Платина это цветной металл

Металлы платиновой группы: обзор, список, свойства и применение

Металлы платиновой группы – это шесть благородных драгоценных химических элементов, которые расположены рядом в периодической таблице. Все они являются переходными металлами 8–10 групп 5–6 периода.

Металлы платиновой группы: список

Группа состоит из следующих шести химических элементов, расположенных в порядке возрастания атомного веса:

• Ru – рутений.
• Rh – родий.
• Pd – палладий.
• Os – осмий.
• Ir – иридий.
• Pt – платина.

Металлы платиновой группы обладают серебристо-белым оттенком, за исключением осмия, цвет которого голубовато-белый. Их химическое поведение парадоксально в том, что они обладают высокой устойчивостью к воздействию большинства реагентов, но используются в качестве катализаторов, легко ускоряющих или контролирующих скорость окисления, восстановления и реакций гидрирования.

Рутений и осмий кристаллизуются в гексагональную плотноупакованную систему, а другие обладают гранецентрированной кубической структурой. Это выражается в большей твердости рутения и осмия.

Проверка Определение благородных и неблагородных металлов йодом. Правда или нет и как это выглядит.

История открытия

Хотя платиносодержащие золотые артефакты датированы 700 г. до н. э., присутствие этого металла является, скорее, случайностью, чем закономерностью. Иезуиты в XVI веке упоминали серые плотные камешки, связанные с аллювиальными месторождениями золота. Эти камешки нельзя было расплавить, но они образовывали сплав с золотом, при этом слитки становились ломкими, и их уже было невозможно очистить. Камешки стали называть platina del Pinto – гранулы серебристого материала из реки Пинто, впадающей реку Сан-Хуан в Колумбии.

Ковкая платина, которую можно получить только после полной очистки металла, была выделена французским физиком Шабано в 1789 году. Из нее был сделан кубок, преподнесенный папе Пию VI. Об открытии палладия в 1802 году сообщил английский химик Уильям Волластон, который назвал хим. элемент группы платиновых металлов в честь астероида.

Волластон впоследствии заявлял об обнаружении еще одного вещества, присутствующего в платиновой руде. Его он назвал родием из-за розового цвета солей металла. Открытия иридия (по имени богини радуги Ириды из-за пестрой окраски его солей) и осмия (от греческого слова «запах» из-за хлорного запаха его летучего окисла) были сделаны английским химиком Смитсоном Теннантом в 1803 году. Французские ученые Ипполит-Виктор Колле-Дескоти, Антуан-Франсуа Фуркруа, и Николя-Луи Воклен выделили два металла одновременно. Рутений, последний изолированный и идентифицированный элемент, получил свое название по латинскому наименованию России от русского химика Карла Карловича Клауса в 1844 году.

В отличие от таких легко выделяемых в относительно чистом состоянии путем простого огневого рафинирования веществ, как золото, серебро, металлы платиновой группы требуют сложной водно-химической обработки. Эти методы не были доступны до конца 19 века, поэтому выявление и изоляция платиновой группы отстала от серебра и золота на тысячи лет.

Как определить платину в домашних условиях │ Драгметаллы вокруг нас

Кроме того, высокая температура плавления этих металлов ограничивала их применение, пока исследователи в Британии, Франции, Германии и России не разработали методы преобразования платины в форму, пригодную для обработки. Как драгоценные металлы платиновой группы начали использоваться в ювелирных изделиях с 1900 года. Хотя такое применение остается актуальным и сегодня, промышленное намного его превзошло. Палладий стал очень востребованным материалом для контактов в телефонных реле и других системах проводной коммуникации, обеспечивая длительный срок службы и высокую надежность, а платина, из-за своей устойчивости к искровой эрозии, во время Второй мировой войны стала применяться в свечах зажигания боевых самолетов.

После войны расширение методов молекулярной конверсии при переработке нефти создало огромный спрос на каталитические свойства, которыми обладают металлы платиновой группы. К 1970-м годам потребление выросло еще больше, когда стандарты автомобильных выбросов в США и других странах привело к использованию данных химических элементов в каталитической конверсии выхлопных газов.

