Виды платины

Платина царица благородных металлов платиноидов.

О драгоценных и полудрагоценных камнях Комментарии и отзывы о сайте подробней... Самый недооцененный из тройки всем известных благородных металлов – это платина. Ничего удивительного в этом нет: платиновый самородок черен и неказист, и всякий нашедший его – перешагнет и пойдет дальше. В рудах платина и золото частенько сопутствуют друг другу. Однако золотодобытчики прошлого, выплавляя золото, попросту выбрасывали кусочки невзрачного металла. Вместе с золотом и серебром платина не плавилась; под молотом на наковальне становилась тверже; по виду слегка напоминала серебро – но грязное, негодное... Словом, ненужная примесь шла в отходы. Да и было-то ее совсем немного! Настолько немного, что европейские литейщики благородных металлов даже о существовании платины как отдельного элемента Вселенной не догадывались вплоть до середины ΧVΙΙΙ века. В отличие от инков...

Запутанная история драгоценного металла

О происхождении платины и металлов платиновой группы современным ученым известно из спектрографических наблюдений масштабных космических катастроф. Тяжелые металлы, в том числе серебро, золото, платина и платиноиды – палладий, рутений, осмий, иридий и родий, - появляются в межзвездном пространстве в результате реакций синтеза, сопровождающих взрывы сверхновых и столкновения массивных старых звезд. Распыленная звездная субстанция конденсируется в пыль. Гравитационные флуктуации формируют более или менее массивные комки материи. Разными путями межзвездное вещество, некоторую часть которого составляют благородные металлы, попадает на поверхность планет. Где и рассеивается в толще коры... Процессы эрозионного разрушения коренных пород планеты с переформированием осадочных и метаморфических наслоений позволяют тяжелым металлам сконцентрироваться в месторождения. Редкие и немногочисленные – если говорить о платине и металлах платиновой группы.

Платина и платиноиды на Земле

В земной коре платины немного. Всего-то 0,0000005% (пять десятимиллионных процента) от массы Земли. Что не мешает заинтересованным в платине промышленникам добывать по 200 тонн благородного металла ежегодно. Разведанные запасы платины оцениваются в 80 тысяч тонн, причем основные месторождения располагаются на территории пяти государств. ЮАР и Зимбабве, Россия и Китай, США сосредотачивают примерно девять десятых мирового запаса платины. Канада, Южная Америка и прочие страны владеют мелкими месторождениями. Впрочем, имеются оценки, позволяющие 90% сырой платины относить к южноафриканским копям. Что, конечно же, указывает не столько на исключительность южной Африки, сколько на недостаточность геологической разведки недр остальной части Земли.

Природные соединения платины

Чистая платина в природе встречается нечасто. Самородная платина – это, как правило, смесь нескольких металлов с преобладанием собственно платины. Наиболее типичные из соединений определяются как минералы. В поликсене – от 80 до 88% платины и около 10% железа. Купроплатина, помимо благородного металла, содержит до 14% меди и примерно столько же железа. Хорошо известна никелистая платина (находящаяся в жильных залежах в смеси с железом, медью и никелем).

Случается платине соединяться и с серой (минерал куперит), и с мышьяком (сперрилит), и с сурьмой. Однако гораздо чаще природная платина встречается в соединении с палладием или иридием. Остальные металлы платиновой группы присутствуют в рудах в незначительных, как правило, концентрациях. Особо крупных самородков платины в природе не обнаружено. Не слишком впечатляющие внешне, в Алмазном фоне России хранятся платиновые самородки массой в 5918 г и 7860 г. Найдены они на рассыпных месторождениях Кондер (Хабаровский край) и Исовский прииск (Урал).

