Для чего нужна платина

Что такое платина, как она выглядит и для чего нужна + где ее добывают и сколько стоит 1 грамм

Ювелиры называют платину королевой драгоценных металлов. Но так было не всегда. До XVIII века ее добычей в промышленном масштабе не занимались, да еще и называли «плохим серебром». Разберемся, что такое платина и в чем ее ценность.

Узнаем много интересных фактов, как она выглядит в первозданном виде, как добывается и используется.

Если вы являетесь счастливым обладателем платинового украшения или только хотите им стать, выясним, как «не попасть» на подделку.

Что такое платина

Это драгметалл серебристого цвета. Внешне напоминает серебро, но имеет совершенно другие физические и химические свойства.

Платиновые месторождения редко встречаются в природе. Их разработка чрезвычайно трудоемка. По этим причинам стоимость металла на рынке даже выше, чем золота.

Платина (как обозначается в химии, Pt, платинум) — один из элементов таблицы Менделеева. Это плотный, твердый, но очень пластичный материал.

ЗАЧЕМ НУЖНЫ ПЛАТИНЫ| ТРОФЕИ НА PS4?

Краткая история появления

Как ювелирный металл использовали еще древние египтяне, инки и племена чибча. На европейский континент платина попала вместе с испанскими мореплавателями из Южной Америки. Драгоценный металл в ту пору не оценили. Даже слово platina в переводе с испанского звучит как «грязное серебро». Так как у нее высокая плотность, она тугоплавкая, ее считали непригодной к употреблению.

Зачастую даже выбрасывали.

Первыми начали использовать Pt в ювелирных работах мошенники. Ее добавляли в золотые сплавы, увеличивая вес вещи без снижения стоимости. Производство приняло такой масштаб, что ввоз платины в Европу запретили.

Только в середине XVIII века металл выделили как отдельный химический элемент. Были изучены свойства — эксплуатационные, физические. На рубеже XIX века ученые выяснили, что платина не просто благородный металл, но и служит «матерью» для целого семейства платиноидов:

Как выглядит платина в природе

В чистом виде она в природных условиях не встречается. Образует изоморфные смеси с железом, медью, серебром, никелем, металлами платиновой группы. Платиносодержащая руда имеет мелкие зерна, вкрапления драгметалла.

Самородным металлом считаются добытые самородки, где содержится от 75 до 92% Pt. Их находят редко. В основном добывается железистая платина (поликсен), в которой содержится 20-50% железа.

Процесс образования в природе

Платиновые руды находятся в рассеянном состоянии. Они магматического происхождения, выделяются через кристаллизацию основных и ультраосновных магм. При температуре 1300—1500 градусов от силикатного расплава отделяются сульфиды, платина, хлорид, осмий, иридий.

Поверхность коренных месторождений со временем разрушается. Образованные в итоге этого россыпи удобны в промышленной разработке.

Структура, химические и физические свойства

Структурное строение кристаллической решетки — куб с элементами симметрии третьего порядка. Металл обладает тугоплавкостью, низкой теплопроводностью, высокой плотностью (21,45 гр. на дм2). Температура плавления — 1769 градусов, закипания — 3800.

Твердый материал тяжело обрабатывать. Он настолько прочный, что можно выполнить украшение из чистой платины без добавления примесей.

Другие физические и химические свойства:

• пластичность при нагревании (можно изготовить тончайшую фольгу или проволоку);
• сопротивление коррозии, окислению;
• отсутствие взаимодействия с кислотами и щелочами;
• низкое удельное сопротивление (служит хорошим проводником);
• катализатор многих химических реакций.

Также смотрите в видео и другие свойства платины:

Как находят платиновые жилы

Спутники платины

В месторождениях платины сопровождают металлы платиновой группы.

Кроме этого в различных породах платина встречается с такими сопутствующими минералами:

1. Основные и ультраосновные магмы — серпентин, хромит, магнетит, хризотил-асбест, оливин, ромбические пироксены.
2. Россыпи — хромит, корунд, магнетит, золото, алмазы.
3. Диабазы — халькопирит.

