Platinum: özellikler ve uygulamalar

Doğada var olan maddeler hikayeler için neredeyse tükenmez bir konudur. Ayrıca, hepsi eşit derecede iyi bilinmemektedir. En azından genel gelişim için platin ile ilgili ana noktaları, özelliklerini ve uygulama özelliklerini bulmak zorunludur.

Birkaç on yıl önce okuldan mezun olanlar, platinin Mendeleev'in Periyodik Element Tablosunun 8. grubunun ikincil bir alt grubunun metali olduğunu güvenle söyleyecektir. Ancak, bu sınıflandırma eskidir ve şimdi platin 10. element grubuna ait.

Bu metalin doğada nasıl göründüğünü söylemek imkansız. Gerçekten de, saf haliyle ancak yapay olarak elde edilebilir. Platin cevherleri, ana maddenin yalnızca küçük kalıntılarına sahiptir. Fiziksel bir bakış açısından, Pt'nin aşağıdakilerle izomorfik karışımlarıdır:

• bakır;
• Demir;
• nikel;
• gümüş;
• çeşitli platin grubu metaller.

Platin cevherleri her yere dağılmış durumda. Çoğu Yeni Dünya'da yoğunlaşmıştır. Bu yüzden platin keşfinin onuru eski Kızılderililere aittir... Uzmanlar bile bu metali tam olarak ne zaman çıkarmaya başladıklarını bilmiyorlar. Ancak Avrupalılar tarafından platinin keşfinden sonra, ekonomideki rolü oldukça olumsuz oldu.

1735'te İspanya'da daha önce çıkarılan platinin metropollere ithalini yasaklamaya karar vermelerine şaşmamalı. Kolombiya'da tekrar çıkarılan madenlerin dikkatlice gümüşten ayrılması ve nehirlere akıtılması emredildi. Ve İspanya'ya ithal etmeyi başardıkları her şey, ciddi bir atmosferde denizde boğuldu.

Ancak Madrid'in aksine, platin hammaddelerinin artan ithalatı için bir rota belirlemesinden bu yana yarım yüzyıldan daha az bir süre geçmesi ilginçtir. Daha sonra, diğer değerli metallerden madeni paraları taklit etmek için ulusal ölçekte kullanmaya başladılar. 1820'de, çeşitli kaynaklara göre, Avrupa'da 3 ila 7 ton platin vardı. Fransa'da metre ve kilogram standartlarının yapıldığı ondandı. Ama yine de uzun süredir ciddi bir uygulaması yoktu.

Saf platinin özgül ağırlığı metreküp başına 21.45 gramdır. bkz. Yaklaşık 1768 santigrat derece sıcaklıkta erir. Kaynama (buharlaşma) 3825 derecede gerçekleşir. Bu sıcaklık özellikleri, uzun süre saf metali izole etmemeye izin vermeyen, kullanımını kurmak için çok daha azdı. Ayrıca platin, altın ve gümüşten daha serttir ve mekanik olarak işlenmesi oldukça zordur.

Bu metal dövülebilir ve sünektir. Çekme mukavemeti oldukça etkileyicidir.

Sadece şurada çözünür:

• kraliyet votkası;
• sıvı brom;
• ısıtılmış sülfürik asit (ancak son derece yavaş).

Bu nedenle, gümüş veya altından ayırmak için bir mıknatısa getirmenin bir anlamı yoktur. Sadece saf platin mücevher olmadığını anlamalısın. Çeşitli konsantrasyonlarda demir ve nikel içerebilirler ve mıknatısa oldukça iyi tepki veren tam olarak bu safsızlıklardır.

Merak ediyorum mikro kozmosta platin manyetik özelliklere sahip olabilir. Deneydeki fizikçiler onları metalin atomik katmanının yakınında bulmayı başardılar; açılış 2018 yılında açıklandı. Bir maddeye ferromanyetik özellikler kazandırmak için, araştırma sırasında özel olarak oluşturulan yeni bir madde türü olan iyonik bir sıvı kullanılması gerekiyordu. Platin rengine gelince, doğada gümüşi beyaz bir tonda boyanmıştır. Bazen koyu gri örnekler de vardır.