История освоения богатства

Встречавшаяся в россыпях издревле, платина не интересовала европейцев. Наиболее практично поступали народы северной Азии, использовавшие платиновую зернь в качестве дроби или картечи. Однако южноамериканские племена инка и чибча, добывавшие в Андах немало золота и серебра, к платине относились с большим пиететом. Не умея толком обработать тугоплавкий металл, они хранили платину как дар богов, и использовали ее в культовых ритуалах. Испанцы, презрительно обозвавшие новый для себя металл «серебришком», сообразили как при помощи платины фальсифицировать золото. Очень выгодно взять по бросовой (вдвое дешевле серебра) цене платину, и добавить ее в золотой сплав. Примешанная к золоту в относительно небольших количествах, платина не меняет цвета сплава. Зато позволяет сэкономить дорогой материал! Вот почему испанские власти платину приказали топить: частью прямо в Колумбии, частью уже в Испании. И топили, пока мадридский двор сам не решил подзаработать фальшивомонетчеством. Глядя на фокусы власть предержащих, естествоиспытатели заинтересовались новым металлом, и, проведя ряд исследовательских опытов, сначала в 1750-м, и повторно аж в 1803-му году выделили из разрозненных образцов чистую платину. Понадобилось еще 30 лет, чтобы Джулиус Скалигер, химик из Италии, привел неопровержимые доказательства: платина – химический элемент, а не грязное золото или испорченное примесями серебро. Впрочем, у Скалигера были предшественники, утверждавшие то же самое за 80 лет до него – но наука тех лет большой спешностью не отличалась. Фактически признание к платине пришло лишь в ΧΙΧ веке. Английский инженер Уильям Уолластон (открывший родий и палладий) предложил изготавливать из платины сосуды для производства концентрированных кислот. Предложение оказалось дельным, и спрос на металл возрос. Россия, обладавшая на тот момент сравнительно богатыми месторождениями платины, через десять лет после начала добычи благородного металла стала чеканить из него монету. Практического применения драгоценному металлу в России долго не находилось, и все припасы (более 16-ти тонн очищенной платины) в 1867-м году были проданы Англии. Как это случалось и раньше, и позже, и не с одними только российскими правителями, потенциала своей «синицы в руках» они просто не рассмотрели.

Физико-химические свойства платины

По внешнему виду платина напоминает серебро, однако темнее и тусклее него. Цвет платины характеризуется как серовато-белый, в соединениях чистота окраски снижается. Температура плавления высока: 1768,3°C. Твердость не превышает трех с половиной единиц по Моосу. Кристаллическая структура платины – кубическая. В природе кристаллы платины встречаются в жильных месторождениях и самородках. Платина химически устойчива, однако реагирует с горячей царской водкой. Растворяется в броме. При нагревании вступает в реакцию с немногочисленными металлами и неметаллами. Растворяет в себе молекулярный водород. Известна как активный катализатор процессов окисления и присоединения водорода. В частности, губчатая платина способна спровоцировать возгорание смеси водорода и кислорода при низкой температуре газов. До изобретения спичек широко выпускались зажигалки, использующие этот принцип.

Применение платины

В современных условиях спрос на платину растет, а ее использование интенсифицируется. До середины прошлого века не менее половины добываемой платины потреблялось ювелирами, еще несколько процентов – зубопротезистами и медиками. Ювелирная платина (в особенности обработанная родием) – прекрасный материал для создания оправ бесцветных и белых камней, жемчугов, топазов, самоцветов с трудноуловимой окраской. Главным потребителем ювелирной платины до последнего времени оставалась Япония (теперь ее сменил Китай): там кольца из платины столь же обычны, как и украшения из золота. В Китае ежегодно распродается до 25 тонн ювелирных изделий, выполненных из платины. Рост спроса на ювелирную платину и металлы платиновой группы наблюдается и в Европе. Однако в России украшения из платины непопулярны: у нас находит сбыт лишь 0,1% общемирового объема платиновых изделий. Львиная доля (не менее 90%) добываемого металла уходит в промышленность. Из платины производятся приспособления для химической индустрии: лабораторная посуда и оборудование, фильтры, электроды. Не менее половины технической платины идет на производство всевозможных катализаторов, в том числе и автомобильных. Не обходится без платины и электротехника, и стекольное производство. Платиновые или платинированные контакты не боятся разрядных дуг. Фильеры из платины используются для получения стекловолокна. Космическая отрасль без стабильности платины как электропроводящего, коррозиеустойчивого и термостойкого материала вряд ли бы достигла современных высот. Один из эталонов массы изготовлен из сплава платины с иридием: это – цилиндр высотой в 39 и диаметром тоже в 39 миллиметров. Используется платина и как металл банковский: стоимость платины стабильно высока, прирост цены постоянен; как объект инвестирования этот благородный металл весьма выгоден! Не находившая применения в прошлом, сегодня платина востребована как никогда. И если за гипотетическими золотыми астероидами посылать космические тягачи человечество то ли хочет, то ли не хочет, то за небесным телом из платины экспедицию снарядят без раздумий: настолько полезны уникальные свойства благородного металла. Предыдущая статья: Рутений Следующая статья: Металлы платиновой группы Все камни

