Платина — химический элемент, металл (формула платины – Pt), и притом очень редкий.
Содержание статьи
- История открытия и происхождение названия металла
- Нахождение в природе. Изотопы
- Месторождения
- Технологии добычи и получения
- Химические свойства
- Реакционная способность
- Катализаторы
- Монетарные функции. Знаки отличия
Впрочем, это не отменяет широкого спектра его применения — от ювелирных изделий до кардиостимуляторов. Платина– драгоценный металл, который входит в так называемую переходную группу, составляя компанию золоту, серебру и меди. По своей атомной структуре платина способна легко связываться с другими элементами.
История открытия и происхождение названия металла
Первое упоминание о данном веществе относится к 1557 году, когда итальянский врач и гуманист Юлий Цезарь Скалигер описал металл, найденный им в Центральной Америке. Расплавить этот металл существовавшими в те времена средствами и способами, которые были доступны испанским конкистадорам, не удалось. Поэтому Скалигер назвал новое химическое вещество платиной, что можно перевести как «маленькое серебро» или даже «серебришко».
Платина 89% из реле РКМП | Цена на контакты ПЛИ-10.
Серебро — древнейший драгоценный металл
В этом названии были отражены как цвет металла (серебристо-белый), так и его практическая бесполезность людям той эпохи. Поэтому вначале древние металлурги в Египте и Америке использовали металл для изготовления ювелирных и декоративных изделий, смешивая его с более легкоплавким золотом. Возможно, поэтому металл довольно долго называли белым золотом.
Аналогии были очевидными — он, как и золото, оказался чрезвычайно устойчивым к потускнению и коррозии. С другой стороны, элемент является весьма пластичным и податливым: его легко можно деформировать, протягивать в проволоку и т.д. Наконец, платина — полноправный благородный металл, поскольку не окисляется, и не подвергается воздействию обычных кислот.
Нахождение в природе. Изотопы
Мировые запасы платины невелики. Содержание металла в земной коре составляет 5 · 10-7 мас.%. Он встречается как в чистом виде, так и в соединениях. Наиболее важными минералами являются поликсен, который содержит 6…10 % железа, а также палладиевая платина, ферроплатина, иридоплатина, сперрилит PtAs2, а также ряд более сложных химических соединений, включающих в себя никель, серу, палладий.
Наиболее известным из таких минералов является брэггит. Он встречается вместе с медными и железными пиритами в контакте с золотой рудой, кристаллизуясь в кубической или, что реже, в октаэдрической форме. Брэггит обладает металлическим блеском и содержит также следы родия и сурьмы.
Террария Платина (руда и слитки) | Террария Золото (руда и слитки)
К настоящему времени учёными открыто довольно много изотопов данного элемента: 6 природных и 37 искусственных. Наиболее распространенные изотопы:
- Pt195 (33,83 % от общего количества).
- Pt194 (32,97 % от общего количества).
- Pt196 (25,24 % от общего количества).
- Pt198 (7,16 % от общего количества).
- Pt192 (0,78 % от общего количества).
- Pt190 (0,01 % от общего количества).
Месторождения
Добыча платины в мире сосредоточена в Южной Африке (80 % от общемирового объёма добычи), России и Канаде. В Европу латиноамериканская платина попала только в 1735 году. Металл также был обнаружен в Бразилии в минерале сиенит, где он находится вместе с золотом.
Никель: свойства никеля, способы получения, где добывают, динамика курса
Где добывают платину? Среди наиболее крупных месторождений:
- Уральские аллювиальные отложения, обнаруженные в районе Нижнего Тагила;
- Лапландские копи (Финляндия), где металл находится в связанном состоянии вместе с алмазами;
- Месторождения в канадских провинциях Онтарио и Британская Колумбия, а также на обширных территориях, примыкающих к долине реки Юкон.
Месторождения платины в России, кроме Урала, имеются также за Полярным кругом, в районе Норильска. Странами по добыче платины формально считаются также Германия (долина Рейна), Индонезия (остров Борнео), в Испания, Ирландия, США, Австралия и Новая Зеландия. Объём добычи там невелик и пока не имеет мирового экономического значения.
