Каталог
  

Платиновые металлы это


Платиновые металлы

Платиновые металлы – это элементы восьмой группы Периодической системы Д. И. Менделеева. Их шесть: рутений, палладий, родий, осмий, иридий, платина. Они вмести с золотом и серебром эти металлы образуют семейство благородных металлов – благородных потому, что они отличаются низкой химической активностью, высокой коррозийной стойкостью, а изделия из них имеют красивый, благородный вид.

Платина известна человечеству с незапамятных времён: следы платины обнаруживаются ещё в древнеегипетских инкрустациях. Но первое упоминание о ней в архивах относится к 1735 году, а первое описание выполнил испанский офицер, физик и математик – Дон Антонио де Ульоа в 1748 году. К этому же периоду относится начало исследований доставленных из Южной Америки, с территории нынешней Колумбии, в Европу образцов платиновой руды.

В 1803-1804 годах англичанин В. Х. Волластон обнаружил в растворе платины в царской водке два металла: палладий и родий. Другой англичанин, С. Теннант , из нерастворимого остатка выделил ещё два металла: иридий и осмий. И наконец, в 1844 году профессором химии Казанского университета К. К. Клаусом был открыт рутений.

Без преувеличения можно сказать, что химия платиновых металлов есть преимущественно химия координационных соединений. Как типичные переходные элементы эти металлы имеют частично заполненные d - орбитали , вследствие чего они склонны к образованию комплексных соединений. При этом они могут иметь различные степени окисления: так, для осмия и рутения известны соединения со всеми возможными степенями окисления центрального атома от 0 до +8.

Получение

Содержание платиновых металлов в земной коре оценивается на уровне

0,000001 %. Собственно минералы платиновых металлов не образуют месторождений, перспективных для промышленной разработки. Эти минералы преимущественно вкраплены в основные рудообразующие сульфидные минералы меди, никеля, железа. Поэтому платиновые металлы являются не только редкоземельными, но и рассеянными.

По запасам их Россия занимает второе место в мира после ЮА Р( всего в мире 56 тыс.т). Основная добыча сейчас ведётся на полуострове Таймыр. При переработке медно-никелевых руд металлы платиновой группы следуют за никелем и медью по всем технологическим цепочкам, концентрируясь в черновом никеле и черновой меди. На заключительном этапе – в процессе электролиза чернового металла – платиновые металлы, а также золото и серебро, не переходят в электролит. Они оседают на дно электролитной ванны в виде осадка – шлама. Именно он служит основным источником платиновых металлов. Из шлама получают богатые концентраты, а затем (на аффинажных заводах) путём сложных химических реакций и сами металлы. Производство платиновых металлов измеряется в тройских унциях, что равно 31,1г., цены – в долларах. Платина всегда дороже золота.

Использование

Платиновые металлы сочетают в себе самые разные свойства: термостойкость и пластичность, коррозионную устойчивость и свариваемость, отражательную и эмиссионную способность, тепло- и электропроводность и высокие магнитные характеристики. Платиновые металлы имеют и общие сферы применения, и присущие только отдельным металлам. Так, в химической промышленности, в электронике, электротехнике используются почти все металлы платиновой группы. В то же время никакие другие металлы не могут заменить иридий в тиглей – контейнеров для получения лазерных и других материалов. Иридий выдерживает чрезвычайно высокие температуры. Его применение исключает коррозию.

Самым редким из платиновых металлов является осмий. Его расходуют на выпуск сверхтвёрдых сплавов и дорогих шариковых ручек. Также его используют в гистологии .В се платиновые металлы являются очень хорошими катализаторами.

Заключение

Возможности платиновых металлов безграничны и неисчерпаемы. Потенциальной областью использования платины является производство топливных элементов, где она используется в качестве катализатора. Принцип, использованный при конструировании топливных элементов, известен более 150 лет назад и основан на получении электрического тока в результате реакции между газообразным водородом и кислородом с образованием воды. На основе указанного метода в США работают топливные ячейки для космических кораблей. Бесшумные, не загрязняющие воздух электростанции на топливных элементах имеют огромную перспективу. И в 21 веке платиновые металлы ждёт большое будущее.

www.uznaem-kak.ru

платиновые металлы - это... Что такое платиновые металлы?

  • ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ — химические элементы VIII группы периодической системы: рутений Ru, родий Rh, палладий Pd, осмий Os, иридий Ir и платина Pt. Серебристо белые металлы с различными оттенками. Благодаря высокой химической стойкости, тугоплавкости и красивому… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ — хим. элементы VIII группы Периодической системы элементов Д. И. Менделеева: рутений, родий, палладий лёгкие платиновые металлы; осмий, иридий тяжёлые платиновые металлы. В природе встречаются вместе с (см.). Все эти элементы стойки к хим.… …   Большая политехническая энциклопедия