finesell.ru

Применение платины. Где и как используется платина

Самым дорогим из тройки благородных металлов считается, конечно же, платина. По распространенности в земной коре она является одним из наиболее редких элементов. В чистом виде платина практически не встречается и стоит очень дорого. Несмотря на это, применение платины в разных сферах народного хозяйства действительно очень широко. В некоторых случаях этот металл может быть даже и незаменимым.

История открытия

Все найденные на сегодняшний день самородки платины предоставляют собой ее сплавы с иридием, палладием, осмием, железом и родием. Иногда также встречаются соединения этого металла с никелем или медью. Собственно сама платина в чистом виде представляет собой металл блестящего бело-серебристого оттенка. Своим названием она обязана испанским конкистадором, завоевавшим Южную Америку. Внешне платина очень сильно похожа на серебро, но отличается гораздо большей тугоплавкостью. Испанские конкистадоры, обнаружившие в Южной Америке металл, похожий на серебро, сначала просто выкидывали его. При этом завоеватели презрительно называли его platina, что в переводе означает «серебришко».

У нас в стране платина была обнаружена в 1819 г. Промышленная ее добыча началась уже спустя пять лет. Изначально применение платины ограничивалось в России в основном лишь металлургией. Использовали ее в качестве добавки при производстве высококачественных сталей. Однако в 1828 г. платина нашла и еще одно применение. Тогда по указу царя монетный двор России начал чеканку денег из этого металла.

В чистом виде платина была получена только в 1859 году химиком Девелем. Первоначально она в России добывалась исключительно на Верх-Исетском, Билимбаевском и Невьянском приисках. В 1824 году были открыты и другие богатые ее месторождения.

Химические и физические характеристики

Платина — металл, относящийся к группе 6-го переходного периода системы Менделеева. Основными ее свойствами являются:

тугоплавкость;
труднолетучесть;
способность кристаллизоваться в кубические гранецентрированные решетки.

В горячем виде платина хорошо сваривается и прокатывается. Также этот металл может довольно сильно поглощать кислород. Ниже в таблице представлены основные характеристики платины:

Основные свойства платины

Характеристика	Параметр
Плотность	21.45 г/дм3
Температура плавления	1769 С
Удельное электросопротивление	9.85 мкОм·см
Твердость	390-420 МПа
Упругость	173 ГПа

Широкое применение платины в промышленности, медицине и других отраслях народного хозяйства оправдано, помимо всего прочего, и химической ее устойчивостью. Растворяется этот металл только в царской водке и в броме. При нагревании платина может вступать в реакцию лишь с немногочисленной группой веществ.

Основные сферы использования платины

Применение платины в ювелирной промышленности оправдано прежде всего ее благородством, редкостью и красотой. Именно таким образом вплоть до середины прошлого века в основном и использовался этот металл. Лишь несколько процентов от всего добываемого объема платины применялось медиками и зубопротезистами. Сегодня рост спроса на этот благородный металл неуклонно растет. Уникальные физические и химические свойства платины, помимо ювелирного производства, делают ее необыкновенно востребованной в самых разных областях промышленности и народного хозяйства:

в медицине;
космической отрасли;
химической индустрии;
авиа- и судостроении;
в стекольной промышленности;
в технике.

Применяется этот благородный металл, конечно же, и в банковском деле.

Использование платины в ювелирной промышленности

Разумеется, наиболее широко этот металл применяется для изготовления разного рода украшений. Ежегодно в мировой ювелирной промышленности используется около 50 тонн платины. Изготавливаться из этого металла могут самые разные украшения. Кольца из платины, равно как и цепочки, серьги, браслеты и колье, не только красивы, но и долговечны.

Наибольшей популярностью в ювелирной промышленности пользуется металл 950-й пробы. В такой сплав входит 95 % собственно самой платины и 5 % иридия. Металл подобного состава отличается высокой степенью упругости и твердости. Цепочки, браслеты и кольца из платины в сплаве с иридием способны прослужить максимально долго.