Platin cevherini dünyanın bağırsaklarından çıkarmak önemlidir, bunun için birkaç yol vardır.

Güney Amerika'daki orijinal platin yataklarına rağmen, 21. yüzyılda dünyanın en büyük yatağı Afrika'da bulunuyor. Daha kesin olmak gerekirse, Güney Afrika'da. Bushveld kompleksi - platin grubu metallerin dev bir birikimi; 2 milyar yıl önce volkanik süreçlerin bir sonucu olarak ortaya çıktığına inanılıyor. Şekil olarak, Güney Afrika sahası 370 km çapında bir "plakaya" benziyor. Kompleks, iç kısımlara yönlendirilmiş birkaç ufuktan oluşur.

Aynı zamanda, üç horizondan 2'sinde birikintilerin kalınlığı sadece 1 m civarındadır. Halen aktif olarak geliştirilmekte olan Platrif horizonu farklı yerlerde 5-90 m kalınlığa sahiptir. Açık bir şekilde mayınlı. Kompleks 1924'te açıldı. Buradan çıkarılan tüm platinlerin ¾'ü dünya pazarına gidiyor.

Ancak bugün bile ülkemiz platin cevherlerinin çıkarılmasında önde gelen ülkeler listesinde yer almaktadır. Doğru, zaten ikinci sırada, Güney Afrika'nın 5,8 katı gerisinde. Değerli metal Rusya'dan da ihraç edilmektedir. Dünya sıralamasındaki üçüncü sıra, yaklaşık 3 kat daha az platin (9 ton) çıkarıldığı Zimbabve tarafından işgal edilmektedir.

Ayrıca platin çıkarılır:

• ABD (6000 kg);
• Kanada (yaklaşık 5000 kg);
• diğer eyaletler (birlikte 6100 kg).

Bu metal hem açık hem de maden yöntemleriyle çıkarılabilir. Taş ocakları, çoğunlukla ikincil plaserlerin bulunduğu yerlerde bulunur. Bu yerlerde, birincil tortuların mekanik olarak tahrip edilmesinden sonra platin biriktirildi. Fakat jeologlar uzun zamandır çoğunun yeraltındaki nikel cevheri katmanlarında yoğunlaştığını keşfettiler. Maden madenciliği, diğer metalik minerallerle çalışmaktan çok az farklıdır; el emeğinin sadece önemli bir bölümünü belirtmekte fayda var.

Zenginleştirmeden sonra konsantrasyonu 3 kat artar. Bushveld kompleksinde, nihayetinde (teknolojik kayıplar dikkate alınarak) 1 kg platin çıkarılması, 500-1500 kg cevherin kaldırılmasını gerektirir. Daha sonra yarı mamül metalurjik fırınlarda ve özel dönüştürücülerde rafine edilir; ancak nihai sonuç ancak rafine edildikten sonra metal konsantrasyonu %99,5 olduğunda elde edilir.

Platin, altından daha iyidir çünkü ondan daha güçlüdür. Bu nedenle platin ürünlerin kullanım ömrü çok daha yüksektir. Onları kaşımak çok daha zordur. Sonuç olarak, bu tür mücevherlerin (sadece değil) tamir edilme olasılığı daha düşüktür. Yaşlı platin altından daha da farklıdır.

Patina sayesinde mat bir parlaklığa sahip gri bir renk alır. Birçok kullanıcı bu etkiden kurtulmaya ve mücevherlerini cilalamaya çalışır. Diğer insanlara göre, patina, değerli metali daha da değerli olmasa da, her durumda daha ilginç hale getirir. Canlı görmeden doğru kararı vermemiz pek mümkün değil. Beyaz altının üzerindeki rodyum tabakası yavaş yavaş aşınacak ve çok daha sararacaktır.