  • Платиновые металлы — ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ, химические элементы VIII группы периодической системы химических элементов: рутений Ru, родий Rh, палладий Pd, осмий Os, иридий Ir и платина Pt. Серебристо белые металлы с различными оттенками. Благодаря высокой химической… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ — Металлы, находимые в платиновых рудах; напр., осмий, палладий и др. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. платиновые металлы платина в её постоянные спутники: иридий, осмий, палладий, родий, рутений;… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ — химические элементы: Ru, Rh, Pd (легкие платиновые металлы); Os, Ir, Pt (тяжелые платиновые металлы). Благодаря высокой химической стойкости, тугоплавкости и красивому внешнему виду платиновые металлы, наряду с Au и Ag, называют благородными… …   Металлургический словарь

  • платиновые металлы — металлы платиновой группы …   Cловарь химических синонимов I

  • Платиновые металлы —         платиноиды, химические элементы второй и третьей триад VIII группы периодической системы Менделеева. К ним принадлежат: рутений (Ruthenium) Ru, родий (Rhodium) Rh, палладий (Palladium) Pd (лёгкие П. м., плотность Платиновые металлы12… …   Большая советская энциклопедия

  • ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ — (платиноиды), хим. элементы VIII гр. периодич. системы: рутений Ru, родий Rh, палладий Pd, осмий Os, иридий Ir и платина Pt. Серебристо белые металлы с разл. оттенками. Благодаря высокой хим. стойкости, тугоплавкости и красивому внеш. виду П. м …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Платиновые металлы — см. Платина …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

  • ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ — (платиноиды), семейство из 6 хим. элементов VIII гр. периодич. системы, включающее рутений (ат. н. 44), родий(45), палладий(46), осмий(76), иридий (77), платину(78). Вместе с Au и Ag составляют группу благородных металлов. Подразделяются на… …   Химическая энциклопедия

dic.academic.ru

Металлы платиновой группы

СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ

Платина (Pt) открыта в 1783 г. Название элемента происходит от испанского слова «плата» — серебрецо, серебряный за внешнее сходство с серебром.

Палладий (Pd) открыт в 1803 г. и назван по имени малой планеты Паллада, обнаруженной за год до открытия элемента.

Родий (Rh) — металл серебристо-голубого цвета, напоминающий алюминий. Элемент открыт в 1803 г. Название его происходит от греческого слова «родос»— розовый (цвет за розовую окраску своих солей).

Иридий (Ir) открыт в 1803 г. Название элемента происходит от греческого слова «иридис» — радуга за яркие и .пестрые окраски его солей.

Осмий (Os) открыт в 1803 г. Название элемента происходит от греческого слова «осме» — пахнущий за резкий запах осмиевого ангидрида.

Рутений (Ru) — серебристо-белый металл, похожий на платину. Элемент открыт в 1884 г. русским химиком Клауссом и назван им в честь России, латинское название которой — Рутения.

Четыреххлористая платина при растворении в соляной кислоте образует платино- хлористоводородную кислоту. Соли этой кислоты — хлороплатинаты. Хлороплатинат аммония (Nh5)2[PtCl6] мало растворим в водных растворах и очень малорастворим в растворах хлористого аммония, что имеет большое значение при аффинаже платиновых металлов. При диссоциации в результате термического разложения из хлор- платината удаляется хлористый аммоний и хлор в виде газов, а платина остается в виде металлической губки.

Палладий при растворении в царской водке образует хлористый палладий, который с соляной кислотой дает палладохло- ристоводородную кислоту h3PtCl6. Соль — хлорпалладозамин [Pd(Nh4)2Cl2], которая

ТАБЛИЦА.  ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ

Показатели

Pt

Ir

Os

Pd

Rh

Ru

Атомная масса

195,09

192,2

190,2

106,4

102,91

101,1

Плотность, кг/ м3 · 10-3

21,45

22,41

22,48

12,16

12,41

12,2

Температура, °С:плавления

1769

2454

2700

1552

1966

2450

Температура, °С:кипения

4530

5300

5500

3980

4500

2900

Теплота плавления, кал/г

27,8

28

35

37,8

52

46

Удельная теплоемкость при 20°С,Кал/(г*град)

0,0317

0,0309

0,031

0,0586

0,0604

0,057

Теплопроводность, кал/ (см · сек · град)

0,165

0,141

0,161

0,213

Удельное электросопротивление при 25°С, мком/см

10,3

5,40

9,66

9,96

4,9

7,427

Платина и палладий обладают хорошей пластичностью при комнатной температуре и легко обрабатываются давлением, пластичность их сохраняется при высоких степенях обжатия. Иридий и родий непластичны при комнатной температуре и могут быть прокатаны и протянуты в проволоку лишь при 1200—1400°С. Рутений и осмий непластичны даже при 1500°С.

Платина, так же как золото и серебро, не окисляется на воздухе даже при плавлении; осмий и рутений при нагревании на воздухе легко окисляются. Иридий, палладий и родий при нагревании на воздухе также окисляются, но в меньшей степени, чем осмий и рутений.