Из экзотических способов получения стоит упомянуть метеоритное железо, в котором часто содержится данный металл.
Технологии добычи и получения
Как добывают платину? Способ добычи определяется формой нахождения платины в природе, в исходном сырье. Например, преобладающая часть платиновой руды, добываемой в Британской Колумбии — грубая и имеет вид самородков, которые обнаруживаются на сравнительно небольших площадях. Самородки в своём весе редко превышают половину унции (14 граммов).
Большая часть металла встречается в небольших зернах, которые производителями платины разделяются на магнитные и немагнитные. Последние составляют большую долю от общего количества.
Чистый металл часто содержит следы никеля, о чем свидетельствуют спектрохимические исследования образцов из России, Испании и Америки. Например, при добыче платины в России образцы из Китлима содержат не менее 0,1% никеля, а в нижнетагильском магнитном сырье присутствует до 0,75% никеля.
Физические свойства
Цинк — металл с широким применением и важным биологическим значением
Элемент является одним из самых плотных – 21 450 кг/м3, что более чем в 21 раз превышает плотность воды или в 6 раз — плотность алмаза. Среди основных свойств данного металла:
- Атомный вес — 195,1.
- Температура плавления -1768,4 0С.
- Температура кипения — 3825 0C.
Для промышленного применения имеют значение магнитные свойства данного металла. Немагнитная форма встречается чаще, она обладает повышенной плотностью. Магнитные свойства определяются наличием железа в руде. Интересно, что некоторые образцы уральской платины притягивают железные опилки сильнее, чем обычный магнит.
Химические свойства
Первые химические исследования были проведены ещё в 1741 году британским ученым Чарльзом Вудом. Именно он впервые назвал данный элемент металлом (восьмым по счёту среди известных к тому времени), и описал некоторые характеристики платины.
Реакционная способность
История платины включает проверку на «благородность». Металл прошёл её благодаря исследованиям британских химиков Уильяма Уолластона и Смитсона Теннанта. В начале XIХ века они попытались растворить очищенную платину в смеси азотной и соляной кислот. После того, как металл была отделён от остальной части раствора, в отходах были обнаружены палладий, родий, осмий, иридий, а позже – и рутений. Характерно, что и в наши дни добыча ведётся по аналогичной технологии: образцы, содержащие элемент, растворяют в кислотной среде, отделяют от остальной части раствора и побочных продуктов и плавят при очень высоких температурах для получения чистого металла.
Применение платины
Платиновые цилиндры долго использовались в качестве международного стандарта для измерения веса. Ныне металл применяется для создания высокопрочных деталей для различных машин, инструментов и ювелирных изделий. Вследствие очень низкого уровня реактивности элемент используется в некоторых противораковых препаратах.
Золото — металл, который ценится во все времена
Согласно последним данным, около половины онкопациентов используют платиносодержащие препараты, поскольку противоопухолевые свойства платины уже хорошо изучены. Металл также используется в кардиостимуляторах, зубных коронках, и других устройствах из-за своей высокой стойкости к коррозии от жидкостей, образующихся в организме человека, и отсутствия реактивности к функциям жизнедеятельности.
Где ещё используется платина? В сочетании с кобальтом этот металл применяется для создания сильных постоянных магнитов, которые используются в часовых механизмах, двигателях, медицинском оборудовании.
Примерно треть мирового объёма потребления платины как драгметалла приходится на ювелирное дело. В частности, большинство крупных алмазов вставляются именно в платиновые корпуса.
Катализаторы
Почти половина добываемой платины используется в каталитических конвертерах — узлах автомобиля, которые уменьшают токсичность выхлопных газов до приемлемых значений. Они могут выдерживать высокие температуры, необходимые для реакций окисления, в ходе протекания которых и снижается токсичность выбросов. Кроме того, платина используется в качестве катализатора при производстве удобрений, пластмасс и бензина.
