Свойства платины как металла

Платина

Платина — 78 элемент периодической таблицы, атомная масса 195,08; благородный металл серо-стального цвета. В Старом Свете платина не была известна, однако цивилизации Анд (инки и чибча) добывали и использовали её с незапамятных времён. В Европе платина была неизвестна до XVIII века.

В 1735 году испанский король издаёт указ, повелевающей платину впредь в Испанию не ввозить. При разработке россыпей в Колумбии повелевалось тщательно отделять её от золота и топить под надзором королевских чиновников в глубоких местах речки Рио-дель-Пинто, которую стали именовать Платино-дель-Пинто. А ту платину, которая уже привезена в Испанию, повелевалось всенародно и торжественно утопить в море.

В 1748 году испанский математик и мореплаватель А. де Ульоа первым привез на европейский континент образцы самородной платины, найденной в Перу. Впервые в чистом виде из руд платина была получена английским химиком У. Волластоном в 1803 году итальянский химик Джилиус Скалигер в 1835 году открыл неразложимость платины и таким образом доказал, что она является независимым химическим элементом.

Интересно знать. Строение, химические и физические свойства благородных металлов

В России еще в 1819 году в россыпном золоте, добытом на Урале был обнаружен «новый сибирский металл». Сначала его называли белым золотом, платина встречалась на Верх-Исетских, а затем и на Невьянских и Билимбаевских приисках. Богатые россыпи платины были открыты во второй половине 1824 года, а на следующий год в России началась ее добыча.

Происхождение названия

Название платине было дано испанскими конкистадорами, которые в середине XVI в. впервые познакомились в Южной Америке (на территории современной Колумбии) с новым металлом, внешне похожим на серебро ( plata ). Слово исп. Platina буквально означает «маленькое серебро», «серебришко» (платина против серебра стоила вдвое дешевле). Объясняется такое пренебрежительное название исключительной тугоплавкостью платины, которая не поддавалась переплавке, долгое время не находила применения и ценилась вдвое ниже, чем серебро.

Получение

Самородную платину добывают на приисках (см. подробнее в статье Благородные металлы)

Производство платины в виде порошка началось в 1805 английским ученым У. Х. Волластоном из южноамериканской руды. Сегодня платину получают из концентрата платиновых металлов. Концентрат растворяют в царской водке, после чего добавляют этанол и сахарный сироп для удаления избытка HNO₃.

При этом иридий и палладий восстанавливаются до Ir 3+ и Pd 2+ . Последующим добавлением хлорида аммония выделяют (NH₄)₂PtCl₆. Высушенный осадок прокаливают при 800-1000°C: (NH₄)₂PtCl₆ = N₂ + 6HCl + Pt + H₂. Получаемую таким образом губчатую платину подвергают дальнейшей очистке повторным растворением в царской водке, осаждением (NH₄)₂PtCl₆ и прокаливанием остатка. Затем очищенную губчатую платину переплавляют в слитки. При восстановлении платиновых растворов химическим или электрохимическим способом получают мелкодисперсную платину — платиновую чернь.

Применение платины — как используется драгоценный металл?

Физические свойства

Химические свойства

По химическим свойствам платина похожа на палладий, но проявляет большую химическую устойчивость. Реагирует только с горячей царской водкой: 3Pt + 4HNO₃ + 18HCl = 3H₂[PtCl₆] + 4NO + 8H₂O

Платина медленно растворяется в горячей серной кислоте и жидком броме. Она не взаимодействует с другими минеральными и органическими кислотами. При нагревании реагирует со щелочами и пероксидом натрия, галогенами (особенно в присутствии галогенидов щелочных металлов): Pt + 2Cl₂ + 2NaCl = Na₂[PtCl₆]. При нагревании платина реагирует с серой, селеном, теллуром, углеродом и кремнием. Как и палладий, платина может растворять молекулярный водород, но объем поглощаемого водорода меньше и способность его отдавать при нагревании у платины меньше.

При нагревании платина реагирует с кислородом с образованием летучих оксидов. Выделены следующие оксиды платины: черный PtO, коричневый PtO₂, красновато-коричневый PtO₃, а также Pt₂O₃ и Pt₃O₄.