Иридий, рутений и родий не растворяются в кислотах и в кипящей царской водке. Платина устойчива в кислотах, но растворяется в царской водке. Палладий корродирует под действием горячих азотной, соляной и серной кислот. При нагревании металлы платиновой группы образуют хрупкие сплавы с углеродом.

На платину воздействуют расплавленные едкие щелочи и фосфор. С серой платина образует сернистую и двусернистую платину— PtS и PtS2. С хлором платина образует четыреххлористую платину PtCl4, устойчивую до 370°С. При более высокой температуре она переходит в PtCl3, а нагревание до 435°С приводит к образованию хлористой платины PtCl2. При температурах >582°С двухвалентная платина разлагается с выделением металлической платины· PtCl2-*»Pt+Cl2.

получается после последовательной обработки палладохлористоводородной кислоты и образующихся при этом соединений, имеет малую растворимость и поэтому используется для выделения палладия из растворов. При термическом разложении хлорпалладоза(М1ин диссоциирует, при этом хлористый аммоний и хлористый водород удаляются в газовую фазу, а палладий остается в виде металлической губки.

Иридий при температурах красного каления взаимодействует с хлором, в результате чего получается хлорный и хлористый иридий — 1гС14 и 1гС13. Этим соединениям соответствуют иридиевохлористоводородная кислота Н21гС16 и иридистохлористоводо- родная кислота Н31гС1б. При добавлении к раствору Н21гС1б избытка хлористого аммония выпадает хлороиридат аммония (Nh5)2IrCl6, который имеет незначительную растворимость в растворах хлористого аммония. Это используют при разделении платиновых металлов. Хлороиридат аммония при обработке сернистым водородом, щавелевой кислотой и другими восстановителями переходит в хлороиридит, что позволяет отделить иридий от платины, которая не образует подобного типа соединений.

Осмий при сплавлении его со смесью щелочи и перекиси натрия или бария образует сплав, растворяющийся в воде. При обработке этого раствора спиртом образуется осминат натрия Na2[OsC4].

При восстановлении гипосульфитом раствора осмии а та натрия и обработкой хлористым аммонием получают осмилтетрамиихлорид [0s02(Nh4)4]Cl2, который является исходным соединением для получения порошка осмия.

В тонкоизмельченном состоянии осмий при прокаливании в атмосфере воздуха образует четырехокись осмия 0s04, которая испаряется при 120°С и обладает специфическим запахом. Водородом она восстанавливается до двуокиси ОэОг.

Рутений с кислородом образует летучую четырехокись Ru04, которая имеет едкий запах и испаряется при 65°С. Четырехокись рутения —сильный окислитель и при соприкосновении с концентрированным аммиаком или спиртом восстанавливается с сильным взрывом. При растворении Ru04 в соляной кислоте и воздействии на раствор хлористого калия получают легко растворимую соль хлористого рутения K2[RuC15OH]. Из растворов этой соли при действии хлористого аммиака или калия выпадают малорастворимые гексахлорорутенаты (ЫН4)г [RuCls], K2[RuC16].

Металлы платиновой группы находят самое широкое применение в технике и промышленности.

Платину применяют для изготовления лабораторной посуды и аппаратуры для химических Лабораторий, в качестве нерастворимых анодов в производстве перекиси водорода, перхлоратов ή др., в качестве защитного покрытия для плакировки реакторов, используемых в производстве особо чистых продуктов, при переработке фторсодержащих материалов, в пищевой промышленности. Платиновые катализаторы используют в основной химии для реакций гидрогенизации и дегидрогенизации, восстановления нитросоединений и галоидных соединений, в производстве серной кислоты контактным способом, при получении синильной кислоты, а также в процессах пиролиза газообразных углеводородов, каталитической полимеризации, гидрогенизации, алкилировавния, крекинг- и реформинг-процессов очистки от серы.

В производстве аммиака и азотной кислоты применяют катализаторные сетки, изготовленные из сплавов платины с родием и палладием, а в производстве синильной кислоты — сетки из сплава платины с родием. При гидрировании целлюлозы или полисахаридов в качестве катализатора применяют рутений, а при гидрировании некоторых органических соединений — осмий. Палладиевые покрытия применяют для изготовления сосудов для перегонки плавиковой кислоты.

Платину, платиновые металлы и их сплавы широко используют при изготовлении кантактов, катодов и антикатодов рентгеновских трубок, электросопротивлений, плавких предохранителей, деталей астрономических приборов, аппаратуры связи, термопар.

Высокую отражательную способность родия используют для покрытия рефлекторов. Рутениевые покрытия, нанесенные на вольфрамовые нити, значительно увеличивают срок их службы. Рутений применяют также в приборостроении при изготовлении деталей, требующих высокой прочности. Сплав палладия с 18% 1г обладает большой упругостью, поэтому из него в авиационном приборостроении изготовляют пружинящие контакты. Сплавы осмия с иридием используют в приборостроении для изготовления некоторых деталей морских точных приборов. Мощные постоянные магниты делают из магнитного сплава платина- кобальт.

markmet.ru


Смотрите также