Platinum: mga katangian at aplikasyon

Ang mga sangkap na umiiral sa kalikasan ay halos hindi mauubos na paksa para sa mga kuwento. Bukod dito, hindi lahat ng mga ito ay pantay na kilala. Ito ay kinakailangan upang malaman, hindi bababa sa para sa pangkalahatang pag-unlad, ang mga pangunahing punto na nauugnay sa platinum, mga katangian nito at mga tampok ng aplikasyon.

Ang mga nagtapos sa paaralan ilang dekada na ang nakalilipas ay may kumpiyansa na sasabihin na ang platinum ay isang metal ng pangalawang subgroup ng ika-8 pangkat ng Periodic Table of Elements ni Mendeleev. Gayunpaman, ang pag-uuri na ito ay hindi napapanahon at ngayon ang platinum ay kabilang sa ika-10 pangkat ng mga elemento.

Imposibleng sabihin kung ano ang hitsura ng metal na ito sa kalikasan. Sa katunayan, sa dalisay nitong anyo, maaari lamang itong makuha sa artipisyal na paraan. Ang mga platinum ores ay may maliit lamang na pagsasama ng pangunahing sangkap. Mula sa pisikal na pananaw, ang mga ito ay isomorphic mixtures ng Pt na may:

• tanso;
• bakal;
• nikel;
• pilak;
• iba't ibang mga metal na pangkat ng platinum.

Ang mga platinum ores ay nakakalat sa lahat ng dako. Karamihan sa kanila ay puro sa New World. kaya lang ang karangalan ng pagkatuklas ng platinum ay pag-aari ng mga sinaunang Indian... Kahit na ang mga eksperto ay hindi alam kung kailan eksaktong sinimulan nilang minahan ang metal na ito. Ngunit pagkatapos ng pagtuklas ng platinum ng mga Europeo, ang papel nito sa ekonomiya ay naging negatibo.

Hindi kataka-taka noong 1735 sa Espanya sila ay nagpasya na ipagbawal ang pag-import ng dati nang mina na platinum sa kalakhang lungsod. Ang muling minahan sa Colombia ay iniutos na maingat na ihiwalay sa pilak at bahain sa mga ilog. At lahat ng kanilang na-import sa Espanya mismo ay nalunod sa dagat sa isang solemne na kapaligiran.

Ngunit nakakapagtaka na wala pang kalahating siglo ang lumipas mula noong ang Madrid, sa kabaligtaran, ay nagsimula sa pagtaas ng pag-import ng mga hilaw na materyales ng platinum. Pagkatapos ay sinimulan nilang gamitin ito sa isang pambansang sukat sa mga pekeng barya mula sa iba pang mahahalagang metal. Noong 1820, ayon sa iba't ibang mga mapagkukunan, mayroong mula 3 hanggang 7 tonelada ng platinum sa Europa. Ito ay mula dito na ang mga pamantayan ng metro at kilo ay ginawa sa France. Ngunit wala pa rin itong anumang seryosong aplikasyon sa mahabang panahon.

Ang tiyak na gravity ng purong platinum ay 21.45 gramo bawat metro kubiko. tingnan Ito ay natutunaw sa temperatura na humigit-kumulang 1768 degrees Celsius. Ang pagkulo (pagsingaw) ay nangyayari sa 3825 degrees. Ito ang mga katangian ng temperatura na sa loob ng mahabang panahon ay hindi pinahintulutan na huwag ihiwalay ang purong metal, mas mababa upang maitaguyod ang paggamit nito. Bilang karagdagan, ang platinum ay mas mahirap kaysa sa ginto at pilak, at ito ay medyo mahirap na makina ito nang mekanikal.

Ang metal na ito ay malleable at ductile. Ang lakas ng makunat nito ay medyo kahanga-hanga.

Natutunaw lamang ito sa:

• royal vodka;
• likidong bromine;
• pinainit na sulfuric acid (ngunit napakabagal).

Samakatuwid, walang saysay na dalhin ito sa isang magnet upang paghiwalayin ito mula sa pilak o ginto. Kailangan mo lang maunawaan na walang purong platinum na alahas. Maaari silang maglaman ng iba't ibang mga konsentrasyon ng iron at nickel, at tiyak na ang mga impurities na ito ay mahusay na tumutugon sa magnet.