За исключением малых россыпных месторождений платины, палладия и осмистого иридия (сплава иридия и осмия), практически нет руды, в которой бы основным компонентом был химический элемент – металл платиновой группы. Минералы, как правило, содержатся в сульфидных рудах, в частности в пентландите (Ni, Fe)9S8. Наиболее распространены лаурит RuS2, ирарсит, (Ir,Ru,Rh,Pt)AsS, осмиридиум (Ir,Os), куперит, (PtS) и браггит (Pt,Pd)S.

Крупнейшее в мире месторождение металлов платиновой группы – Бушвельдский комплекс в ЮАР. Большие запасы сырья сосредоточены в месторождениях Садбери в Канаде и Норильско-Талнахском в Сибири. В США наибольшие залежи минералов платиновой группы расположены в Стилуотере, Монтана, но здесь они значительно меньше, чем в ЮАР и России. Крупнейшими в мире производителями платины являются Южная Африка, Россия, Зимбабве и Канада.

Добыча и обогащение

Основные южноафриканские и канадские месторождения эксплуатируются шахтным способом. Практически все металлы платиновой группы извлекаются из медных или никелевых сульфидных минералов с помощью флотационной сепарации. Плавка концентрата производит смесь, которая вымывается из меди и сульфидов никеля в автоклаве. Твердый остаток выщелачивания содержит от 15 до 20% металлов платиновой группы.

Иногда до флотации используется гравитационное разделение. В результате получается концентрат, содержащий до 50% платиновых металлов, что избавляет от необходимости выплавки.

Механические свойства

Металлы платиновой группы значительно отличаются механическими свойствами. Платина и палладий довольно мягкие и очень ковкие. С этими металлами и их сплавами можно работать как в горячем, так и в холодном состоянии. Родий сначала обрабатывают горячим, а позже его можно обрабатывать холодным с довольно частым отжигом. Иридий и рутений должны быть нагреты, холодной обработке они не поддаются.

Осмий – самый твердый из группы и имеет наиболее высокую температуру плавления, но его склонность к окислению накладывает свои ограничения. Иридий наиболее коррозионностойкий из платиновых металлов, а родий ценится за сохранение своих свойств при высоких температурах.

Структурные применения

Поскольку дочиста отожженная платина очень мягкая, она восприимчива к царапинам и порче. Для увеличения твердости ее сплавляют со множеством других элементов. Платиновые драгоценности очень популярны в Японии, где ее называется «хаккин» и «белое золото». Сплавы для ювелирных изделий содержат 90% Pt и 10% Pd, который легко обрабатывать и паять.

Добавление рутения повышает твердость сплава, сохраняя стойкость к окислению. Сплавы платины, палладия и меди используются в кованых изделиях, так как они тверже платино-палладиевых и менее затратны.

Тигли, используемые для производства монокристаллов в полупроводниковой промышленности, требуют коррозионной устойчивости и стабильности при высоких температурах. Для этого применения лучше всего подходят платина, платина-родий и иридий. Платинородиевые сплавы используются в производстве термопар, которые предназначены для измерения повышенных температур до 1800 °C. Палладий применяют как в чистом, так и в смешанном виде в электрических устройствах (50% потребления), в стоматологических сплавах (30%). Родий, рутений и осмий редко используются в чистом виде – они служат легирующей добавкой для других металлов платиновой группы.

Катализаторы

Около 42% всей платины, произведенной на Западе, используется в качестве катализатора. Из них 90% применяется в автомобильных выхлопных системах, где тугоплавкие гранулы или сотовые конструкции с платиновым покрытием (а также палладиевым и родиевым) содействуют преобразованию несгоревших углеводородов, окиси углерода и окислов азота в воду, углекислый газ и азот.

Сплав платины и 10% родия в виде раскаленной докрасна металлической сетки служит катализатором в реакции между аммиаком и воздухом для получения окислов азота и азотной кислоты. При подаче вместе со смесью аммиака метана можно получить синильную кислоту. При переработке нефти платина на поверхности гранул оксида алюминия в реакторе является катализатором преобразования длинноцепочечных молекул нефти в разветвленные изопарафины, которые желательны в смеси высокооктановых бензинов.