Ayrıca yavaş yavaş kaybolurlar ve sistematik olarak temizlenmeleri gerekir. Nihayet gümüş kimyasal olarak aktiftir ve kaçınılmaz olarak en yaygın maddelerle, hatta atmosferik oksijenle bile reaksiyona girer. Bununla birlikte, platin lehine olan tüm bu fark, altından gözle görülür şekilde daha az ve hatta daha fazla gümüş olması gerçeğiyle gölgeleniyor.

Tungsten platine benzer. Ancak, tungsten ürünlerinin gücü de yüksekken, önemli ölçüde daha ucuzdur. Sorun, tungstenin normal şekline getirilmesinin çok daha zor olmasıdır. Bir tungsten yüzüğü yeniden tasarlamak, boyutunu ayarlamak, 21. yüzyılın teknolojisiyle bile kolay bir iş değil. Titanyum taklitlerini kullanırken aynı zorluklar ortaya çıkar.

Oldukça az sayıda platin alaşımı türü vardır. Takıların çoğu, %95 saf platin içeren 950 metalden yapılmıştır. Bazen 900'üncü alaşımı bulabilirsiniz. Bariz dezavantajları çok doygun renk ve ifadesiz parlaklık değildir. Bu nedenle estetik açıdan 950 metale çok şey kaybeder.

İridyumlu platin alaşımları yaygındır. Bu ikinci bileşen ne kadar fazlaysa, bileşik o kadar refrakter olacaktır. Platin-iridyum alaşımlarının kristalleşme aralığı nispeten dardır. Maddenin sertliği ve gücü de önemli ölçüde artar.

Çeşitli amaçlar için platin ayrıca aşağıdakilerle alaşımlanabilir:

• bakır;
• rutenyum;
• paladyum;
• nikel;
• rodyum.

Endüstride platinin çok büyük bir oranı kullanılmaktadır. Teknoloji uzmanları, bu metalin çeşitli kimyasal reaksiyonları tüketmeden hızlandırma özelliğini çok takdir ediyor. Günümüzde bazen tıpta, özellikle diş protezlerinde kullanılmaktadır. Zaten geçen yüzyılın ortalarında, bu kullanım tüm platin madenciliğinin yüzde birkaçını oluşturuyordu. Bu sayı yavaş yavaş artıyor.

Nitrik asit üretiminde (amonyak oksitleyici olarak) kullanımı da yaygındır. Doğru, bu durumda, saf bir metal değil, platin-rodyum alaşımı daha sık kullanılır. Bu tercihin nedenleri sadece teknoloji uzmanlarını ilgilendirmektedir ve bu makalenin kapsamı dışındadır.Bir diğer değerli metal ise sülfürik asit üretiminde, hidrokarbonların hidrojenasyonu, asetilen, ketonlarda kullanılmaktadır.

Fakat platin ayrıca petrol arıtma endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Benzin üretimini hızlandırmak için mükemmel bir katalizördür. Damıtma sütunlarında, bazen düşünüldüğü gibi bir ağ değil, ince dağılmış bir platin tozu yerleştirilir. Hem molibden hem de vanadyumdan daha dayanıklıdır. Ve ayrıca platin lehine, artan verimlilik ile kanıtlanmıştır.

Platin, elektrikli fırınların rezistans kontaklarında kullanılabilir. Diğer birçok elektrik kontağında bulabilirsiniz.

Kompaktlık ve mükemmel performansı birleştiren mıknatıslar oluşturmak için platin-kobalt alaşımı gereklidir.

Birçok sürücü, her gün kendileri için dolaylı olarak platin kullanır. Otomobillerde esas olarak katalizörlerde bulunur. Bu metal, egzoz gazlarının toksisitesini azaltmaya yardımcı olur, böylece kentsel atmosferin durumunu iyileştirir. Katalizördeki platin kaplama, monolitik bir seramik elemana uygulanır.