Монетарные функции. Знаки отличия
Поскольку платина – драгоценный металл, то во многих странах её хранят в форме слитков, которые можно использовать в целях межбанковских платежей. Производятся также памятные знаки. Вместе с тем, из-за ограниченности запасов объём производства таких предметов, в сравнении с золотом или серебром, невелик.
Медная руда: свойства, применение, добыча
Цена платины и прогноз
Годовая добыча не превышает 120…130 т. Инвестиционная активность на рынке определяется значительными ценовыми колебаниями (см. Куда инвестировать деньги?). Сколько стоит платина? Начиная с февраля 2018 г. стоимость платины падает, и, по оценкам специалистов, прогнозируется на уровне 29…32 долларов США за грамм.
Впрочем, курс платины и динамика цен в течение последних лет носят сезонный характер: к лету стоимость металла обычно возрастает. Прогноз по платине на 2018 год свидетельствует, что инвестиционные риски от вложения средств достаточно высоки: за последние 6 лет цена грамма данного металла снизилась почти вдвое: с 59 до 31 долларов США за грамм.
Интересные факты о платине
- Самый большой, найденный когда-либо самородок платины весил 7837 г.
- В своих исследованиях Вуд опирался на конфискованные британским флотом документы испанского ученого и военно-морского офицера Антонио де Уллоа, которые датируются 1735 годом.
- Впервые элемент обнаружили в аллювиальных отложениях реки Пинто, которая протекает по территории Колумбии.
Источник: promdevelop.com
Платина
Пла́тина(лат. Platinum), Pt, химический элемент VIII группы короткой формы (10-й группы длинной формы) периодической системы ; атомный номер 78, атомная масса 195,084; относится к платиновым металлам . Природная платина состоит из стабильных изотопов 192 Pt (0,79 %), 194 Pt (32,9 %), 195 Pt (33,8 %), 196 Pt (25,3 %), 198 Pt (7,2 %) и слаборадиоактивного изотопа 190 Pt (0,01 %, период полураспада T1/26,5·10 11 лет); искусственно получены радиоизотопы с массовыми числами 166–202. Платина относится к редким элементам ; концентрация в земной коре 5·10 –7 % по массе. Встречается в виде самородков, сплавов с железом ( поликсен ), палладием или иридием и соединений с мышьяком или серой , а также в составе сульфидных полиметаллических руд.
Историческая справка
Самородная платина использовалась для изготовления ремесленных изделий в Древнем Египте, Эфиопии, Южной Америке. В 16–17 вв. испанские колонизаторы Образец платины. Образец платины. добывали попутно с золотом тяжёлый белый металл, которому дали название «платина» (от исп. platina, уменьшительное от plata – серебро).
Описание «платины» как огнестойкого металла впервые сделано Ю. Ц. Скалигером в 1557 г. Открытие платины часто приписывают испанскому исследователю А. де Ульоа , который в 1745 г. привёз в Европу с золотых рудников Южной Америки образцы самородной платины (независимо от него британский металлург Ч. Вуд прислал в 1741 г. аналогичные образцы с Ямайки). Самостоятельным металлом платина, которую первоначально считали белым золотом, признана в середине 18 в., после публикации в 1748 г. отчёта А. де Ульоа. В чистом виде металл впервые выделен У. Волластоном в 1803–1804 гг.
Физико-химические свойства
Конфигурация внешней электронной оболочки атома платины 4f 14 5d 9 6s 1 ; степени окисления от +1 до +6 (наиболее устойчивы +2 и +4), электроотрицательность по Полингу 2,2; атомный радиус 138 пм, ионные радиусы ( координационное число 6) Pt 2+ 94 пм, Pt 4+ 77 пм, Pt 5+ 71 пм. При нормальных условиях платина – серовато-белый блестящий пластичный металл ; кристаллическая решётка гранецентрированная кубическая; tпл1769 °С, tкипоколо 3800 °С, плотность 21450 кг/м 3 ; удельное электрическое сопротивление 9,85 мкОм·см (0 °С), теплопроводность 74,1 Вт/(м·К). В нагретом состоянии прокатывается и сваривается.