Для платины известны гидроксиды Pt(OH)₂ и Pt(OH)₄. Получают их при щелочном гидролизе соответствующих хлорплатинатов, например: Na₂PtCl₄ + 2NaOH = 4NaCl + Pt(OH)₂I, Na₂PtCl₆ + 4NaOH = 6NaCl + Pt(OH)₄I. Эти гидроксиды проявляют амфотерные свойства: Pt(OH)₂ + 2NaOH = Na₂[Pt(OH)₄], Pt(OH)₂ +4HCl = H₂[PtCl₄] + 2H₂O, Pt(OH)₄ + 6HCl = H₂[PtCl₆] + 4H₂O, Pt(OH)₄ + 2NaOH = Na₂[Pt(OH)₆]. Гексафторид PtF₆ — один из сильнейших окислителей, способный окислить молекулы кислорода, ксенона или NO: O₂ + PtF₆ = O₂+[PtF₆] — .

C обнаруженного Н. Бартлеттом взаимодействия между Хе и PtF₆, приводящего к образованию XePtF₆, началась химия инертных газов. PtF₆ получают фторированием платины при 1000 °C под давлением. Фторирование платины при нормальным давлении и температуре 350—400 °C даёт фторид Pt(IV): Pt + 2F₂ = PtF₄ Фториды платины гигроскопичны и разлагаются водой.

Тетрахлорид платины (IV) с водой образует гидраты PtCl₄·nH₂O, где n = 1, 4, 5 и 7. Растворением PtCl₄ в соляной кислоте получают платинохлористоводородные кислоты H[PtCl₅] и H₂[PtCl₆]. Синтезированы такие галогениды платины как PtBr₄, PtCl₂, PtCl₂·2PtCl₃, PtBr₂ и PtI₂. Для платины характерно образование комплексных соединений состава [PtX₄]₂— и [PtX₆]₂-. Изучая комплексы платины, А. Вернер сформулировал теорию комплексных соединений и объяснил природу возникновения изомеров в комплексных соединениях.

Реакционная способность

Платина является одним из самых инертных металлов. Она нерастворима в кислотах и щелочах, за исключением царской водки. Платина также непосредственно реагирует с бромом, растворяясь в нём.

В своих соединениях платина проявляет почти все степени окисления от 0 до +8, из которых наиболее устойчивы +2 и +4. Для платины характерно образование многочисленных комплексных соединений, которых известно много сотен. Многие из них носят имена изучавших их химиков (соли Косса, Магнуса, Пейроне, Цейзе, Чугаева и т. д.). Большой вклад в изучение таких соединений внес русский химик Л. А. Чугаев (1873−1922), первый директор созданного в 1918 году Института по изучению платины.

Гексафторид платины PtF₆ является одним из сильнейших окислителей среди всех известных химических соединений. С помощью него, в частности, канадский химик Нейл Бартлетт в 1962 году получил первое настоящее химическое соединение ксенона XePtF₆.

Катализатор

Платина, особенно в мелкодисперсном состоянии, является очень активным катализатором многих химических реакций, в том числе используемых в промышленных масштабах. Например, платина катализирует реакцию присоединения водорода к ароматическим соединениям даже при комнатной температуре и атмосферном давлении водорода.

Еще в 1821 немецкий химик И. В.Дёберейнер обнаружил, что платиновая чернь способствует протеканию ряда химических реакций; при этом сама платина не претерпевала изменений. Так, платиновая чернь окисляла пары винного спирта до уксусной кислоты уже при обычной температуре.

Через два года Дёберейнер открыл способность губчатой платины при комнатной температуре воспламенять водород. Если смесь водорода и кислорода (гремучий газ) ввести в соприкосновение с платиновой чернью или с губчатой платиной, то сначала идет сравнительно спокойная реакция горения. Но так как эта реакция сопровождается выделением большого количества теплоты, платиновая губка раскаляется, и гремучий газ взрывается. На основании своего открытия Дёберейнер сконструировал «водородное огниво» — прибор, широко применявшийся для получения огня до изобретения спичек.

Производство

До 1748 г. платина добывалась и производилась только на территории Америки и в Старом Свете не была известна.

Когда платину стали завозить в Европу её цена была вдвое ниже серебра. Ювелиры очень быстро обнаружили, что платина хорошо сплавляется с золотом, а так как плотность платины выше чем у золота, то незначительные добавки серебра позволила изготавливать подделки, которые невозможно было отличить от золотых изделий.