Curious yan sa microcosm, ang platinum ay maaaring may mga magnetic na katangian. Nagawa ng mga physicist sa eksperimento na mahanap sila malapit sa atomic layer ng metal; ang pagbubukas ay inihayag noong 2018. Upang makapagbigay ng ferromagnetic properties sa isang substance, isang ionic liquid ang kailangang gamitin - isang bagong uri ng substance na espesyal na nilikha sa panahon ng pananaliksik. Tulad ng para sa kulay ng platinum, sa kalikasan ito ay pininturahan sa isang kulay-pilak-puting tono. Minsan mayroon ding dark grey specimens.

Mahalagang kunin ang platinum ore mula sa mga bituka ng lupa, para dito mayroong maraming mga paraan.

Sa kabila ng orihinal na paghahanap ng mga deposito ng platinum sa South America, ang pinakamalaking deposito sa mundo noong ika-21 siglo ay matatagpuan sa Africa. Upang maging mas tumpak, pagkatapos ay sa South Africa. Bushveld complex - isang higanteng akumulasyon ng mga metal na pangkat ng platinum; pinaniniwalaan na ito ay lumitaw 2 bilyong taon na ang nakalilipas bilang resulta ng mga proseso ng bulkan. Sa hugis, ang larangan ng South Africa ay kahawig ng isang "plate" na may diameter na 370 km. Ang complex ay binubuo ng ilang horizon na nakadirekta sa loob ng bansa.

Kasabay nito, ang kapal ng mga deposito sa 2 horizon sa tatlo ay halos 1 m lamang. Ang Platrif horizon, na kasalukuyang aktibong binuo, ay may kapal na 5-90 m sa iba't ibang lugar. Ito ay minahan sa isang bukas na paraan. Binuksan ang complex noong 1924. Dito napupunta ang ¾ ng lahat ng mined platinum sa world market.

Ngunit kahit ngayon ang ating bansa ay kasama sa listahan ng mga nangungunang bansa sa pagkuha ng mga platinum ores. Totoo, nasa pangalawang pwesto na ito, 5.8 beses sa likod ng South Africa. Ang mahalagang metal ay na-export din mula sa Russia. Ang ikatlong linya sa ranggo ng mundo ay inookupahan ng Zimbabwe, kung saan humigit-kumulang 3 beses na mas kaunting platinum ang mina (9 tonelada).

At din ang platinum ay minahan:

• USA (6000 kg);
• Canada (humigit-kumulang 5000 kg);
• ibang mga estado (6100 kg magkasama).

Ang metal na ito ay maaaring makuha sa pamamagitan ng bukas at minahan na mga pamamaraan. Pangunahing matatagpuan ang mga quarry kung saan matatagpuan ang mga pangalawang placer. Sa mga lugar na ito, ang platinum ay idineposito pagkatapos ng mekanikal na pagkasira ng mga pangunahing deposito. Pero matagal nang nalaman ng mga geologist na karamihan sa mga ito ay puro sa ilalim ng lupa na mga layer ng nickel ores. Ang pagmimina ng minahan ay hindi gaanong naiiba sa pagtatrabaho sa iba pang mga metal na mineral; ito ay nagkakahalaga ng noting lamang ng isang makabuluhang proporsyon ng manu-manong paggawa.

Pagkatapos ng pagpapayaman, ang konsentrasyon nito ay tumataas ng 3 order ng magnitude. Sa Bushveld complex, ang pagkuha ng 1 kg ng platinum sa huli (isinasaalang-alang ang mga pagkalugi sa teknolohiya) ay nangangailangan ng pag-aangat ng 500-1500 kg ng ore. Pagkatapos ang semi-tapos na produkto ay naproseso sa pagpino ng mga metalurhiko na hurno at mga espesyal na converter; ngunit ang huling resulta ay nakamit lamang pagkatapos ng pagpino, kapag ang konsentrasyon ng metal ay 99.5%.

Ang platinum ay mas mahusay kaysa sa ginto dahil ito ay mas malakas kaysa dito. Samakatuwid, ang buhay ng serbisyo ng mga produktong platinum ay mas mataas. Ito ay mas mahirap na scratch ang mga ito. Bilang resulta, ang mga ganitong uri ng alahas (at hindi lamang) ay mas malamang na maayos. Ang may edad na platinum ay mas naiiba sa ginto.

Salamat sa patina, nakakakuha ito ng kulay abong kulay na may matte na ningning. Maraming mga nagsusuot ang nagsisikap na alisin ang epekto na ito at pinakintab ang kanilang mga alahas. Ayon sa ibang tao, ang patina ay gumagawa ng mahalagang metal, kung hindi man mas mahalaga, kung gayon sa anumang kaso ay mas kawili-wili. Kung hindi ito nakikita nang live, malamang na hindi posible na gumawa ng tamang desisyon. Ang layer ng rhodium sa puting ginto ay unti-unting mawawala at ito ay magiging mas dilaw.