Где встречается платина в природе

Это редчайший из элементов коры Земли.

Встречается как самородки, сплавы с никелем, медью, металлами платиновой группы.

Залежи, где находится платина, связаны с основными и ультраосновными магматическими породами.

Виды месторождений

Второй тип месторождений — медно-никелевые сульфидные. В составе руд металлы платиновой группы соединены с висмутом, серой, сурьмой, мышьяком. В них присутствуют, помимо этого, золото, серебро, палладий.

Топ стран по добыче

Лидируют на мировом рынке такие страны:

1. Южно-Африканская республика.
2. Россия.
3. Зимбабве.
4. США.
5. Канада.

Мировые запасы платины

80% доступных к разработке месторождений металлов платиновой группы находятся в ЮАР (комплекс Бушвельд на севере страны).

Второе по объемам запасов — месторождение GreatDyke (Зимбабве).

3 и 4 место у РФ и Северной Америки (США, Канада). Канадские платиновые руды сосредоточены в провинции Онтарио и Манитоба. В США основной объем добычи происходит в двух крупных рудниках в штате Монтана.

Насыщены металлами платиновой группы колумбийские россыпные месторождения. Они сосредоточены на западе Кордильер, в речных долинах Атрато, Сан-Хуан.

Способы добычи

Технологический процесс добычи состоит из трех этапов:

1. Добыча руды.
2. Обогащение.
3. Получение драгметалла высокой чистоты.

Извлечение платины из земных недр — трудоемкое и дорогостоящее занятие. Для добычи 1 унции (31,1 гр.) благородного металла перерабатывается более 10 тонн руды.

Есть два способа, как его добывают:

Первый вариант подходит для россыпных месторождений, сформировавшихся в результате разрушения первичной породы. Он предполагает использование карьерной техники, драг, гидромеханических средств.

Коренные месторождения, погребенные россыпи разрабатывают подземным способом. Выкапываются шахты, в них вручную сверлят отверстия, закладывают взрывчатку. Куски породы, что откололась, шахтеры поднимают на поверхность для дальнейшей обработки.

Сегодня этот вариант добычи металлов значительно механизирован, но без ручного труда не обходится.

Сферы применения

Отрасли, где используется платина, разнообразны.

Список сфер применения:

• нефтегазовая отрасль (получение высокооктанового бензина и технического водорода из фракций нефти);
• автомобилестроение (изготовление катализаторов дожигания выхлопных газов);
• электротехника (элементы высокотемпературных печей, зеркала для лазеров, магниты);
• синтез аммиака;
• химическая, стекольная отрасль (оборудование с высоким сопротивлением к химическим и температурным воздействиям, электроды, катализаторы реакций);
• медицинские инструменты;
• изготовление ювелирных украшений.

Самые богатые платиновые месторождения

Общие мировые запасы в известных месторождениях составляют около 66 тыс. тонн. Большая часть из них находится в ЮАР (63 тыс. тонн). Российские месторождения богаты на 1,1 ты.с тонн, американские — 0,9 тыс. тонн, канадские — 0,3 тыс. тонн, остальные страны — 0,7 тыс. тонн.

В мире

Самые большие залежи платиносодержащих руд находятся в ЮАР. Это ультраосновные породы палеозойской эры в Бушвеле.

Другие крупные мировые месторождения:

• Садбери (Канада);
• Невада, Калифорния, Вайоминг, Аляска (США);
• Кибдо, Андагода, Опогодо, Тамана, Кондото-Иро (Колумбия);
• Норвегия, Новая Зеландия.

В России

Впервые на территории РФ залежи были обнаружены в 20-х годах XIX века в уральском Верх-Исетском округе.

