Осмиум (преоден метал)
Иридиум (преоден метал)
Платина (преоден метал)
Злато (преоден метал)
Жива (преоден метал)
Талиум (слаб метал)
Олово (слаб метал)
Бизмут (слаб метал)
Полониум (слаб метал)
Астат (металоид)
Радон (благороден гас)
Франциум (алкален метал)
Радиум (земноалкален метал)
Актиниум (актиноид)
Ториум (актиноид)
Протактиниум (актиноид)
Ураниум (актиноид)
Нептуниум (актиноид)
Плутониум (актиноид)
Америциум (актиноид)
Кириум (актиноид)
Берклиум (актиноид)
Калифорниум (актиноид)
Ајнштајниум (актиноид)
Фермиум (актиноид)
Менделевиум (актиноид)
Нобелиум (актиноид)
Лоуренциум (актиноид)
Радерфордиум (преоден метал)
Дубниум (преоден метал)
Сиборгиум (преоден метал)
Бориум (преоден метал)
Хасиум (преоден метал)
Мајтнериум (непознати хемиски својства)
Дармштатиум (непознати хемиски својства)
Рентгениум (непознати хемиски својства)
Копернициум (преоден метал)
Унунтриум (непознати хемиски својства)
Флеровиум (слаб метал)
Унунпентиум (непознати хемиски својства)
Ливермориум (непознати хемиски својства)
Унунсептиум (непознати хемиски својства)
Унуноктиум (непознати хемиски својства)
Pd

Pt

Ds
иридиумплатиназлато
Атомски број 78
Стандардна атомска тежина (±) (Ar) 195,084(9)
Категорија   преоден метал
Група и блок група 10, d-блок
Периода VI периода
Електронска конфигурација [Xe] 4f14 5d9 6s1
по обвивка
2, 8, 18, 32, 17, 1
Физички својства
Фаза цврста
Точка на топење 2041,4 K ​(1768,3 °C)
Точка на вриење 4098 K ​(3825 °C)
Густина близу с.т. 21,45 g/cm3
кога е течен, при т.т. 19,77 g/cm3
Топлина на топење 22,17 kJ/mol
Топлина на испарување 469 kJ/mol
Моларен топлински капацитет 25,86 J/(mol·K)
парен притисок
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
при T (K) 2330 (2550) 2815 3143 3556 4094
Атомски својства
Оксидациони степени 1, 2, 3, 4, 5, 6 ​благо базичен оксид
Електронегативност Полингова скала: 2,28
Енергии на јонизација
(повеќе)
Атомски полупречник емпириски: 135 pm
calculated: 177 pm
Ковалентен полупречник 128 pm
Ван дер Валсов полупречник 175 pm
Разни податоци
Кристална структура ​коцкасти кристали
0,3520 nm
[[File:коцкасти кристали
0,3520 nm|50px|alt=Кристалната структура на {{{членувано}}}|Кристалната структура на {{{членувано}}}]]
Брзина на звукот тенка прачка 2800 m/s (при r.t.)
Топлинско ширење 8,8 µm/(m·K) (при 25 °C)
Топлинска спроводливост 71,6 W/(m·K)
Електрична отпорност 105 n Ω·m (при 20 °C)
Магнетно распоредување парамагнетен
Модул на растегливост 168 GPa
Модул на смолкнување 61 GPa
Модул на збивање 230 GPa
Поасонов сооднос 0,38
Мосова тврдост 4-4,5
Тврдост по Викерс 549 MPa
Тврдост по Бринел 392 MPa
CAS-број 7440-06-4
· наводи
платинска руда
алхемискиот симбол за платина бил создаден со спојување на симболот на злато и сребро

Платина е хемиски елемент кој се означува со симболот Pt и има атомски број 78. Се наоѓа во 10. група во периодниот систем на елементите. Претставува тежок, драгоцен, сивкасто-бел преоден метал. Отпорен е на корозија и може да се најде во некои руди заедно со никел и бакар, а и други додатоци. Платината, позната и како бело злато, често се користи за изработка на накит. Исто така се користи и во лабораториска опрема, електрични контакти, стоматологијата и во автомобилската индустрија.