Такого рода подделки получили столь широкое распространение, что испанский король приказал прекратить ввоз платины, а оставшиеся запасы утопить в море. Этот закон просуществовал до 1778 года. После отмены закона потребность в платине была небольшой, её использовали в основном для создания химического оборудования, приспособлений и в качестве катализаторов. Добываемой в Америке платины для этих целей было достаточно. Ни о каком значимом промышленном производстве говорить не приходится.

В 1819 году платину впервые обнаружили на Урале близ Екатеринбурга, а в 1824 г. были открыты платиновые россыпи в Нижнетагильском округе. Разведанные запасы платины были столь велики, что Россия почти сразу заняла первое место в мире по добыче этого метала. Только в 1828 году в России было добыто 1,5 т платины — больше, чем за 100 лет в Южной Америке.

К концу XIX века в России добывалось платины в 40 раз больше чем во всех остальных странах мира. Причем, представлена она была и весьма увесистыми самородками. Например, один из найденных на Урале самородков весил 9,6 кг.

К середине XIX в. в Англии и Франции были проведены обширные исследования по аффинажу платины. В 1859 году французский химик Анри Этьен Сент-Клер Девиль впервые разработал промышленный способ получения слитков чистой платины. С этого времени, почти вся добываемая на Урале платина скупалась английскими и французскими фирмами, в частности, «Джонсон, Маттей и К°». Позже к закупкам платины у России подключились американские и немецкие компании.

Даже после значительных зарубежных закупок, большая часть добываемой Россией платины не находила достойного применения. Поэтому, начиная с 1828 года, по предложения министра финансов Егора Канкрина, в России начали выпускать платиновые монеты номиналом 3,6 и 12 рублей. При этом, 12-рублевая платиновая монета имела массу 41,41 г, а в рублевой серебряной монете было 18 г чистого серебра.

То есть по стоимости металла платиновые монеты были дороже серебряных в 5,2 раза. С 1828 по 1845 гг. было выпушено 1 372 000 трехрублевых монет, 17 582 шестирублевых и 3 303 двенадцатирублевых общей массой 14,7 т. Основную выгоду от добычи получали владельцы рудников — Демидовы. Оцените, — только в 1840 было добыто 3,4 т платины.

В 1845 году, по настоянию министра финансов Фёдора Вронченко выпуск платиновых монет был прекращён и все они были срочно изъяты из обращения. Основной версией столь поспешного шага считается повышение европейских цен на платину, в результате которого монеты стали дороже номинала. После прекращения чеканки монет производство платины в России упало в 20 раз и к 1915 году на долю России приходилось лишь 95 % от мирового производства платины. Оставшиеся 5 % производила Колумбия. Причем, почти вся российская платина поступала на экспорт. Например, в 1867 году Англия скупила весь запас российской платины — более 16 т.

К концу XIX в. Россия производила 4,5 т. платины в год.

До Первой мировой войны второй после России страной по объемам добычи платины была Колумбия; с 1930-х гг. стала Канада, а после Второй мировой войны — Южная Африка.

В 1952 году Колумбия добыла 0,75 т платины, США — 0,88 т, в Канада — 3,75 т, а Южно-Африканский Союз — 7,2 т. В СССР данные по добыче платины были засекречены.

В 2007 году в мире было добыто 213 т платины, а в 2008 году — 200 т. Лидерами добычи были: ЮАР (в 2007 году добыто 166,0 т, а в 2008 году — 153,0 т), Россия (27,0/25,0), Канада (6,2/7,2), Зимбабве (5,3/5,6), США (3,9/3,7), Колумбия (1,4/1,7). [3]

Лидером добычи платины в России является ГМК «Норильский никель».

Разведанные мировые запасы металлов платиновой группы составляют около 80 000 т и распределены, в основном, между Южной Африкой (87,5 %), Россией (8,3 %) и США (2,5 %).