Гальваника

Все металлы платиновой группы можно наносить гальванически. Из-за твердости и блеска получаемого покрытия наиболее часто применяется родий. Хотя его стоимость выше, чем платины, меньшая плотность позволяет использовать меньшую массу материала при сопоставимой толщине.

Палладий – металл платиновой группы, который проще всего использовать для нанесения покрытий. Благодаря этому прочность материала значительно повышается. Рутений нашел применение в инструментах, предназначенных для обработки трением при низком давлении.

Химические соединения

Органические комплексы металлов платиновой группы, такие как комплексы алкилплатины, используются в качестве катализаторов в процессе полимеризации олефинов, производстве полипропилена и полиэтилена, а также при окислении этилена в ацетальдегид.

Соли платины находят все более широкое применение в химиотерапии рака. Например, они входят в состав таких лекарств, как «Карбоплатин» и «Цисплатин». Покрытые оксидом рутения электроды используются в производстве хлора и хлората натрия. Сульфат и фосфат родия применяются в родиевых гальванических ваннах.

Источник

Какого цвета бывает платина

Платина на протяжении долгого времени ценилась гораздо меньше, чем золото и серебро, так как многие думали, что это просто один из «неудобных» видов белого золота. Но когда ювелиры смогли оценить ее по достоинству, платина благодаря своим свойствам стала стоить дороже других драгоценных металлов.

• Какого цвета бывает платина
• Как купить платиновые украшения
• Как отличить платину от серебра

Цвет и свойства платины

Само название «платина» приобрела благодаря своей внешней схожести с серебром. Серебро по-испански «plata», а «platina» переводится как небольшое, легкое серебро, «серебришко». Платина имеет серебристо-белый цвет, иногда с сероватым оттенком. Ее можно встретить в природе как в чистом виде, как самородок, так и в составе руды. Плотность платины тоже очень высока, 21,45 г/куб. см.

Для сравнения, плотность золота составляет 19,3 г/куб. см.

Если сама по себе платина серебристо-белая, то почему встречаются ее виды несколько другого цвета? Все дело в том, что самородки платины редко являются «чистыми», как правило, в них имеются примеси, которые и определяют цвет металла. В составе примесей может быть железо, медь, иридий, палладий, родий и другие металлы. Дополнительно иногда ювелиры само создают сплавы из платины с другими драгоценными металлами.

Например, для оправ драгоценных камней нередко используется платина, в составе которой есть серебро, золото или медь. Соответственно, оттенок метала может быть желтоватым или красноватым. Вольфрам и палладий, которые тоже могут быть компонентами платинового сплава, меняют ее цвет на ярко-белый или серебристо-серый.

В России популярными являются пробы платины 850, 900, 950. Проба 950 означает, что для создания ювелирного изделия был взят состав, в котором 95% приходится на платину, а 5% на различные примеси.

Платина пробы 850 и 900 обычно применяется не для ювелирных украшений, а для технических целей, например, для медицинских.

Благодаря тому, что платина чаще всего бывает в виде сплавов с дополнительными компонентами, этот металл практически невозможно отличить на глаз от серебра или белого золота. Следует ориентироваться именно на пробу, доя платины это «PT 950», «PT 900», «PT 850». А вот проба 750 уже означает, что вы видите не платину, а белое золото.

История платины

Долгое время платина была непопулярна, ее ценили в два раза ниже, чем серебро. Объясняется это тем, что испанские путешественники, которые обнаружили ее в Южной Америке, заметили, что платина очень тугоплавкая. Это было серьезным барьером для использования металла в те времена, поэтому платину признали малопригодной.

Но как только ювелиры заметили, как хорошо платина сплавляется с золотом, ее ценность заметно возросла, но только среди самих ювелиров, которые смешивали этот металл с золотом, что выходило дешевле, чем чистое золото, а по плотности ему не уступало. Но со временем эта «технология» была раскрыта, платину запретили к ввозу в Испанию, а ее запасы сбросили в море.