Платина[уреди | уреди извор]

Платинската Група Метали ( вклучува платина, паладиум, родиум, иридиум, осмиум и рутениум): Тие обично се наоѓаат заедно во природата и се едни од најоскудните метални елементи. Платината пред се, се користи како катализатор за контрола на автомобилските и индустриските емисии, како катализатор за производство на киселини, органски хемикалии и лекови. Платинската Група Метали (ПГМ) се користи за правење на стаклени влакна кои се користат за фибер-армирана пластика и други усовршени материјали, во електичните контакти, во кондензатори и отпорни филмови кои се користат во електричните кола, во денталните легури кои се користат за правење навлаки и мостови, во изработката на накит. Русија и Јужна Африка ги имаат речиси целокупните резерви. Примерокот на сликата е Сперилит, тој е многу редок но е единственото родно соединение на платина.

Позадина[уреди | уреди извор]

Името платина се однесуа на минерал, елемент и група на метали. Како елемент, платина (со хемиски симбол Pt) е сребрено - сив метал со атомски број 78. Припаѓа на групата елементи составена од метали со слични физички карактеристики. Тие се меѓу најретките елементи на Земјата. Тие имаат висока точка на топење, густи или тешки (минералогистите велат дека тие имаат висока специфична гравитација), и не се активни на другите елементи и јони. Платинската група метали вклучува: рутениум (44), родиум (45), паладиум (46), осмиум (76), иридиум (77) и платина (78). Од овие елементи само платината и паладиумот се наоѓаат чисти во природата. Другите се наоѓаат во природата како природни легури со платина и злато, на пример. Во индустријата луѓето ја сметаат оваа група метали како платинска група метали, или едноставно ПГМ. Како минерал, платината се јавува во темни силикатни камења со минерали кои содржат железо и магнезиум. Обично се наоѓаат како фини зрна или шушки расфрлани низ каменот, а ретко како големи грутки. Кристалните цртежи овде се од многу ретки кристални легури на платина од Русија. Платината е метал и како златото и среброто, ковлива (може да биде кована во различни форми) и еластична (може да се направи жица). Најприродната платина што ја има е всушност смеса од платина и иридиум.

Име[уреди | уреди извор]

Платината била позната и користена уште во антиката во Јужна Америка, каде што користењето на платината било откриено од Антонио де Улоа од Шпанија во 1735 година. Бидејќи има сребрено-сива боја, го добила името од шпанскиот збор за сребро, plata.

Извори[уреди | уреди извор]

Геолошки, платината се наоѓа во тенки слоеви на метални руди наречени сулфиди. Овие сулфидни руди се пронаоѓаат во мафикни огнени камења (односно, темни огнени камења, кои во поголем дел се составени од железо и магнезиум). Во САД, единствените рудници кои содржат платинска група метали се оние што геолозите ги викаат Stillwater Cimplex of Montana (Комплекс на Железнавода на Монтана). Во последните години, старите рудници се проширени и отворен е нов рудник во овој комплекс. Малите количини на ПГМ се надоместени со бакар во Тексас и Јута. Во 1922 година големи количини на платина се пронајдени во Планината Урал во Русија. Русија продолжува да биде важен светски извор на ПГМ до ден денес. Најпродуктивните рудници на ПГМ се во Јужна Африка во геолошкиот регион познат како Бушвелд Комплекс. Канада, Зимбабве и Австралија се исто така производители на ПГМ. Значајни количини на платина годишно се произведуваат од рециклажа. Ова наќин на добивање по пат на рециклирање ќе продолжи да биде важен дел за добивање на ПГМ во иднина.

Употреба[уреди | уреди извор]

Најмногу платината се користи за производство на каталитички конвертори во автомобилските системи за издувни гасови. Целта е да се ограничат хемикалиите кои произведуваат смог кој доаѓа од согорувањето на бензинот. Кога мотор со внатрешно согорување троши бензин, се произведуваат нитроген оксиди (Nox). Издувните гасови одат преку каталитичкиот конвертор кој што содржи платина и иридиум. Гасовите во конверторот се од 0.1 до 0.4 секунди и во тоа многу кратко време, 75% од нитроген оксидот се конвертира во нитроген и оксиген. Повеќе од 95% на карбон моноксидот и други хидрокарбони се оксидираат во издувните гасови. Платината ја намалува потребната енергија за да се предизвикаат хемиските промени. Резултат на тоа е драматично намалување на загадувањето на воздухот. Иако една третина од целата платина се користи во автомобилската индустрија, постојат и неколку други нејзини употреби. Во легура со златото, среброто и бакарот се користи за дентална употреба. ПГМ се користен и во хемотерапијата, особено во борбата против леукемијата. Соединението платина-иридиум се користи за правење биомедицински машини. Легура на платина и осмиум се користи пасмејкери за да ја регулираат функцијата на срцето и во заменувањето на срцевите вентили.