Ang mga ito ay unti-unting kumukupas, at sila ay kailangang sistematikong linisin. Kung tutuusin ang pilak ay aktibo sa kemikal, at hindi maiiwasang tumutugon ito sa mga pinakakaraniwang sangkap, kahit na may oxygen sa atmospera. Gayunpaman, ang lahat ng pagkakaibang ito sa pabor ng platinum ay natatabunan ng katotohanan na ito ay kapansin-pansing hindi gaanong magagamit kaysa sa ginto at higit pa sa pilak.

Ang Tungsten ay katulad ng platinum. Ngunit ito ay makabuluhang mas mura, habang ang lakas ng mga produkto ng tungsten ay mataas din. Ang problema ay ang tungsten ay mas mahirap iproseso sa normal nitong hugis. Ang muling pagdidisenyo ng isang singsing na tungsten, ang pagsasaayos ng laki nito ay hindi isang madaling gawain, kahit na sa teknolohiya ng ika-21 siglo. Ang parehong mga paghihirap ay lumitaw kapag gumagamit ng mga imitasyon ng titan.

Mayroong ilang mga uri ng platinum alloys. Karamihan sa mga alahas ay gawa sa 950 metal, na naglalaman ng 95% purong platinum. Minsan mahahanap mo ang ika-900 na haluang metal. Ang mga halatang disadvantages nito ay hindi masyadong puspos na kulay at inexpressive shine. Samakatuwid, sa mga tuntunin ng aesthetic, marami itong nawawala sa 950 metal.

Ang mga haluang metal ng platinum-iridium ay laganap. Kung mas marami ang pangalawang bahagi na ito, mas magiging matigas ang ulo ang tambalan. Ang hanay ng crystallization ng platinum-iridium alloys ay medyo makitid. Ang katigasan at lakas ng sangkap ay tumataas din nang malaki.

Para sa iba't ibang layunin, ang platinum ay maaari ding ihalo sa:

• tanso;
• ruthenium;
• paleydyum;
• nikel;
• rhodium.

Ang isang napakalaking proporsyon ng platinum ay ginagamit sa industriya. Lubos na pinahahalagahan ng mga teknologo ang pag-aari ng metal na ito upang mapabilis ang iba't ibang mga reaksiyong kemikal nang hindi kumukonsumo. Sa ngayon, minsan ginagamit ito sa medisina, pangunahin para sa mga prosthetics ng ngipin. Nasa kalagitnaan na ng huling siglo, ang paggamit na ito ay umabot ng ilang porsyento ng lahat ng minahan ng platinum. Ang bilang na ito ay unti-unting tumataas.

Ang paggamit nito ay laganap din sa paggawa ng nitric acid (bilang isang ammonia oxidizer). Totoo, sa kasong ito, ang isang platinum-rhodium alloy ay mas madalas na ginagamit, at hindi isang purong metal. Ang mga dahilan para sa kagustuhang ito ay interesado lamang sa mga technologist at lampas sa saklaw ng artikulong ito.Ang isa pang mahalagang metal ay ginagamit sa paggawa ng sulfuric acid, hydrogenation ng hydrocarbons, acetylene, ketones.

Pero Ang platinum ay malawakang ginagamit din sa industriya ng pagdadalisay ng langis. Ito ay isang mahusay na katalista upang mapabilis ang produksyon ng gasolina. Sa mga column ng distillation, hindi isang grid, gaya ng iniisip kung minsan, ang inilalagay, ngunit isang pinong dispersed na platinum powder. Ito ay mas matibay kaysa sa parehong molibdenum at vanadium. At din sa pabor ng platinum ay napatunayan ng mas mataas na kahusayan.

Maaaring gamitin ang platinum sa mga contact ng paglaban ng mga electric furnace. Mahahanap mo ito sa maraming iba pang mga electrical contact.

Ang platinum-cobalt alloy ay kailangan upang lumikha ng mga magnet na pinagsasama ang pagiging compact at mahusay na pagganap.

Maraming mga motorista ang tahasang gumagamit ng platinum para sa kanilang sarili araw-araw. Sa mga sasakyan, pangunahin itong nilalaman sa mga catalyst. Ang metal na ito ay nakakatulong na bawasan ang toxicity ng mga maubos na gas, sa gayo'y nagpapabuti sa kondisyon ng kapaligiran sa lunsod. Ang platinum coating sa catalyst ay inilapat sa isang monolithic ceramic na elemento.