Во Франции платине повезло больше. Людовик XVI считал ее единственным металлом, который достоин особ королевского рода. Причина в том, что платину практически невозможно поцарапать, она не подвержена коррозии. Любые химические реагенты, которые повредят золото и серебро, оставят платину неприкосновенной. Платина по прочности обходит все остальные драгоценные металлы, на нее можно воздействовать лишь царской водкой.

Источник

Какого цвета платина? Ювелирные изделия из платины

При покупке ювелирных изделий обычно делают выбор между золотом и серебром. Если требуется украшение серебряного цвета, действительно ли выбор ограничивается только серебром? Может быть, выбрать изделие из платины? Или белого золота? А ведь есть еще родий и палладий, тоже драгоценные металлы платиновой группы.

Редкий благородный металл

Южно-Африканская Республика является крупнейшим производителем платины, на ее долю приходится около семидесяти пяти процентов мировой добычи благородного металла. За ней следуют Россия, Зимбабве, Канада (штат Онтарио) и США (штаты Монтана, Аляска и Орегон). По сравнению с другими драгоценными металлами, объем добычи небольшой, около двухсот тонн в год. Общее количество платины, добытой в 2018 году, в 17 раз раз меньше, чем золота, и в 130 меньше, чем серебра.

При таких объемах добычи платина входит в тройку самых востребованных благородных металлов. Этот металл – рабочая лошадка, большая часть его используется для промышленных нужд. Это не могло не отразиться на стоимости ювелирных изделий из платины.

Почему платиновые украшения дорогие

Зная, сколько стоит платина и золото на мировом рынке, можно предполагать, что цены одинакового ювелирного изделия из этих металлов будут отражать такое же пропорциональное соотношение цен. Но, к сожалению, это не так, ценообразование в ювелирном деле зависит не только от стоимости сырья.

Среднего размера кольцо из платины простой работы стоит примерно на триста долларов дороже аналогичного золотого кольца.

Причины такого ценового кульбита следующие:

• Платина намного тяжелее золота. Одинаковый по объему брусок платины 950 пробы приблизительно на 60% тяжелее такого же бруска золота 585 пробы.
• Изготовление ювелирных изделий из платины требует специальных инструментов. Для изготовления и шлифовки из-за высокой температуры плавления и твердости металла требуются более высокие температурные режимы и больше времени. Все это добавляет стоимости ювелирным изделиям.

Серебро и платина

На первый взгляд оба металла кажутся серебряными и почти одинаковыми по цвету. Но они легко различимы даже невооруженным глазом. Цвет металла платины без примесей – серовато-белый, серебра в чистом виде – серебристо-белый. Оба металла холодного оттенка, но платина блестит и выглядит намного ярче. Серебро, даже отполированное, рядом с ней имеет более тусклый и унылый вид.

Серебро является мягким металлом (2,7 по шкале Мооса), который быстро изнашивается и тускнеет. Неоспоримым преимуществом платины является ее высокая износостойкость. Платина достаточно твердая (4,3 по Моосу), она не требует введения легирующих составов для придания прочности, и в то же время обладает пластичностью серебра. Используется в ювелирной промышленности с пробой 950-800, т.е. 95-80 % изделия или его оправы составляет этот металл.

Остальные 5-20 % составляют лигатуры.

Легируется платина для понижения температуры плавления, улучшения ковкости и некоторого снижения твердости до приемлемого уровня обработки ювелирными инструментами. В некоторых случаях стараются убрать излишнюю пластичность. При своей высокой твердости металл пластичен, его трудно поцарапать, но легко согнуть. Медь, рутений, иридий, родий, палладий и кобальт являются наиболее популярными основными металлами, используемыми в платиновых сплавах.

Какого цвета платина

Платина серовато-белая, если не содержит никаких примесей. Но, как уже было сказано выше, при производстве ювелирных изделий используются платиновые сплавы.

В готовых изделиях можно увидеть широкий спектр оттенков цвета платины. Каких? От ярко-белого до серебристо-серого, включая желтые и красные оттенки сплава.