Супститути и алтернативни извори[уреди | уреди извор]

Некои фабрики користат поефтин паладиум во замена на платинаот во каталичките конвертори. Како компонента на каталички конвертор во дизел машините, паладиумот се покажа дека е подобар од платината. Иако платината - содржејќи примеси на злато бил означен како 700 ВС, присуството на овој метал е повеќе непожелно отколку намерно. Референциите на сиви, густи камчиња измешани со алувијални златни депозити биле направени од Исус во 16тиот век. Овие камчиња не можат да бидат мелени посебно но може да се легурираат и флашифицираат со злато до тој опсег шро златните шипки ќе станат кршливи и невозможни да се оформуваат. Камчињата станаа познати како platina del Pinto—односно, гранули од сребрениот материјал од Пинто Ривер, притока на Сан Хуан Ривер во регионот Чоко во Колубија. Ковливиот платина, добиен само преку прочистување до суштински чист метал, најпрво беше произведен од францускиот физичар П.Ф.Чабано во 1789 година; беше иработен пехар кој му беше претставен на Папата Пиус 5ти. Откривањето на паладиумот беше потврдено во 1802 година од Англискиот хемичар Вилијам Воластн, кој го именуваше за астероид Палас. Воластон значајно го потврди откривањето на друг елемент присутен во рудата на платинаот; овој го нарече родиум, според розевата боја на неговите соли. Пронаоѓањето на иридиумот ( наречен според Ирис, Бог на виножитото, заради разнобојноста на своите соли) и осмиумот (од Грчкиот збор за „мирис“, заради хлорниот мирис на својот испарлив оксид) беа потврдени од Англискиот хемичар Сминсон Тенант во 1803 година. Француските хемичари Хиполит-Виктор Колет-Дескотлис, Антоан-Франсоа Фуркроа, и Никола Луј Ваклен ги идентифицираа двата метали речиси во исто време. Рутениум, последниот елемент кој е изолиран и идентификуван, му беше дадено име базирано на Латинскиот збор за Русија од Рускиот хемичар Карл Карлович Клаус во 1844 година. За разлика од златото и среброто, кои може да бидат изолирани во споредбена чиста состојба со едноставна преработка со оган, платинаските метали бараат комплексно водно хемиско процесирање за нивна изолација и идентификација. Бидејќи овие техники не беа достапни до крајот на 19ти век, идентификацијата и изолацијата на платинаската група заостанува позади среброто и златото со илјадници години. Високите точки на топење на овие метали ги ограничуваат нивните апликации додека истражувачите во Британија, Франција, Германија и Русија развија методи за консолидирање и обработување на платинаот во корисни форми. Модернизирањето на платинаот во фин накит започна околу 1900 година, но, додека оваа апликација останува важно дури до денес, ова беше направено за индустриска употреба. Паладиумот стана многу посакуван метал за контактни точки во телефонијата и други жични комуникативно системи, каде што обезбедува долг живот и високо ниво на релиабилност, и платинаот, бидејќи неговото отпорност на ерозија, беше инкорпорирана во авијацијата за време на Втората Светска Војна. После експанзијата на војната на молекуларни конверзни техники во преработката на петролеумот се создаде голема побарувачка на каталитички размери на платинаските метали. Оваа побарувачка уште повеќе порасна во 1970тите, каде автомотивната емисија се стандардизира во САД и други земји водени од користењето на платинаските метали во каталитичка конверзија на издувните гасови.

Руди[уреди | уреди извор]

Со исклучокот на мали алувијални депозити на платина, паладиум и иридиосмин (легура на иридиум и осмиум), виртуелно не постојат руди во кои поголемиот метал е од платинаската група. Платинаските минерали се обично високо десеминизирани во сулфидни руди, посебно никел минерал пентлантид (Ni,Fe)9Ѕ8. Најпознатата платина –група минерали вклучува лаурит (RuS2), ирарсит(Ir,Ru,Rh,Pt)AsS осмиридиум (Ir,Os), коперит (PtS) и брагит( Pt,Pd)S.