Pagbabalik sa gamot, nararapat na tandaan na ang mga natatanging instrumento sa pag-opera ay ginawa batay sa platinum. Maaari silang ma-disinfect ng mga alcohol burner nang hindi nangangailangan ng mga espesyal na reagents. Gustung-gusto ng mga dentista na gumamit ng mga instrumento na pinahiran ng manipis na layer ng platinum. Platinum-iridium electrodes ay ginagamit upang kontrolin ang ritmo ng puso, at para sa prosthetics para sa mga problema sa pandinig.

Ngunit hindi mabibigo ang isa na banggitin ang papel ng "puting metal" sa ibang mga lugar.

Kaya, ito ay nasa mataas na demand sa paggawa ng salamin... O sa halip, hindi salamin sa bintana, ngunit mataas na kalidad na salamin sa mata. Ang Rhodium-platinum compound ay nakakatulong na gumawa ng fiberglass dies na wala pang 1 mm ang kapal. Ito ay gumagana nang maraming libu-libong oras sa temperatura na 1400-1500 degrees, na nabubuo sa loob ng mga glass furnaces.

Ang Elite Czech glass, na nagkakahalaga ng halos hindi kapani-paniwalang pera, ay ginawa sa loob ng mga platinum crucibles.

Siyempre, ang industriya ng kemikal ay hindi maaaring dumaan sa gayong sangkap na lumalaban sa init at ang pinaka-caustic reagents. Sa loob nito, ang mga crucibles, iba pang mga pinggan para sa pananaliksik at mga dalubhasang laboratoryo, lalo na ang mga malinis na industriya ay ginawa mula sa platinum.

Kaya, eksakto sa batayan ng Pt lumikha ng ilang mga aparato na ginagamit sa paglikha ng mga semiconductor na kristalv. Sa loob lamang ng mga ito posible na lumikha ng gayong mga kondisyon kapag ang konsentrasyon ng mga impurities ay magiging mas mababa sa 1 atom bawat milyon. Kahit na sa mga platinum crucibles, ang mga kristal ay ginawa na kinakailangan para sa paglikha ng mga laser at para sa mga contact sa low-current electrical engineering.

Ang metal na ito ay napupunta pa sa:

• mga salamin na ginagamit sa loob ng mga laser;
• retorts para sa produksyon ng hydrofluoric at perchloric acids;
• hindi matutunaw anodes para sa electroplating equipment;
• mga thermometer ng paglaban;
• magkahiwalay na bahagi ng kagamitan sa microwave;
• mga gamot na pumipigil sa ilang uri ng kanser;
• produksyon ng mga barya at insignia, mga medalya at mga order;
• kagamitan para sa pag-synthesize ng mga bitamina at ilang iba pang paghahanda sa parmasyutiko.

Sa simula pa lang, kailangan mong tumuon sa presyo. Ang platinum na may kaparehong husay ay magiging tatlong beses na mas mahal kaysa sa ginto... Bukod dito, walang masyadong mga alahas na nagtatrabaho dito. Ang napakaraming mayorya ng gayong mga manggagawa ay nagtatrabaho sa Kanlurang Europa. Maipapayo na tumuon sa alahas mula doon. Ngunit huwag magtiwala sa tag ng presyo at mga salita ng mga nagbebenta, ngunit humingi ng mga opisyal na sertipiko.

Ang pagdaragdag ng cobalt at ruthenium ay maaaring magpapataas ng habang-buhay ng produkto. Ang mga alahas na idinagdag ng iridium ay mas malamang na scratch, ngunit ito ay nakakatipid ng pera. Ang sample ay dapat piliin muna sa lahat na isinasaalang-alang ang iyong mga kakayahan sa pananalapi.

At ilang higit pang mga tip:

• ang platinum ay pinagsama nang biswal sa anumang mahahalagang bato;
• ang pinakamagandang opsyon (kung may magagamit na pondo) ay pagsamahin ito sa mga diamante;
• ang mga batong ipinasok ay dapat tumutugma sa pangkalahatang konsepto;
• ang mga nakaukit na titik at mga disenyo ay maaaring mabilis na mawala sa istilo;
• at siyempre, kailangan mong pumunta sa isang opisyal na tindahan ng alahas, at hindi sa unang retail outlet na nadatnan mo sa daan o sa isang kiosk sa gitna ng underpass.

