Платина

Платина  (₇₈Pt)

Општи својства
Име и симбол	платина (Pt)
Изглед	сребреникаво бел
Платината во периодниот систем
Pd ↑ Pt ↓ Ds иридиум ← платина → злато
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 г/см3
кога е течен, при т.т.	19,77 г/см3
Топлина на топење	22,17 kJ/mol
Топлина на испарување	510 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	6, 5, 4, 3, 2, 1, −1, −2 ​(благо базен оксид)
Електронегативност	Полингова скала: 2,28
Енергии на јонизација	I: 870 kJ/mol II: 1791 kJ/mol
Атомски полупречник	емпириски: 139 пм
Ковалентен полупречник	136±5 пм
Ван дер Валсов полупречник	175 пм
Спектрални линии на платина
Разни податоци
Кристална структура	​страноцентрирана коцкеста Кристалната структура на платината
Брзина на звукот тенка прачка	2800 м/с (при с.т.)
Топлинско ширење	8,8 µм/(m·K) (при 25 °C)
Топлинска спроводливост	71,6 W/(m·K)
Електрична отпорност	105 nΩ·m (при 20 °C)
Магнетно подредување	парамагнетно
Затезна цврстина	125–240 MPa
Модул на растегливост	168 GPa
Модул на смолкнување	61 GPa
Модул на збивливост	230 GPa
Поасонов сооднос	0,38
Мосова тврдост	3,5
Викерсова тврдост	400–550 MPa
Бринелова тврдост	300–500 MPa
CAS-број	7440-06-4
Историја
Откриен и првпат издвоен	Антонио де Улјоа (1735)
Најстабилни изотопи
изо ПЗ полураспад РР РЕ (MeV) РП 190Pt 0,014 % 6,5×1011 г. α 3,252 186Os 192Pt 0,782 % >4,7×1016 г (α) 2,4181 188Os 193Pt веш 50 г ε – 193Ir 194Pt 32,967 % – (α) 1,5045 190Os 195Pt 33,832 % – (α) 1,1581 191Os 196Pt 25,242 % – (α) 0,7942 192Os 198Pt 7,163 % >3,2×1014 г (α) 0,0870 194Os (β−β−) 1,0472 198Hg
Режимите на распад во загради се предвидени, но сè уште не се забележани

платинска руда

алхемискиот симбол за платина бил создаден со спојување на симболот на злато и сребро

Платина — 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

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.

Заднина

Името платина се однесуа на минерал, елемент и група на метали. Како елемент, платина (со хемиски симбол Pt) — сребрено - сив метал со атомски број 78. Припаѓа на групата елементи составена од метали со слични физички одлики. Тие се меѓу најретките елементи на Земјата. Тие имаат висока точка на топење, густи или тешки (минералозите 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

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

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 начин на добивање по пат на рециклирање ќе продолжи да биде важен дел за добивање на ПГМ во иднина.

Употреба

Најмногу платината се користи за производство на каталитички претворачи 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 азотни оксиди (Nox). Издувните гасови одат преку каталитичкиот претворач којшто содржи платина и иридиум. Гасовите во претворачот се од 0.1 до 0.4 секунди и во тоа многу кратко време, 75% од азотниот оксид се претвора во азот и кислород. Повеќе од 95% на јаглеродниот моноксид и други јаглеводороди 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

Некои фабрики користат поевтин паладиум во замена на платината во каталичките претворачи. Како компонента на каталички претворач 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 16 век. Овие камчиња не можат да бидат мелени посебно но може да се легурираат и флашифицираат со злато до тој опсег што 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. Ковливата платина, добиена само преку прочистување до суштински чист метал, најпрво беше произведена од францускиот физичар П.Ф.Чабано во 1789 година; беше иработен пехар кој му беше претставен на Папата Пиус 5-ти. 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 платината; овој го нарече родиум, според розовата 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 засновано 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, платинските метали бараат комплексно водно-хемиска обработка за нивна изолација и идентификација. Бидејќи овие техники не беа достапни до крајот на 19 век, идентификацијата и изолацијата на платинската група заостанува зад 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 платината во корисни форми. Модернизирањето на платината 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 платината, бидејќи неговото отпорност на ерозија, беше инкорпорирана во воздухопловството 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 платинските метали. Оваа побарувачка уште повеќе порасна во 1970-тите, каде автомотивната емисија се стандардизира во САД и други земји водени од користењето на платинските метали во каталитичко претворање на издувните гасови.

Руди

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 платинаката група. Платинските минерали се обично високо десеминизирани во сулфидни руди, посебно никел минерал пентлантид (Ni,Fe)₉Ѕ₈. Најпознатата платинска група минерали вклучува лаурит (RuS₂), ирарсит(Ir,Ru,Rh,Pt)AsS осмиридиум (Ir,Os), коперит (PtS) и брагит( Pt,Pd)S.

Минирање и концентрирање

Најголемите Јужно Африкански и Канадски депозити се истражени со подземно минирање. Виртуелно сите платински 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 никлени сулфиди. Солидна смеса содржи 15 до 20 проценти платински група на метали. Некоѓаш гравитациското раздвојување е приоритет на флотацијата; овие резултати во концентриран состав до 50 проценти платински метали, го прават топењето непотребно.

Екстракција и преработка

Хемиското раздвојување на платинската 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.

Поединечна растворливост

Класичната процедура за раздвојување на платинските метали започнува со минералниот концентрат изведена како што е опишано погоре. Платината е преципитирана од решението со амониум хлоридот и резултитирачката сурова платинска сол е поткрепена со филтрација и потоа подложена на раставување во правлива метална форма. Паладиумот, кој останува во состојба кога платината беше предизвикана, 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 формична киселина. Одобрувањето оставено од мешањето на оригиналниот минерален концентрат содржи 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 претворен во сол со реакција на хлор 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 растворливост

Симултаната растворливост на платинските метали може да биде завршена со соединување на металниот концентрат добиена од бакар и никел сулфидни руди со алуминиумски метал, дисолвирајќи го алуминиумот и третирајќи го одобрувањето со хидрохлориенски киселина и хлор. Поединечните состојби на металот потоа се третирани со конвенционални техники за да ги претворат различните метали во чиста состојба.

Консодилација

Иреспективноста на користениот процес на хемиско раздвојување, платинските 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 платината може да биде споена со индукција на техниките на топење.

Металите и нивните легури

Механичките одлики на шесте платински метали брзо се шират. Платината и паладиумот се 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 често 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 платинските метали, додека родиумот е проценет за задржување на своите одлики на високи температури.

Структурална примена

Откако прочистениот платина е крајно мек, и е подложен на гребење и уништување. Со цел да ја подобрат цврстината, легурирано е со други елементи. Платинскиот 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 производи, откако овие легури се поцврсти од платина-паладиум легури се уште поевтини. 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.