Минирање и концентрирање[уреди | уреди извор]

Најголемите Јужно Африкански и Канадски депозити се истражени со подземно минирање. Виртуелно сите платинаски-групи метали се закрепнати со бакар или никел сулфид минерали, кои се концентрирани со флотациска разделба. Топењето на концентрираните производи, смеса која е составена од бакарни и никелни сулфиди. Солидна смеса содржи 15 до 20 проценти платина-група на метали. Некоѓаш гравитационото раздвојување е приоритет на флотацијата; овие резултати во концентриран состав до 50 проценти платина метали, го прават топењето непотребно.

Екстракција и преработка[уреди | уреди извор]

Хемиското раздвојување на платинаската група на метали е меѓу најсложените и најпредизвикувачки метални раздвојувања. Краток опис на процедурте за изолирање на платинаската група на метали е објаснета подолу, преоследена со опис на техниките.

Индивидуална солубилизација[уреди | уреди извор]

Класичната процедура за раздвојување на платинаските метали започнува со минералниот концентрат изведена како што е опишано погоре. Платинаот е преципитиран од решението со амониум хлоридот и резултитирачката сурова платинаска сол е поткрепена со филтрација и потоа подложена на раставување во правлива метална форма. Паладиумот, кој останува во состојба кога платинаот беше предизвикан, сега е предизвикан со додавањето на амониа. Откако солите на паладиумот се филтрирани, тие се преобразени во форма на чисти соли и ова е претворено во метална форма, обични со хемиско намалување со формичен ацид. Одобрувањето оставено од мешањето на оригиналниот минерален концентрат содрши родиум, иридиум, рутениум и осмиум. Ова е направено со стопен натриум бисулфат за да го претвори родиумот во родиум сулфат. Суровиот родиумски метален производ е конвертиран во сол со реакција на хлорин и натриум хлорид на висока температура, потопени во вода, предизвикани со натриум нитрат, филтрирани, повторно потопени и предизвикани со амониум хлорид. Ова конечно предизвикување е намалено на чиста ,етална прав.

Симултана солубилизација[уреди | уреди извор]

Симултаната солубилизација на платинаските метали може да биде завршена со фузирање на металниот концентрат добиена од бакар и никел сулфидни руди со алуминиумски метал, дисолвирајќи го алуминиумот и третирајќи го одобрувањето со хидрохлориени ацид и хлорин. Индивидуалните состојби на металот потоа се третирани со конвенционални техники за да ги претворат различните метали во чиста состојба.

Консодилација[уреди | уреди извор]

Иреспективноста на користениот процес на хемиско раздвојување, платинаските метали се претворени во фино поделена форма на метален прав. Тие можат да бидат претворени во масвна метална форма со електролитно топење. Металите со пониска точка на топење паладиумот и платинаот може да биде споена со индукција на техниките на топење.

Металите и нивните легури[уреди | уреди извор]

Механичките карактеристики на шесте платинаски метали брзо се шират. Платинаот и паладиумот меки и многу еластични; овие метали и повеќето од нивните легури може да бидат обработувани жешки или ладни. Родиумот е обработуван топло, но ладната обраборка може подоцна да биде направена со фреквентно анеалирање. Иридиумот може да биде топло обработуван како рутениумот, но со потешкотии; ниту еден метал не може да биде ладно-обработен. Осмиумот е најтешкиот елемент во групата и ја има највисоката точка на топење, но неговата оксидација е ограничување. Иридиумот е најотпорен на корозија од платинаските метали, додека родиумот е проценет за задржување на своите карактеристики на високи температури.

Структурална примена[уреди | уреди извор]

Откако прочистениот платина е крајно мек, и е подложен на гребење и уништување. Со цел да ја подобрат цврстината, легурирано е со други елементи. Платинаскиот накит е многу популарен во Јапонија, каде е наречен „hakkin“, или бело злато. Легурите за накитот вклучуваат 90% платина, 10% паладиум. Додавањето рутениум на платина-паладиум легурите ја зголемува нивната цврстина и ја одржува нивната оксидирачка издржливост. Легурите на платина-паладиум-бакар се користени во многу продукти, откако овие легури се поцврсти од платина-паладиум легури се уште поефтини. Тигелот користен за една-кристална продукција во полупроводничката идустрија бара корозирачка отпорност и стабилност на висока температура. За оваа примена, платинаот, платина-родиумот и иридиумот се најдобро сместени. Платина-родиум легурите се вклучени во производството на тремопарови кои се способни за мерење температура повисока од 1.800 степени. Паладиумот е користен и во чиста и во легурна состојба за различни електрични примени и за дентални легури. Родиумот, рутениумот и осмиумот се легурни елементи за другите платинаски групи метали.