Основные месторождения платины:

• Октябрьское;
• Талнахское;
• Нижнетагильское;
• сульфидно-медно-никелевые в Норильске Краснодарского края, Федорова тундра, Зареченское в Мурманской области;
• россыпные в Хабаровском крае (Кондер), на Камчатке (Левтыринываям), на реке Лобва, Выйско-Исовское.

Преимущества и недостатки

Преимущества платины обусловлены ее физическими и химическими свойствами. Среди них твердость, низкая теплопроводность, высокая плотность, огнеупорность. Металл не деформируется при нагреве, устойчив к коррозии.

Его практически невозможно погнуть, деформировать.

Ювелирные украшения из платины гипоаллергенны, износоустойчивы, долговечны.

О стойкости и прочности драгметалла говорит тот факт, что из нее в конце XVIII века были изготовлены эталоны килограмма и метра.

На фоне всех перечисленных преимуществ есть всего один недостаток. Это цена. Стоимость платиновых изделий значительно выше золотых.

Самородная платина классифицируется в зависимости от содержания других компонентов в руде. Есть палладистая платина (40% палладия), никелистая (3% никеля), родистая (5% родия), купроплатина (10-15% меди), железистая (по 25% никеля и железа).

Из обогащенной чистой платины производят мерные, штампованные слитки 999 пробы. По причине дороговизны ювелирные изделия из Pt обычно небольшие и монолитные.

Сплавы и пробы

Платиновые сплавы, как и чистый элемент, серовато-белого оттенка с характерным блеском.

В списке указано, из чего состоит лигатура. Для сплава берут один или несколько следующих компонентов:

• медь;
• родий;
• палладий;
• золото;
• кобальт;
• иридий.

Изделия из драгметаллов, в том числе из платины, подлежат обязательному апробированию. Проставление государственного клейма подтверждает соответствие сплава той или иной пробе.

По принятой в России метрической системе для платины утверждены 850, 900, 950, 999 пробы. Клеймо — прямоугольник со скошенными краями, в котором изображен профиль женщины в кокошнике и цифровое обозначение пробы.

Таблица соответствия проб

Метрическая система показывает, сколько единиц чистого драгоценного металла находится в 1000 единицах сплава. Проба в каратах берет за основу чистый металл как 24 единицы. Формула перевода метрической пробы в каратную: проба×24/100.

Метрическая	Каратная
850	20
900	22
950	23
999	24

Где можно купить или продать

Спрос на рынке продажи платины пока превышает ее предложение. Это связано со сложной добычей ее из недр. Слитки, монеты из платины высокой чистоты можно купить в банках.

Там же их могут выкупить обратно (как правило, при наличии сертификата и квитанции). Платиновые украшения, что делают известные ювелирные дома, в рядовом магазине не найти.

Продать платиновые украшения или лом можно в ломбарде или скупке. Цена там будет не самая выгодная. Из преимуществ — деньги выдадут сразу. Комиссионные магазины могут реализовать изделия по лучшей цене, но на это может потребоваться ни один день.

Деньги продавцу выдадут только после продажи товара.

Выгодную цену можно получить при реализации на аукционах, в том числе в интернете. Но неопытный продавец в погоне за выгодой может нарваться на мошенников.

Советую найти коллекционеров. Они будут оценивать ценность изделия не только в граммах, но и с учетом его художественной, исторической, ювелирной ценности. Продать украшение в этом случае можно по стоимости, максимально приближенной к рыночной.

Сколько стоит 1 грамм на сегодня

Цены за унцию драгметалла устанавливаются дважды в день на Лондонской бирже. Цифру берут за основу центральные банки мировых стран, в том числе ЦБ РФ. Ниже представлен живой график и таблица с текущими ценами на платину.

Платина | Руб | 1 Грамм

Платина | USD | 1 Грамм

Цена за лом

Все принимаемые в ломбард изделия оцениваются как лом. Стоимость платинового лома, конечно же, ниже рыночной — примерно на 15-20%. Некоторые ломбарды оценивают украшения по категориям.

За высококачественные вещи выдается большая сумма за грамм.