Применение при производстве азотной кислоты и других химических веществ

В технике платина используется в основном как катализатор. Именно этот металл является лучшим окислителем аммиака до NO при производстве азотной кислоты. Используют его в данном случае обычно в виде сетки из проволоки диаметром 0,05-0,09 мм. При производстве азотной кислоты чаще всего применяется не платина в чистом виде, а ее сплав с родием. Это позволяет немного удешевить катализатор, повышает его активность и увеличивает срок хранения.

Используется платина в технической промышленности, конечно же, не только при производстве азотной кислоты. Катализаторы из этого металла способны ускорять и многие другие химические реакции. Применяется платина, к примеру, при гидрировании ароматических и технических углеводородов, кетонов, ацетилена и т. д. Также этот металл используется в сернокислотном производстве для получения SO3 или SO2.

Применение в нефтепереработке

На промышленных предприятиях этой специализации платина используется на самом деле достаточно широко. В данном случае ее также применяют в качестве катализатора. В нефтепереработке с помощью этого металла в специальных установках получают бензин. Конечно же, высококачественный. В нефтеперерабатывающей промышленности платину применяют не в виде сетки, а в виде мелкодисперсного порошка. Помимо бензина, с помощью этого металла получают также технический водород и ароматические углеводороды.

Конечно же, в нефтеперерабатывающей промышленности могут использоваться и другие катализаторы — молибден, алюминий и т. д. Однако платина в сравнении с ними имеет такие неоспоримые преимущества, как долговечность, большая активность и повышенная эффективность.

Применение платины в электротехнике и приборостроении

Одним из преимуществ этого металла является то, что он отличается стабильными электрическими и механическими свойствами. Это сделало платину необыкновенно востребованной в таких отраслях народного хозяйства, как:

радиотехника;
электротехника;
автоматика;
точное приборостроение.

Применение платины в электронике позволяет изготавливать качественные контакты высокоточных приборов. В этом случае металл обычно используют в сплаве с иридием. Очень часто, к примеру, платина идет на изготовление контактов печей сопротивления и разного рода работающих от сети устройств. Иногда в технике применяется также сплав этого металла с кобальтом. Такой материал используется при изготовлении магнитов, обладающих огромной силой притяжения при малых размерах.

Применение платины в автомобилестроении и космической отрасли

В этих областях народного хозяйства платина также нашла довольно широкое использование. В автомобилестроении этот металл чаще всего применяется в качестве катализатора в нейтрализаторах выхлопных газов. В этом случае его используют в качестве напылителя в керамических монолитах.

В космической промышленности и самолетостроении этот металл используют в основном для изготовления электродов топливных элементов. Подобным образом платина была применена, к примеру, во всех космических кораблях серии «Аполлон».

Использование в медицине

Применение платины в этой сфере позволяет сохранить жизни тысячам больных. Ценность этого металла в данном случае заключается в том, что аналогов ему в медицине не существует. Из платины, к примеру, изготавливают специальные хирургические инструменты, стерилизовать которые можно в пламени спиртовой горелки. При такой обработке они, в отличие от изготовленных из других металлов, не окисляются.

Платина, применение в медицине которой хирургией, конечно же, не ограничивается, может использоваться также в стоматологии, кардиологии и слухопротезировании. Часто, к примеру, она применяется в качестве напылителя при изготовлении инструментов, предназначенных для лечения зубов. В кардиологии и слухопротезировании используются электроды, изготовленные из ее сплава с иридием. Их применяют в основном для стимуляции сердечной деятельности. Также их часто используют и для изготовления имплантов, предназначенных для людей с тугоухостью.

Применение платины в стекольной промышленности

Платина — металл, помимо всего прочего, широко используемый при производстве высококачественной оптики. Также ее в сплаве с родием часто применяют при изготовлении фильер стеклянного волокна, толщина которого зачастую не превышает 1 мкм. Такой металл способен легко выдерживать тысячи часов нагрева до 1450 С. Также сплав родия с платиной практически никак не реагирует на сильные перепады температур и стоек к коррозии.

Помимо всего прочего, этот металл также очень часто используется при производстве разного рода оборудования, предназначенного для изготовления высококачественного стекла. Такие механизмы не деформируются и не окисляются в процессе производства. Также они не реагируют и с самим изготавливаемым стеклом. Очень часто в этой отрасли промышленности применяются, к примеру, платиновые тигли. Именно в них делают широко известное и очень дорогое чешское стекло.