Платина химически устойчива. Не растворяется в большинстве кислот, медленно взаимодействует с горячей H2SO4и жидким Br2, реагирует с царской водкой . При нагревании на воздухе и в О2образует летучие оксиды . Известны чёрный PtO, коричневый PtO2, красновато-коричневый PtO3, а также Pt2O3и Pt3O4. Все они разлагаются при нагревании.
Гидролизом солей платины выделены гидроксиды Pt(OH)2и Pt(OH)4. Платина обратимо поглощает Н2(до 100 объёмов на один объём платины). При нагревании взаимодействует с F2, образуя при атмосферном давлении PtF3, PtF4и PtF5, при повышенном давлении – летучий высокореакционноспособный PtF6. Гексафторид платины является сильнейшим окислителем, реагирует с O2, NO и Xe с образованием O2PtF6, NOPtF6и XePtF6(гексафтороплатинат ксенона – первое из полученных соединений благородных газов).
Пплатина образует термически неустойчивые галогениды PtX2, PtX4(X – Cl, Br, I), а также многочисленные комплексные соединения [PtX4] 2– и [PtX6] 2– . Получены аммины платины, например [Pt(NH3)2]Cl2. Платина взаимодействует с халькогенами , выделяя нерастворимые сульфиды PtS и PtS2, селениды и теллуриды , реагирует с фосфором . Выделены комплексные соединения Pt 0 , например Pt(PF3)4, а также платинаорганические соединения . При нагревании с углеродом и кремнием платина образует твёрдые растворы .
Получение
При переработке медно-никелевых руд платина вместе с Au, Ag и другими платиноидами концентрируется в черновых Ni и Cu; при электролитической очистке Ni и Cu переходит в шлам , из которого получают концентрат платиновых металлов. Концентрат растворяют в горячей царской водке, добавляют восстановитель для удаления избытка HNO3, с помощью NH4Cl осаждают (NH4)2[PtCl6] и при 800–1000 °С разлагают (NH4)2[PtCl6] до губчатой платины, которую очищают повторным растворением , осаждением и прокаливанием. Восстановлением солей получают высокодисперсную платину – т. н. платиновую чернь, являющуюся активным катализатором .
Применение
Основные области применения платины, её соединений и платиновых сплавов – автомобилестроение (сплав Pt с Pd – катализатор дожигания выхлопных газов автомобилей), электротехника и электроника (сплавы платины – материалы контактов электрических приборов и печей сопротивления), нефтехимический и органический синтез (платина – катализатор гидрирования , изомеризации , циклизации , восстановления и других реакций органических соединений; катализатор синтеза HNO3, H2SO4; катализатор очистки Н2), стекольная промышленность (материал тиглей для варки стекла , фильер для производства стекловолокна), измерительная техника (материал для термопар и термометров сопротивления). Платину используют также для производства лабораторной посуды (ампулы, тигли, чаши, лодочки, сетки), в качестве анодов промышленных и лабораторных электролизёров , сплавы платины – для изготовления хирургических инструментов и постоянных магнитов (сплав с Со). В виде наночастиц платину применяют как электрокатализатор в топливных элементах .
Значительная часть платины используется в производстве ювелирных изделий. Платина является валютным металлом. В России в 1828–1845 гг. выпускались монеты из платины для регулярного обращения, в 1977–1995 гг. – инвестиционные монеты.
Мировое производство платины из первичных источников в 2021 г. составило 180 т, из них около 19 т в России. Организована переработка лома платины.
Раков Эдуард Григорьевич . Первая публикация: Большая российская энциклопедия, 2014.
в 16:56 (GMT+3) Обратная связь
Информация
Области знаний: Общие вопросы химии Символ: Pt Атомный номер: 78 Группа элементов: Переходные металлы Относительная атомная масса: 195,084 а. е. м. Радиус атома: 138 пм Электроотрицательность: 2,2 ед. по шкале Полинга Агрегатное состояние: Твёрдое Плотность при н. у.: 21,45 г/см³ Температура плавления: 1769 °C Температура кипения: 3800 °C
Источник: bigenc.ru
Где находятся месторождения платины и почему она так дорого стоит?