Как отличить подделку

По серебристому блеску платина имеет сходство с серебром. Разберемся, как не попасть на мошенников и отличить настоящее платиновое украшение от подделки.

Элемент не реагирует на щелочи и кислоты. Есть простой домашний тест с тухлым яйцом, в котором содержится сероводород. По тому, какого цвета станет изделие, можно определить, что перед вами.

Серебро почернеет, платина — нет.

Дедовский метод прикусывания поможет определить, насколько мягкий металл перед вами. Платиновые сплавы очень твердые, на них не остается следов деформации. Конечно, не каждый покупатель будет рисковать своими зубами.

Да и продавцы не рады такому определению подлинности.

Отличительная характеристика платины — низкая теплопроводность. При нагреве тепло распространяется медленней, чем у других металлов.

Советую обратить внимание на клеймо. Изображения, цифры, контуры оттиска должны быть четкими, без деформаций. Если есть сомнения относительно подлинности драгметалла, вы можете обратиться к специалисту — ювелиру или оценщику в ломбарде.

Советы по выбору платиновых украшений

Покупать ювелирные украшения всегда лучше в крупных специализированных магазинах, которые имеют документы и дорожат репутацией.

Не поддавайтесь желанию приобрести платину по дешевке. Это достаточно дорогой металл. Он не может стоить чуть дороже серебра или как золото.

Из-за дороговизны сырьевых материалов платиновые украшения делают небольшие по размеру. Они литые, а не дутые.

Рекомендуем перед покупкой уточнить у продавца не только пробу, но и состав лигатуры. Иридий — более дешевый металл. Рутений, кобальт добавляют сплаву прочности.

Рекомендации по уходу, чистке и хранению

Перед домашней ручной работой нужно снять украшения, особенно если предстоит контакт с агрессивными чистящими веществами. Поверхность украшения может потускнеть. Храните платину отдельно от изделий из других драгоценных металлов.

Небольшие загрязнения убираются замачиванием украшения в мыльном растворе. Инкрустированные драгоценными камнями вещи советуем доверить профессионалу. Такую услугу оказывают в ювелирных мастерских.

Отзывы

Владельцы платиновых украшений отзываются о них положительно. Такие изделия не деформируются, их сложно поцарапать. Особенно популярны платиновые обручальные кольца.

Pt считается достаточно выгодным способом долгосрочного инвестирования. По прогнозам экспертов, спрос на драгметалл только будет расти. Учитывая сложности и затраты при добыче, цена платины будет держаться на высоком уровне.

Заключение

Платиновые ювелирные украшения стоят дороже серебряных и золотых. Но по эксплуатационным характеристикам у платины несомненные преимущества.

Подписывайтесь на обновления нашего сайта, чтобы не пропустить интересную информацию о драгоценных металлах. Также не забудьте поделиться с друзьями!

Источник

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, о бнаружившие 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 п о указу царя монетный двор России начал чеканку денег из этого металла .

В чистом вид е 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, о тносящийся к группе 6-го переходного периода системы Менделеева. Основными ее свойствами являются:

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:

Широкое применение платины в промышленности, м едицине 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:

авиа- и судостроении;

в стекольной промышленности;

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:

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 к ачестве 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, пом имо всего прочего, широко используемый п ри производстве высококачественной оптики. Также ее в сплаве с родием часто применяют при изготовлении фильер стеклянного волокн а, толщина которого зачастую не превышает 1 мкм. Т акой 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.

Источник

Промышленное применение платины: почему она так важна?

Платина сегодня в основном используется как промышленный металл. По некоторым оценкам, сейчас она помогает создавать пятую часть всех производимых объектов. Хотя эти утверждения недоказуемы, они подчеркивают ключевую роль платины практически во всех аспектах современной жизни.