Применение в химической индустрии

В данном случае платину также используют в основном для изготовления тиглей и другого лабораторного оборудования — чашек, термометров сопротивления и т. д. Применяются такие изделия в основном при изготовлении разного рода сверхчистых веществ. В полупроводниковых кристаллах не должно быть, к примеру, ни одного чужеродного атома на миллион собственных. Именно таких результатов и позволяет добиться использование платинового оборудования.

Вместо заключения

Применение платины в рассмотренных выше областях целесообразно и оправдано. Но конечно же, может использоваться этот металл и в других отраслях народного хозяйства. К примеру, часто из платины делают тигли, применяемые при выращивании кристаллов для лазеров и контактов в технике слабых токов. Также из этого металла изготавливают держатели стрелок компасов, используют его в антивозрастных косметических кремах и лосьонах, лекарствах против рака и т. д.

fb.ru

Применение платины, в тч в промышленности, и её физические свойства

Платина – один из уникальных драгоценных металлов, физические свойства которого до сих пор до конца не изучены. Тем не менее, с учётом имеющихся данных о платине, её физических и химических свойствах, можно с уверенностью говорить об отдельных сферах применения платины, которые, в частности, обуславливают инвестиционную привлекательность данного драгоценного металла.

Физические свойства

Одной из основных характеристик платины является то, что этот драгоценный металл является очень тугоплавким и труднолетучим. Вместе с тем, платина обладает способностью кристаллизоваться в гранецентрированные кубические решётки.

Учёные отмечают, что при наличии воздействия восстановителей на растворы солей платина может быть получена в виде так называемой «черни», отличительной особенностью которой является высокая дисперсность.

Пребывая в горячем состоянии, платина обладает способностью хорошо прокатываться и свариваться.

А знаете ли Вы, что одним из характерных свойств платины является уникальная способность драгоценного металла абсорбировать на поверхности отдельные газы, в частности, кислород и водород.

Платина — драгоценный металл

К основным характеристикам платины следует отнести такие:

Плотность драгоценного металла при температуре – двадцать градусов по Цельсию достигает 21,45 г/дм3.
Платина имеет серовато-белый, блестящий цвет.
Радиус атома платины составляет 0,138 нм.
Плавится платина при температуре выше 1769 градусов по Цельсию.
Температура кипения платины составляет 4590 градусов по Цельсию.
Удельная теплоёмкость платины составляет 25,9 Дж.

Сферы применения

К основным сферам применения платины относятся:

Промышленность и техника.
Медицина и стоматология.
Ювелирное дело.
Монетарная промышленность.
Химическая промышленность.
Изготовление зеркал.
Производство различных изделий из стекла и другие.

Рассмотрим каждую из сфер применения платины более детально.

Промышленность и техника. Платину в России начали применять в форме легирующей добавки при производстве высокопрочных сталей в первой четверти девятнадцатого века. Сегодня платину активно применяют, в частности, в стоматологии, ювелирном деле и медицине.

Платиновый катализатор

В нефтеперерабатывающей отрасли именно при помощи платиновых катализаторов, которые устанавливают на установках каталитического риформинга, получают такие продукты как:

высокооктановый бензин;
ароматические углеводороды;
технический водород.

А знаете ли Вы, что платину также применяют при изготовлении специальных зеркал для лазерной техники, при котором используют долговечные электрические контакты и сплавы платины и иридия для радиотехники.

Автомобильная промышленность активно применяет платину при изготовлении специальных автомобильных катализаторов. В этом случае используются уникальные каталитические свойства платины, которые позволяют производить процессы дожигания и обезвреживания выхлопных газов.

Платину используют в фармацевтике

Медицина. Доля платины, которую используют в медицине, незначительна, однако аналогов ей в этой отрасли не существует.

Так, платину используют при изготовлении хирургических инструментов, что позволяет производить процессы стерилизации таких инструментов в пламени спиртовой горелки без окисления металла.

Это интересно! Некоторые соединения платины, преимущественно – тетрахлорплатинаты, активно применяются в качестве цитостатиков, но сегодня уже изобретены более эффективные лекарственные средства, направленные на борьбу с раковыми заболеваниями.