Выраженность этих оттенков в ювелирных изделиях зависит от пробы сплава. Украшения 800 пробы имеют более заметное различие в цвете платины, какое, кроме процентного содержания, зависит и от металла или металлов, присутствующих в сплаве.

Платина лучше серебра

Серебро – самый доступный по цене ювелирный металл, и преимущественно используется в производстве бижутерии, мода на которую быстро меняется.

Для украшения, которое должно служить долго, и носить которое будут едва ли не ежедневно, идеально подходит платина. Второй по стоимости после родия драгоценный металл, в этом случае он стоит затраченных средств.

В исключительных случаях платиновые украшения являются безальтернативным выбором. Речь об аллергиках. У большинства людей нет аллергии на чистые металлы серебро или золото, но применяемые для их легирования никель, хром и цинк являются общими аллергенами.

Серебро быстро чернеет и легко изнашивается, изделия из него требуют регулярной профессиональной чистки и полировки. Уход за платиновыми украшениями минимален, и сводится к удалению загрязнений теплой мыльной водой и мягкой щеточкой или тканью.

Ювелирные изделия из платины

В ювелирных салонах и бутиках украшения из платины расположены в отдельных секциях или витринах. Даже в очень большом брендовом салоне известных мировых производителей там не встретить массивных колье и ожерелий, широких цепочек, серег дизайна «люстра» и перстней для прекрасных дам.

Мужские цепочки из платины также более изящны по сравнению с массивными и широкими золотыми.

Причина кроется не в стоимости, а в удельном весе металла. Не каждая прекрасная дама согласится носить по 15-20 грамм украшений в ушах и тяжести на шее, какими бы прекрасными они не были. В ассортименте женских украшений преобладают ажурные цепочки с небольшими кулонами, серьги-«гвоздики» и классические кольца с бриллиантами.

Классические перстни-печатки из платины также делают менее массивными, и они преимущественно выпускаются из сплава 800 пробы.

Для любителей массивных украшений многие ювелирные компании предлагают альтернативу: изделия из стерлингового серебра, анодированные платиной.

В самом широком ассортименте представлены на рынке обручальные кольца из платины с бриллиантами.

Обручальные кольца

Платиновые обручальные кольца являются идеальным выбором, если вы можете себе это позволить.К сожалению, как и многое другое, самый лучший вариант также является самым дорогим.

Введенная в тридцатых годах двадцатого века агрессивной маркетинговой стратегией компании «Де Бирс» мода на обручальные кольца с непременным бриллиантом является общепризнанной традицией.

Платина стала очень популярным металлом для изготовления обручальных колец, которые носят, не снимая, в течение длительного времени. Она идеально подходит для прочного повседневного кольца.

Обручальные кольца подвергаются постоянному воздействию бытовых химикатов, горячей воды, механическим воздействиям. Со временем металл изнашивается, покрывается царапинами, слабеют удерживающие камень зубцы.

Платина не корродирует, не изменяет цвет и не теряет форму со временем. Являясь одним из самых твердых металлов, он практически не изнашивается и не теряет блеск из-за повреждений поверхности при повседневной носке.

Платиновые зубцы более долговечны и удерживают камень намного лучше золота. Риск потерять бриллиант из кольца минимален. Цвет и роскошный вид платиновой оправы идеально дополняет бриллианты своим блеском и яркостью.

Патина

С течением времени на поверхности платинового кольца, впрочем, и любого другого украшения, независимо от прочности металла при взаимодействии с атмосферой образуется патина.

В патинированном изделии слегка изменяется блеск и цвет платины. Какой она становится? Еще более благородной. В металле появляется голубовато-серый оттенок и приглушенный блеск.

Она не имеет ничего общего с коррозией, это результат электрохимического взаимодействия металлов сплава. Для многих людей патина является уникальным и желанным признаком, придающим особый шарм украшениям из этого драгоценного металла.

Если же это не нравится, то ювелиры с помощью профессиональных паст легко удаляют нежелательный для владельца налет старины на изделии, возвращая ему первоначальный блеск.

Источник