Платина, впервые выделенная в качестве отдельного элемента европейскими учеными в середине XVIII века, отличалась от всех других известных металлов своей твердостью, высокой температурой плавления и устойчивостью к коррозии или химическим реакциям. Сегодня эти особенности делают платину бесценной для огромного ряда промышленных процессов и продуктов, от удобрений до стекловолокна, противораковых лекарств и термопар в печах.

На графике ниже видно, как изменилось и расширилось промышленное применение платины с 1980 года. Использованные данные отслеживают спрос каждый год (в метрических тоннах) по сравнению со среднегодовой ценой на платину в долларах США.

За исключением автокатализаторов, спрос в каждой из перечисленных здесь категорий промышленного использования в 2019 году превысил средний показатель за предыдущие пять лет. Но кризис Covid, начавшийся в марте 2020 года, подавил экономическую активность во всем мире, в результате чего спрос на платину в автокатализаторах упал до самого низкого уровня с середины 1980-х годов и ударил почти по всем другим источникам промышленного спроса, кроме электрики и электроники.

Теперь, согласно прогнозам компании Johnson Matthey, в 2021 году спрос на промышленную платину вырастет во всех секторах, при этом спрос на автокатализаторы поднимется на 40% в годовом исчислении. Применение в секторе электричества и электроники, за вычетом потоков вторичной переработки, достигнет максимума с 2007 года, в то время как производство стекла будет соответствовать рекордному спросу 2011 года. Самое захватывающее то, что растущая « водородная экономика » требует все большего количества платины, чтобы способствовать производству экологически чистой электроэнергии.

Как каждый из этих секторов промышленности использует платину?

Автокатализаторы

В настоящее время наиболее интенсивное использование платины происходит в автомобильном секторе, где этот драгметалл применяется для снижения вредных выбросов, в первую очередь из дизельных двигателей. Очень тонкое покрытие из платины, нанесенное в выхлопную систему грузовика или легкового автомобиля, ускоряет реакцию кислорода как со смертельным оксидом углерода (CO), так и с углеводородами (так называемыми «парниковыми газами»), превращая их в менее вредный диоксид углерода (CO2) и воду, а также уменьшая выход частиц серы.

Химическая промышленность

Платина, действуя как катализатор для увеличения скорости и эффективности химических реакций, играет важную роль в производстве многих основных промышленных, сельскохозяйственных и бытовых химикатов. Азотная кислота возглавляет список — азотные удобрения жизненно важны для сельского хозяйства, а также взрывчатые вещества (Соединенные Штаты запретили невоенное использование платины в обеих мировых войнах), затем следуют нейлон, полиуретан и множество других пластмасс.

По словам специалистов Johnson Matthey, наибольший спрос на платину в химической промышленности связан с созданием специальных силиконов. Соединения платины используются во всем: от герметиков до изоляции электрических проводов, смазок и кухонной утвари.

Электрическое и электронное применение

Революция в области хранения цифровых данных в конце XX века стала возможной благодаря платине, нанесенной на пластины, используемые в жестких дисках. Пик спроса пришелся на 2000 год, когда производители технологий начали «экономить», что совпало с замедлением поставок новых жестких дисков. Эта тенденция теперь изменилась благодаря возросшему использованию домашних компьютеров на фоне пандемии и, особенно, буму облачных вычислений, необходимых для обслуживания работы из дома, видеоконференцсвязи и интернет-магазинов.

Производство стекла

Для подачи расплавленного стекла требуются инструменты, которые могут выдерживать температуру 1700°C, а также способны избегать коррозии или реакции с силикатами и другими используемыми материалами. Это делает платину уникально идеальной. Стекловолокно, например, получают путем протягивания стекла через специальное платиновое сито.

Нефтепереработка

В нефтеперерабатывающей промышленности платина используется уже больше четырех десятков лет. Драгметалл применяют в качестве катализатора для «крекинга» низкосортного топлива в более эффективные формы, включая бензин, дизельное топливо и топливо для реактивных двигателей.