Вначале платина считалась подделкой, фальшивкой. Даже ее название — «платина» — означает «серебришко». Но со временем платина стала ценным металлом. Сегодня в ювелирных изделиях 1 грамм платины оценивается от 4500 до 6500 рублей.
Как используют платину?
Платина в наше время используется в технике, медицине и как ювелирный металл.
Платина очень инертна и термоустойчива, потому платиновые сосуды и тигли используются в химических лабораториях, там, где требуются материалы сверхтермоустойчивые и к тому же очень инертные химически. Например, при синтезе плавиковой кислоты или при производстве оптического стекла.
Помимо этого платина в виде тонкого порошка (платиновая чернь) очень широко используется в химическом производствев качестве катализатора.
Сплав платины с кобальтом используется для производства сверхсильных миниатюрных магнитов, а сплав платины с иридием позволяет получать электрические контактыдля работы в особенно агрессивных средах в условии высоких температур.
Соединения платины (амминоплатинаты) в медицине используются для лечения рака(препараты-цитостатики).
Ювелирная промышленностьв год потребляет около 50 тонн этого драгоценного металла. Главный потребитель драгоценностей из платины — Япония, а главная страна-производитель ювелирных изделий из платины — Китай (более 50% всего производства).
Сколько платины добывается в год?
В 2014 году в мире была добыта 161 тонна платины, причем в ЮАР — 110 тонн, в России — 25 тонн, в Зимбабве — 11 тонн, в Канаде — 7,2 тонны, в США — 3,7 тонны.
Платину добывают в виде самородного металла. В добытой платине, в зависимости от месторождения, находится от 75% до 92% чистой платины, а еще до 20% железа и элементы платиновой группы, металлы родий, осмий, иридий, палладий, реже — никель или медь.
Где добывают платину?
На северо-востоке ЮАР находится Бушвельдский комплекс, на котором добывают около 75% всей мировой платины. Месторождение ископаемых имеет магматическое происхождение и образовалось около 2 млрд лет назад. Платиносодержащие слои уходят вниз, почти доходя до мантии. Пока что добыча производится открытым способом, но со временем для добычи глубоко залегающих пластов придется рыть глубокие шахты. Ведь платина того стоит.
В Россиидобыча платины началась еще в XIX веке, на Урале, во владениях Демидовых. Но к середине XX века россыпные месторождения платины на Урале были почти полностью исчерпаны, в наше время платину добывают на Таймыре и на Кольском полуострове.
На Кольском полуострове платину добывают как сопутствующий металл на месторождении никеля, а Таймырские месторождения дают металл, обогащаемый на «Норильском никеле».
В Канаде, в центральном Онтарио, платину получают как попутный металл при добыче никеля. А в шахтах северного Квебека и Манитобы никелевые шахты, кроме никеля, позволяют получать родий и немного платины.
Только в западном Онтарио на шахте добывают преимущественно металлы платиновой группы. В основном это палладий. И немного платины.
В США, в штате Монтана, находятся две шахты, в которых добывают металлы платиновой группы. Руда тут очень богата и содержит около 20 граммов на тонну породы. Добываемый металл — сплав, состоящий примерно из 75% палладия и около 20% платины.
В Зимбабвеплатину добывают на месторождении Дарвендейл. В 2014 году Россия и Зимбабве подписали договор о совместной добыче и обогащении платиноидов Дарвендейла. Планируется, что скоро годовая добыча платиноидов в Зимбабве достигнет 27 тонн. Со стороны России сделку подписали ВЭБ, «Ростех» и «АЛРОСА».
Металлы платиновой группы доказали свою незаменимость для современных технологий. Потому платина, палладий и другие и стоят так дорого. Может быть, отчасти они и не так прекрасны, как золото, но потребность в них постоянно повышает их цену. Тот же палладий уже дороже золота.
Кажется, скоро наступит время, когда и алмазы начнут ценить не за красоту и игру света на гранях, а за то, что алмазный инструмент намного точнее и надежнее «простых» инструментов. Впрочем, от бриллиантов, наверное, женщины так просто не откажутся.
Источник: www.shkolazhizni.ru