Tıbba dönersek, platin temelinde benzersiz cerrahi aletlerin yapıldığını belirtmekte fayda var. Özel reaktiflere ihtiyaç duymadan alkol brülörleri ile dezenfekte edilebilirler. Diş hekimleri, ince bir platin tabakasıyla kaplanmış aletlerle çalışmayı severler. Platin-iridyum elektrotlar, kalbin ritmini kontrol etmek ve işitme sorunları için protezler için kullanılır.

Ancak "beyaz metal"in diğer alanlardaki rolünden bahsetmemek mümkün değil.

Yani, cam üretiminde yüksek talep görüyor... Daha doğrusu pencere camı değil, yüksek kaliteli optik camlar. Rodyum-platin bileşiği, fiberglas kalıpların 1 mm'den daha az kalınlıkta olmasına yardımcı olur. Cam fırınlarında gelişen 1400-1500 derece sıcaklıkta binlerce saat çalışmaktadır.

Neredeyse muhteşem bir paraya mal olan Elit Çek camı, platin potaların içinde yapılır.

Tabii ki kimya endüstrisi, ısıya ve en yakıcı reaktiflere bu kadar dayanıklı bir maddeden geçemezdi. Özellikle temiz endüstriler için platinden potalar, araştırma ve uzman laboratuvarlar için diğer mutfak eşyaları yapmak için kullanılır.

Tam olarak Pt temelinde yarı iletken kristallerin oluşturulmasında kullanılan bazı cihazlar oluşturunv. Sadece içlerinde, safsızlık konsantrasyonunun milyonda 1 atomdan az olacağı bu tür koşulları yaratmak mümkündür. Platin potalarda bile, lazerler oluşturmak ve düşük akımlı elektrik mühendisliğinde kontaklar için gerekli olan kristaller üretilir.

Bu metal daha da ileri gider:

• lazerlerde kullanılan aynalar;
• hidroflorik ve perklorik asitlerin üretimi için imbikler;
• elektrokaplama ekipmanı için çözünmeyen anotlar;
• dirençli termometreler;
• mikrodalga ekipmanının ayrı parçaları;
• bazı kanser türlerini baskılayan ilaçlar;
• madeni para ve nişan, madalya ve siparişlerin üretimi;
• vitaminleri ve diğer bazı farmakolojik müstahzarları sentezlemek için ekipman.

En başından itibaren fiyata odaklanmanız gerekir. Aynı inceliğe sahip platin altından en az üç kat daha pahalı olacak... Üstelik onunla çalışan çok fazla kuyumcu yok. Bu tür zanaatkarların ezici çoğunluğu Batı Avrupa'da çalışmaktadır. Oradan mücevherlere odaklanmanız tavsiye edilir. Ancak fiyat etiketine ve satıcıların sözlerine güvenmeyin, ancak resmi sertifikalar talep edin.

Kobalt ve rutenyum ilavesi ürünün ömrünü uzatabilir. İridyum eklenmiş mücevherlerin çizilme olasılığı daha yüksektir, ancak para tasarrufu sağlar. Örnek, öncelikle finansal yetenekleriniz dikkate alınarak seçilmelidir.

Ve birkaç ipucu daha:

• platin, herhangi bir değerli taşla görsel olarak birleştirilir;
• en iyi seçenek (eğer para varsa) onu elmaslarla birleştirmek;
• yerleştirilen taşlar genel konsepte uygun olmalıdır;
• kazınmış yazılar ve tasarımlar hızla modası geçebilir;
• ve tabii ki yolda karşınıza çıkan ilk perakende satış noktasına veya bir alt geçidin ortasındaki bir büfeye değil, resmi bir kuyumcuya gitmeniz gerekiyor.