Медицина и биомедицина

В стентах, катетерах, проводниках, нейромодуляторах, дефибрилляторах и всех кардиостимуляторах используются компоненты из платины, потому что, как и золото, она не вступает в реакцию с химическими веществами в тканях человека, но изнашивается намного дольше, чем золотой драгметалл. Противораковый потенциал платины был впервые обнаружен в начале 1960-х годов, а в следующем десятилетии началось коммерческое производство препаратов цисплатина. Кроме того, исследования новых методов лечения продолжаются и сегодня.

Другое промышленное применение

Устойчивость платины как к коррозии, так и к очень высоким температурам делает ее идеальной для огромного ряда промышленных датчиков, от термопар в печах до систем контроля выхлопных газов и детекторов окиси углерода в домах и офисах, а также высокотехнологичного лабораторного оборудования. Покрытия на основе платины защищают лопасти реактивных двигателей (где температура достигает 2000°С), она находится на наконечнике высокоэффективных свечей зажигания, а также применяется в технологии топливных элементов, быстрорастущей альтернативе бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания. Водород смешивается с кислородом и проходит над платиновым катализатором, ускоряя их химическую реакцию и производя чистую воду и электричество.

Другие статьи по теме:

• Во втором полугодии 2021 года платину ждет откат? — прогноз Heraeus
• Почему платина такая дешевая прямо сейчас
• Инвестиционный спрос стал главным драйвером роста цены платины — прогноз WPIC

Подписывайтесь на наш Телеграм-канал
Ставьте лайки, если понравилось!

Источник

Как и где применяется драгоценный металл платина?

Наверное, первой ассоциацией со словом «платина» будет что-то вроде платинового обручального кольца, или любого дорогого ювелирного украшения с бриллиантом. В крайнем случае, платиновая памятная монета, или инвестиционный вклад. Однако, в реальной жизни ситуация отличается.

Так, платина является одним из тех драгоценных металлов, чье применение в промышленности более распространено, чем использование для ювелирных целей.

По данным USGS за 2012 год

Платиновые автомобильные катализаторы

Как видно из диаграммы выше, основной областью применения платины в настоящее время являются автомобильные катализаторы. Благодаря своим уникальным каталитическим свойствам, платина (а также палладий и родий) используются для очистки выхлопных газов автомобилей от вредных веществ.

Катализатор представляет собой цилиндр с круглым или эллиптическим сечением, внутри которого расположены металлические или керамические соты, покрытые раствором химических веществ и металлов платиновой группы. Сотовая структура применяется для увеличения площади контакта выхлопных газов с реакционной поверхностью. Катализатор установлен внутри контейнера из нержавеющей стали – весь этот узел называется автомобильным катализатором, и устанавливается на автомобиле между двигателем и глушителем.

Выхлопные газы автомобилей содержат значительное число вредных соединений, которые могут быть превращены катализатором в относительно безопасные. Основными загрязняющими веществами выхлопных газов являются:

— угарный газ (СО), который является ядовитым газом

— оксиды азота (NOx), которые вносят вклад в образование кислотных дождей, разрушают озон, образуют смог и вызывают проблемы с дыханием

— углеводороды (HC), которые образуют смог и имеют неприятный запах

— частицы, несущие в себе канцерогенные соединения.

Автомобильные катализаторы превращают более 90% вредных соединений выхлопов бензиновых двигателей в безопасные углекислый газ (CO2), азот (N2) и водяной пар (H2O). Также, автокатализаторы преобразуют более 90% выбросов дизельных двигателей в виде угарного газа, углеводородов и твердых частиц в углекислый газ и водяной пар.

Впервые на законодательном уровне обязательное применение катализаторов для производителей легковых автомобилей было введено в 1975 году в США и Японии. За ними последовали остальные страны с развитым автомобильным рынком — Южная Корея (1987 г.) , Мексика (1989 г.),государства-члены Европейского Союза (1993 г.), Бразилия (1994 г.), Россия (1999 г.) и Китай и Индия (2000 г.) . В России используется европейский стандарт Евро, с 1 января 2013 года все новые автомобили должны соответствовать стандарту Евро-4. В самой Европе в настоящее время действует стандарт Евро-5, переход на Евро-6 намечен на 2015 год.