Ювелирная промышленность. Большинство ювелирных украшений из платины содержат в своём составе девяносто пять процентов чистого драгоценного металла. Несомненным преимуществом ювелирных изделий из платины является минимизация количественных показателей примесей, что позволяет платиновым ювелирным украшения сохранять свой цвет и блеск, и не тускнеть на протяжении большого промежутка времени.

Кольцо из платины

А знаете ли Вы, что каждый год доля потребления платины мировой ювелирной промышленностью составляет порядка пятидесяти тонн.

До 2001 года большая часть платиновых ювелирных украшений потреблялась в Японии, однако начиная с 2001 года по сей день на долю Китайской Народной Республики приходится порядка пятидесяти процентов мировых продаж ювелирной платины.

Основными свойствами платины, которые обуславливают её популярность в ювелирной отрасли, являются:

Высокая пластичность.
Уникальная долговечность.
Высокая плотность.

Монетарная промышленность. Платина наряду с золотом и серебром является одним из основных драгоценных металлов, которые выполняют монетарную функцию.

Платиновая монета

Важно отметить, что платину стали использовать в качестве предмета для производства монет на несколько тысячелетий позже золота и серебра.

Первыми платиновыми монетами в мире были монеты Российской империи, выпущенные в период с 1828 года по 1845 год.

Чеканка платиновых монет в Российской империи была прекращена окончательно в 1846 году. Хотя к этому моменту уровень добычи уральской платины составлял порядка двух тысяч пудов, что тождественно тридцати двум тысячам килограммов. Из этого объёма в монету было перечеканено чуть менее половины – 14669 килограммов.

Огромное количество платины, которое скопилось на Петербургском монетном дворе, как в виде монет, так и необработанном виде, было продано английской фирме Джонсон, Маттэ и Ко, что привело к тому, что на протяжении большого временного промежутка именно Англия выступала монополистом в этой сфере, при этом самостоятельно совершенно не добывая платину.

После 1846 года платиновые монеты не вводились в обращение ни в одной стране мира. Современные платиновые монеты являются инвестиционными.

Банк России выпускал инвестиционные платиновые монеты в период с 1992 года по 1995 год. Монеты, выпускаемые Банком России, имели номиналы двадцать пять, пятьдесят и сто пятьдесят рублей.

Советуем почитать: Серебро. Правила чистки в домашних условиях

Химическая промышленность. Специальные платиновые ёмкости – тигли, используют в химической отрасли при необходимости проведения реакции при нагревании на воздухе. В том случае, если возникает необходимость в проведении высокотемпературного синтеза, при котором необходимо исключить доступ воздуха, используются специальные платиновые ампулы, которые фактически являются одноразовой посудой, которая используется для проведения одной химической реакции. Тем не менее, после проведения такой реакции платиновую ампулу можно очистить и переплавить в новую ампулу.

Платину также применяют в качестве материала для термопар. В этом случае платина входит в состав платино-родиевого сплава, из которого изготавливают проводники термопары. Именно платино-родиевые термопары лучше всего подходят для использования в лабораторной практике ввиду того, что с их помощью представляется возможность измерения температуры на воздухе до максимально предельных значений в 1600-1700 градусов по Цельсию.

Платина – наилучший катализатор в реакции окисления аммиака до окиси азота, которая применяется в одном из главных процессов производства азотной кислоты.

Платина в данном случае применяется в форме сетки, изготовленной из платиновой проволоки, диаметр которой колеблется в пределах пяти-девяти сотых миллиметров. В материале таких сеток также присутствует ещё один драгоценный металл платиновой группы – родий, коэффициент содержания которого здесь колеблется в пределах пяти-десяти процентов.

Платиновые катализаторы. Одной из важнейших и одной из самых фундаментальных сфер применения платины является изготовление катализаторов, которые используются для ускорения ряда важнейших реакций, среди которых:

гидрирование жиров;
гидрирование циклических и ароматических углеводородов;
гидрирование олефинов, альдегидов, ацетилена, кетонов;
окисление SO2 в SO3 в сернокислотном производстве;
синтез витаминов и отдельных фармацевтических препаратов.

О применении платины в нефтеперерабатывающей промышленности мы уже упоминали выше. Её значение здесь невозможно преуменьшить.