Walang mga tiyak na kinakailangan dito. Ang paglilinis ay karaniwang ginagawa gamit ang mga ahenteng panlinis na partikular sa platinum. Maaari mong bilhin ang mga ito sa karamihan sa mga tindahan ng alahas. Ang ilang mga tao ay gumagamit ng unsaturated na tubig na may sabon o mataas na diluted na ammonia. Minsan ginagamit din ang mga likidong panghugas ng pinggan; gayunpaman, ang mga sabon at gel ay pinaniniwalaang nagdudulot ng pagkawala ng kinang.

Ito ay isinasagawa lamang ng mga may karanasan na mga alahas gamit ang mga espesyal na kagamitan. Itabi ang platinum item nang hiwalay sa mga alahas na gawa sa iba pang mga metal. Ito ay magpoprotekta sa kanila mula sa pagpapapangit kapag hinawakan ng isang mas matigas na bagay.

Ang mataas na halaga ng platinum ay dahil hindi lamang sa sarili nitong mga natatanging katangian, kundi pati na rin sa comparative rarity nito. Tinataya na kahit sa mga deposito (tulad ng sa buong crust ng lupa), ang konsentrasyon ng Pt ay 30 beses na mas mababa kaysa sa konsentrasyon ng ginto. Mula 1828 hanggang 1845 ang mga platinum na barya ay ginawa sa ating bansa. Ang kanilang halaga ng mukha ay 3, 6 at 12 rubles, at ang kabuuang halaga ng natupok na metal ay lumampas sa 14 tonelada. Ang Platinum ay nahulog sa kategorya ng mga mahalagang metal noong 1751 lamang - mga 200 taon na ang lumipas mula nang makilala ito sa Europa.

At sa ating bansa, sa pinakaunang 10 taon ng pagmimina, kasing dami ng platinum ang nakuha tulad ng sa buong Amerika noong mga siglo bago ang pagtuklas ng mga deposito ng Ural. AT ito ay sa Russia na parehong ang pinakamalaking (pangkalahatan remelted) at ang pinakamalaking ng mga umiiral na nuggets ay natagpuan. Natanggap ng Platinum ang katayuan ng isang elemento ng kemikal noong 1735, nang mapatunayan ng Italian D. Scaliger ang pagiging hindi matutunaw nito; dati ito ay naisip na isang simpleng sangkap.

Ang kemikal na dalisay na platinum ay nahiwalay sa ore pagkalipas lamang ng 68 taon sa England. Sa anyo nitong metal, ito ay ganap na biologically neutral. Gayunpaman, ang mga indibidwal na compound (pangunahin na may fluorine) ay maaaring maging lubhang nagbabanta sa buhay. At noong 1867, ang lahat ng mga stock ng platinum ng Russia (kaagad pagkatapos ng pag-angat ng moratorium sa mga benta) ay binili ng England. Pero kahit sa mga unang taon ng ikadalawampu siglo, ang ating bansa ay umabot ng hindi bababa sa 90% ng produksyon sa mundo (dahil ang mga kamangha-manghang reserba sa katimugang Africa ay natagpuan lamang noong kalagitnaan ng 1920s).

Samakatuwid, hindi nakakagulat na noong Mayo 1918 isang espesyal na institusyon para sa pag-aaral ng platinum ang nilikha. Ngayon ito ay bahagi ng Institute of General and Inorganic Chemistry. Ang ilang mga mineral na naglalaman ng platinum ay naglalaman din ng antimony, arsenic o sulfur, ngunit hindi gaanong karaniwan ang mga ito kaysa sa mga compound na may mga metal. Kaya, ang mineral na Norilskite na mined sa hilaga ng Krasnoyarsk Territory ay naglalaman ng 25% na bakal at 26% na nikel. Nakakapagtataka na sa isa sa mga yugto ng pang-industriya na produksyon ng platinum, maaaring magamit ang isang solusyon sa asukal.

At ang mga pangalan ng metal na ito ay medyo magkakaibang: tinatawag itong parehong "bulok na ginto" at "palaka na ginto". Ang maliliit na kristal nito ay may kubiko na hugis. Sa una, sa unang kalahati ng ika-19 na siglo, ang mga singsing at singsing para sa mga bariles ay ginawa mula sa platinum sa ating bansa. Sa mga tuntunin ng electrical conductivity, ang metal na ito ay mas mababa sa tanso, at aluminyo, at pilak. Nagsisimulang mag-oxidize ang platinum sa atmospheric oxygen lamang sa mga temperaturang higit sa 200 degrees.

Para sa karagdagang impormasyon sa platinum at mga katangian nito, tingnan ang video.