Очевидно, что применение платины и металлов платиновой группы как компонента автомобильных катализаторов в ближайшем будущем будет только возрастать, поскольку нормы выбросов загрязняющих веществ продолжают ужесточаться.

Ювелирные изделия из платины

Основным преимуществом платины как ювелирного материала является ее прочность, а также устойчивость блеска и цвета. Она может многократно нагреваться и охлаждаться, не теряя своих свойств и не проявляя признаков окисления. Даже самые тонкие участки изделия из платины при этом не меняют своего размера, что позволяет дизайнерам надежно закреплять бриллианты или другие камни.

Это дает ювелирам значительную творческую свободу, подчас недоступную с другими материалами.

Пожалуй, наилучшим примером виртуозной техники использования свойств платины являются изделия, где драгоценные камни удерживаются на месте только силой напряжения кольца.

Ювелирная история платины не так велика

Применять платину для изготовления украшений примерно 2000 лет назад начали индейские цивилизации Южной Америки, используя найденные в руслах рек самородки. Однако, на остальных континентах о платине долго не было известно (вернее, ее не замечали, принимая за «неправильное» серебро) и в ювелирном деле ее начали применять относительно недавно.

Современная традиция платиновых ювелирных изделий берет свое начало от европейских придворных ювелиров 18 века и развивается в работах выдающихся ювелиров эпохи эдвардианства и ар-деко, таких как Cartier и Tiffany. После Европы в 20-х годах 20 века бум ювелирных изделий пришел и в США. Но с началом Великой депрессии, а затем и Второй Мировой войны, когда платина стала контролируемым для военных нужд материалом, интерес ювелиров к ней угас.

Спрос на платину начал возрождаться в Японии в 1960-х годах. Платина получила особый статус в Японии, сочетая высокую чистоту, престиж и ценность с традиционной японской скромностью и целомудрием, которые обозначаются в Японии белым цветом – цветом платины. Япония быстро стала основным мировым рынком платиновых ювелирных украшений.

В Европе возрождение платины началось с Германии в 1970-х годах, где ювелиры придали изделиям из платины самобытность, используя абсолютно новый дизайн и применяя глянцевую полировку. Спрос на платиновые изделия начал расти в Италии в 1980-х годах и в Швейцарии, США и Великобритании в 1990-х годах.

К 1995 году значительно вырос спрос на платину в Китае, особенно среди молодых городских женщин, которым подошел новый современный стиль платиновых ювелирных украшений. В настоящее время Китай потребляет до 70% всей платины, используемой для изготовления ювелирных изделий, а также является самым крупным рынком платиновых украшений. Также, в последнее десятилетие значительно вырос интерес к платине на рынке Индии, которая имеет значительный потенциал для роста.

Инвестиции в платину

Платина и палладий это материальные активы, которые обладают особым комплексом физических и химических свойств — они неподвластны влиянию времени. Так же как золото и серебро, платина и палладий принимаются как универсальное средство обмена благодаря международной стандартизации их формы и чистоты.

Платину можно покупать как физический материал (слитки, монеты), так и в обезличенном виде – специальные металлические счета в банках. Также набирают популярность различные биржевые инструменты (ETF-фонды), привязанные к котировкам платины на рынке.

В 2012 году для инвестиционных целей во всем мире было приобретено более 14 тонн платины и такое же количество палладия.

Платина в химической и нефтеперерабатывающей промышленности

Металлы платиновой группы используются в химической промышленности в качестве катализаторов для повышения эффективности реакций.

Платина широко используется в качестве катализатора при производстве азотной кислоты, которая является исходным материалом для производства азотных удобрений и других веществ.