В целом, физические свойства платины, о которых мы упомянули в первом разделе этой статьи, обуславливают разнообразие сфер применения платины. Напоследок хотелось бы отметить, что платина – уникальный драгоценный металл, возможности для инвестирования в который – безграничны. Инвестиции в платину привлекательны в средне- и долгосрочной перспективе, поскольку во многих отраслях промышленности аналогов этому драгоценному металлу не найдено, и его будут активно использовать, что будет, несомненно, провоцировать сокращение запасов этого драгоценного металла в мире и, соответственно, рост его рыночной стоимости.

Автор: Александра
Распечатать

inzoloto.ru

Платина: свойства и применение

Обзор свойств и применений плотного металла — платины.

Платина — это плотный, стабильный и редкий металл, который часто используется в ювелирных изделиях для привлекательного, серебристого вида, а также в медицинских, электронных и химических применениях благодаря своим уникальным химическим и физическим свойствам.

Свойства металла платины:

Атомный символ: Pt
Атомный номер: 78
Элемент Категория: Переходный металл
Плотность: 21,45 г / см3
Точка плавления: 3214,9 ° F (1768,3 ° C)
Точка кипения: 6917 ° F (3825 ° C)
Твердость Моха: 4-4,5

Характеристики платины

Платиновый металл обладает рядом полезных свойств, что объясняет его применение в самых разных отраслях промышленности. Это один из самых плотных металлических элементов — почти в два раза плотнее свинца — и очень стабилен, что дает отличным коррозионно-стойким свойствам металла. Хороший проводник электричества, платина также податлива и пластична.

Платина считается биологически совместимым металлом, потому что она нетоксична и стабильна, поэтому она не реагирует или не оказывает отрицательного влияния на ткани тела. Недавние исследования также показали, что платина ингибирует рост некоторых раковых клеток.

История платины

Сплав металлов платиновой группы (PGMs), который включает платину, использовался для украшения Шкатулки из Фивы, египетской гробницы, которая насчитывает примерно 700BC. Это самое раннее известное использование платины, хотя доколумбовые южноамериканцы также изготавливали украшения из золота и платиновых сплавов.

Платиновые диски.

Испанские конкистадоры были первыми европейцами, столкнувшимися с металлом, хотя им было неприятно в погоне за серебром из-за его сходного внешнего вида. Они назвали металл Платиной — версию Платы, испанское слово для серебра — или Платина-дель-Пинто из-за ее открытия в песках вдоль берегов реки Пинто в современной Колумбии.

Несмотря на то, что в середине 18-го века он изучал ряд английских, французских и испанских химиков, Франсуа Чабано первым выпустил чистый образец платинового металла в 1783. В 1801 году англичанин Уильям Волластон обнаружил метод эффективного извлечения металла из руда, которая очень похожа на процесс, используемый сегодня.

Серебряный вид платинового металла быстро сделал его ценным товаром среди королевской семьи и богатых, которые искали украшения из последнего драгоценного металла.

Растущий спрос привел к открытию крупных месторождений в Уральских горах в 1824 году и в Канаде в 1888 году, но вывод, который коренным образом изменил будущее платины, не наступил до 1924 года, когда фермер в Южной Африке споткнулся через платиновый самородок в русле реки. Это в конечном итоге привело к открытию геолога Ханса Меренского месторождения магния Бушвельда, самого большого платинового месторождения на Земле.

Хотя некоторые промышленные приложения для платины (например, покрытия для свечей зажигания) использовались к середине 20-го века, большинство современных электронных, медицинских и автомобильных применений разрабатывались только с 1974 года, когда правила качества воздуха в США инициировали эру автокатализаторов.

С того времени платина также стала инвестиционным инструментом и торгуется на Нью-йоркской товарной бирже и Лондонском рынке платины и палладия.

Производство платины

Хотя платина чаще всего встречается естественным образом в россыпных месторождениях, майнеры из платины и платиновой группы (PGM) обычно извлекают металл из сперрилита и кооператива, с двумя платиносодержащими рудами.

Платиновый сплав.

Платина всегда находится рядом с другими МПГ. В южноафриканском комплексе Bushveld и ограниченном числе других рудных тел PGM происходят в достаточных количествах, чтобы сделать экономически исключительно экстракцию этих металлов; тогда как на российских месторождениях Норильска и Канады в Садбери платиновые и другие МПГ добываются как побочные продукты никеля и меди.