Burada özel bir gereklilik yoktur. Temizlik genellikle platine özgü müstahzarlar ile yapılır. Onları çoğu kuyumcudan satın alabilirsiniz. Bazı insanlar doymamış sabunlu su veya yüksek oranda seyreltilmiş amonyak kullanır. Bazen sıvı bulaşık deterjanları da kullanılır; ancak sabun ve jellerin parlaklık kaybına neden olduğu düşünülmektedir.

Sadece deneyimli kuyumcular tarafından özel ekipman kullanılarak gerçekleştirilir. Platin ürünü diğer metallerden yapılmış mücevherlerden ayrı olarak saklayın. Bu, daha sert bir nesneyle dokunulduğunda onları deformasyona karşı koruyacaktır.

Platin'in yüksek değeri, yalnızca kendine özgü özelliklerinden değil, aynı zamanda nispeten nadir olmasından da kaynaklanmaktadır. Mevduatlarda bile (tüm yerkabuğunda olduğu gibi), Pt konsantrasyonunun altın konsantrasyonundan 30 kat daha az olduğu tahmin edilmektedir. Ülkemizde 1828'den 1845'e kadar platin madeni paralar yapıldı. Nominal değerleri 3, 6 ve 12 ruble idi ve toplam tüketilen metal miktarı 14 tonu aştı. Platin, yalnızca 1751'de değerli metaller kategorisine girdi - Avrupa'da tanınmasından bu yana yaklaşık 200 yıl geçti.

Ve ülkemizde, madenciliğin ilk 10 yılında, Ural yataklarının keşfinden önceki yüzyıllar boyunca tüm Amerika'da olduğu kadar platin çıkarıldı. VE Mevcut külçelerin hem en büyüğü (genellikle yeniden eritilmiş) hem de en büyüğü Rusya'da bulunmuştur. Platin, İtalyan D. Scaliger'in çözülmezliğini kanıtladığı 1735'te kimyasal element statüsünü aldı; daha önce basit bir madde olduğu düşünülüyordu.

Kimyasal olarak saf platin, sadece 68 yıl sonra İngiltere'de cevherden izole edildi. Metalik formunda tamamen biyolojik olarak nötrdür. Bununla birlikte, tek tek bileşikler (öncelikle flor içeren) yaşamı son derece tehdit edici olabilir. Ve 1867'de, tüm Rus platin stokları (satış moratoryumunun kaldırılmasından hemen sonra) İngiltere tarafından satın alındı. Fakat 20. yüzyılın ilk yıllarında bile ülkemiz dünya üretiminin en az %90'ını oluşturuyordu. (çünkü güney Afrika'daki fantastik rezervler yalnızca 1920'lerin ortalarında bulundu).

Bu nedenle, Mayıs 1918'de platin araştırmaları için özel bir enstitünün kurulması şaşırtıcı değildir. Şimdi Genel ve İnorganik Kimya Enstitüsü'nün bir parçası. Platin içeren bazı mineraller ayrıca antimon, arsenik veya kükürt içerir, ancak bunlar metal içeren bileşiklerden daha az yaygındır. Böylece, Krasnoyarsk Bölgesi'nin kuzeyinde çıkarılan Norilskite minerali %25 demir ve %26 nikel içerir. Platin endüstriyel üretiminin aşamalarından birinde bir şeker çözeltisinin kullanılabilmesi ilginçtir.

Ve bu metalin isimleri oldukça çeşitlidir: hem "çürük altın" hem de "kurbağa altını" olarak adlandırılır. Küçük kristalleri kübik bir şekle sahiptir. İlk olarak, 19. yüzyılın ilk yarısında ülkemizde platinden varil halkaları ve halkaları yapıldı. Elektrik iletkenliği açısından bu metal bakır, alüminyum ve gümüşten daha düşüktür. Platin sadece 200 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda atmosferik oksijenle oksitlenmeye başlar.

Platin ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi için videoya bakın.