Также, платиновые катализаторы используются при производстве различных силиконов. Добавление платины к силиконовой смеси катализирует «сшивание» структур силиконов, позволяя получать материал с заданными свойствами. Силикон является очень прочным материалом с отличной устойчивостью к химической коррозии, нагреванию и перепадам температур.

Силиконы также очень гибкие, водонепроницаемые и электроизоляционные материалы. Спектр их применения чрезвычайно широк – от деталей двигателей самолетов до медицинских и косметических материалов. Очевидно, что в будущем силиконы будут применяться все шире, и, соответственно, спрос на платину в этой области промышленности будет возрастать.

Платиновые катализаторы используются на нефтеперерабатывающих заводах для производства бензина и нефтехимического сырья, которое являются основой для производства пластмасс, синтетического каучука и полиэфирных волокон. Нефть, поступающая на нефтеперерабатывающие заводы, представляет собой смесь углеводородов, которые относятся к тяжелой и легкой фракции.

Соотношение фракций зависит от региона добычи, но тяжелых фракций в целом больше, тогда как для получения бензина и качественного сырья для дальнейшей переработки используется легкая фракция. Поэтому одной из главных задач заводов является преобразование тяжелых фракций в легкие. Это достигается путем сложного многоступенчатого процесса перегонки нефти.

Платина участвует в таких этапах перегонки как риформинг и изомеризация, в результате которых получаются высокооктановые компоненты для бензина. Для риформинга и изомеризации используются катализаторы в виде шариков или гранул из оксида алюминия, покрытых платиной. При этом вес чистой платины составляет не более 0,6% от веса катализатора.

На большинстве современных заводов для повышения производительности платину используют совместно с оловом или рением. Платина является ключом к переработке нефти, без нее этот процесс был бы малоэффективен.

В начале, переработка нефти была одной из главных областей промышленного потребления платины. Но совершенствование технологий и самих катализаторов привели к тому, что платины расходуется все меньше, несмотря на растущее число нефтеперерабатывающих мощностей. Объем потребления платины для этой области промышленности не испытывает резких изменений.

Прочие отрасли применения платины

Платиновое оборудование для изготовления стекла

Оборудование из платины используется в производстве различных типов стекла, поскольку оно выдерживает температуру, используемую при изготовлении стекол (до 1700 °С) и абразивное воздействие расплавленного стекла. Платиновое оборудование не реагирует с расплавленным стеклом, не окисляется и не деформируется при высоких температурах.

Платина в медицине

В определенных химических формах, платина может ингибировать разделение живых клеток. Это свойство используется в медицинских препаратах, которые помогают лечить рак – карбоплатин, цисплатин, оксалиплатин.

Инертность платины к любым соединениям, ее электропроводимость и неаллергенность позволяют активно использовать ее в биомедицине как компонент электростимуляторов, катетеров и другого медицинского оборудования.

Платиновые датчики и свечи зажигания

Платина входит в состав датчиков, применяемых в различных отраслях. Наиболее широко известен датчик кислорода или «лямбда», обеспечивающий правильные пропорции смешивания воздуха и топлива в цилиндрах двигателей автомобилей. Также платина используется в автомобильных датчиках массового расхода воздуха, системах управления климатом и подушками безопасности.

Кроме того, в автомобильных и авиационных двигателях применяются свечи зажигания, электроды которых покрыты платиной и иридием для увеличения срока эксплуатации свечи.

Топливные элементы — будущее платины

В перспективе, потребление платины может возрасти при начале массового производства топливных элементов, где она является частью важнейшего компонента — мембраны. Топливные элементы являются потенциальной альтернативой двигателям внутреннего сгорания, обладая более высоким КПД и полным отсутствием вредных выбросов.

Платина в авиастроении

Платина применяется для покрытия лопаток турбин в газовых (реактивных) двигателях, для повышения их долговечности в условиях агрессивной газовой среды.

Платиновая лабораторная посуда

Благодаря жаропрочности и химической стойкости платины, в лабораториях для особо точных и требовательных к чистоте измерений используется платиновая посуда.

Источник