Извлечение платины из руды является капитальным и трудоемким. Это может занять до 6 месяцев и от 7 до 12 тонн руды для производства одной тройской унции (31.135 г) чистой платины.

Платиновый самородок.

Первой стадией этого процесса является измельчение платиновой руды и ее погружение в реагент, содержащий воду; процесс, известный как «пенная флотация».

Во время флотации воздух закачивается через руду-водную суспензию. Частицы платины химически присоединяются к кислороду и поднимаются на поверхность в пене, которую отбрасывают для дальнейшей очистки.

После высушивания концентрированный порошок по-прежнему содержит менее 1% платины. Затем он нагревается до температуры выше 2732 ° F (1500 ° C) в электрических печах, и воздух снова продувается, удаляя примеси железа и серы.

Электролитические и химические методы используются для извлечения никеля, меди и кобальта, что приводит к концентрату 15-20% МПГ.

Aqua regia (смесь азотной кислоты и соляной кислоты) используется для растворения платинового металла из минерального концентрата путем создания хлора, который прикрепляется к платине с образованием хлороплатиновой кислоты.

На последней стадии хлорид аммония используют для превращения хлорплатиновой кислоты в гексахлорплатинат аммония, который можно сжечь с образованием чистого металла платины.

Хорошей новостью является то, что не вся платина производится из первичных источников в этом длинном и дорогостоящем процессе. Согласно статистике Геологической службы США (USGS), около 30% из 8,53 млн унций платины, произведенной во всем мире в 2012 году, поступают из переработанных источников.

Благодаря своим ресурсам, сосредоточенным на комплексе Bushveld, Южная Африка на сегодняшний день является крупнейшим производителем платины, обеспечивающей более 75% мирового спроса, в то время как Россия (25 тонн) и Зимбабве (7,8 тонны) также являются крупными производителями. Anglo Platinum (Amplats), «Норильский никель» и Impala Platinum (Implats) являются крупнейшими индивидуальными производителями платинового металла.

Применения платины

Для металла, чье ежегодное глобальное производство составляет всего 192 тонны, платина находится в критических для производства многих повседневных предметах.

Наибольшее использование, составляющее около 40% спроса, — это ювелирная отрасль, где в основном используется в сплаве, который производит белое золото. По оценкам, более 40% обручальных колец, продаваемых в США, содержат некоторую платину. США, Китай, Япония и Индия являются крупнейшими рынками платиновых ювелирных изделий.

Коррозионная стойкость платины и высокотемпературная стабильность делают ее идеальной в качестве катализатора в химических реакциях. Катализаторы ускоряют химические реакции, не подвергая себя химическому изменению в процессе.

Основное приложение Platinum в этом секторе, составляющее около 37% от общего спроса на металл, находится в каталитических конвертерах для автомобилей. Каталитические нейтрализаторы уменьшают вредные химические вещества от выбросов выхлопных газов, инициируя реакции, которые превращают более 90% углеводородов (монооксид углерода и оксидов азота) в другие, менее вредные соединения.

Платина также используется для катализирования азотной кислоты и бензина; увеличивая октановые уровни в топливе.

В электронной промышленности платиновые тигли используются для изготовления полупроводниковых кристаллов для лазеров, в то время как сплавы используются для изготовления магнитных дисков для компьютерных жестких дисков и контактов переключателей в автомобильных средствах управления.

Спрос на медицинскую промышленность растет, поскольку платина может использоваться как для ее проводящих свойств в электродах кардиостимуляторов, так и для имплантатов ушной и ретинальной ткани, а также для противораковых свойств в препаратах (например, карбоплатин и цисплатин).

Ниже приведен список некоторых других приложений для платины:

С родием, используемым для изготовления высокотемпературных термопар
Чтобы сделать оптически чистое, плоское стекло для телевизоров, ЖК-мониторов и мониторов
Изготовление резьбы из стекла для волоконной оптики
В сплавах, используемых для формирования наконечников автомобильных и аэронавигационных свечей зажигания
В качестве замены золота в электронных соединениях
В покрытиях для керамических конденсаторов в электронных устройствах
В высокотемпературных сплавах для форсунок реактивных топлив и ракетных носовых конусов
В зубных имплантатах
Чтобы сделать высококачественные флейты
Детекторы дыма и окиси углерода
Для производства силиконов
В покрытиях для бритв