Применение

В технике

• С первой четверти XIX века применялась в России в качестве легирующей добавки для производства высокопрочных сталей [4]
• Платина применяется как катализатор (чаще всего в сплаве с родием, а также в виде платиновой черни — тонкого порошка платины, получаемой восстановлением ее соединений).
• Платина применяется в ювелирном и зубоврачебном деле, а также в медицине.
• Изготовление стойкой химически и к нагреванию лабораторной посуды.
• Изготовление миниатюрных магнитов огромной силы (сплав платина-кобальт, ПлК-78).
• Специальные зеркала для лазерной техники.
• Чрезвычайно долговечные и стабильные электроконтакты и сплавы для радиотехники (ПлИ-10, ПлИ-20, ПлИ-30 (платина-иридий).
• Гальванические покрытия.
• Перегонные реторты для производства плавиковой кислоты.
• Электроды для получения перхлоратов, перборатов, перкарбонатов, пероксодвусерной кислоты (фактически на платине держится все мировое производство перекиси водорода: электролиз серной кислоты — пероксодвусерная кислота — гидролиз — отгонка перекиси водорода).
• Нерастворимые аноды в гальванотехнике.
• Анодные штанги для защиты от коррозии корпусов подводных лодок.
• Нагревательные элементы печей сопротивления.

В медицине

Соединения платины (преимущественно, тетрахлорплатинаты) применяются, как цитостатики («цис-платина»). Однако в настоящее время имеются более эффективные противораковые лекарственные средства.

В ювелирном деле

Платина и её сплавы широко используются для производства ювелирных изделий.

Ежегодно мировая ювелирная промышленность потребляет около 50 тонн платины. До 2001 года большая часть ювелирных изделий из платины потреблялась в Японии. С 2001 года на долю Китая приходится примерно 50 % мировых продаж. В 1980 г. Китай потреблял около 1 % ювелирных изделий из платины. В настоящее время в Китае ежегодно продаётся около 10 млн изделий из платины общей массой около 25 тонн.

Российский спрос на ювелирную платину составляет 0,1 % от мирового уровня.

Монетарная функция

Платина, золото и серебро — основные металлы, выполняющие монетарную функцию. Однако платину стали использовать для изготовления монет на несколько тысячелетий позже золота и серебра.

Первые в мире платиновые монеты были выпущены и находились в обращении в Российской империи с 1828 по 1845 год. Чеканка началась с трехрублевиков. В 1829 г. «были учреждены платиновые дуплоны» (шестирублевики), а в 1830 г.— «квадрупли» (двенадцати-рублевики). Были отчеканены следующие номиналы монет: достоинством 3, 6 и 12 рублей. Трехрублевиков было отчеканено 1 371 691 шт., шестирубле-виков — 14 847 шт. и двенадцатирублевиков — 3474 шт. [2]

В 1846 г. чеканка платиновой монеты была прекращена, хотя к этому году добыча уральской платины составила около 2000 пудов или 32 000 кг, из которых в монету было перечеканено 14 669 кг. Громадной количество платины, скопившейся на Петербургском монетном дворе частью в виде монеты, а частью в необработанном виде (по разным данным от 720 до 2000 пудов), было продано английской фирме Джонсон, Маттэ и Ко. В результате Англия, которая не добывала ни одного грамма платины, долго была в этой отрасли монополистом. [5]

После 1846 года ни одна страна не позволяла себе «роскоши» вводить в обращение платиновые монеты. Выпускаемые разными странами в настоящее время платиновые монеты являются инвестиционными монетами. В период с 1992 по 1995 год инвестиционные платиновые монеты номиналами 25, 50 и 150 рублей выпускал Банк России.

Источник

Платина: характеристики металла — свойства — месторождения

Платина (производная от испанского слова Platino) – высокой плотности, относительно редкий и потому дорогостоящий химический элемент серебристо-белого цвета. Для большей части людей это, пожалуй, исчерпывающие сведения о платине. Однако если рассматривать металл в химическом контексте, здесь всё намного сложнее.

Платина — редкий и дорогой природный ресурс

Название элемента (перевод с испанского языка) звучит как «малое серебро». Впервые химический элемент обнаружили на территории Латинской Америки вначале 18-го века. Поэтому металл можно считать сравнительно недавним открытием по сравнению с давно привычными всем металлами — железом и медью.

Платина быстро снискала применение в конструкциях каталитических нейтрализаторов. Этот металл также обрёл популярность в сферах:

• стоматологии,
• научного оборудования,
• производства ювелирных изделий.

Применительно к полезным ископаемым, платина занимает 72-е место порядка существующих химических элементов природного ресурса. Учитывая существование в таблице Менделеева только 94 природных элементов, становится понятным статус платины как «редкого» элемента.

Соответственно, редкость платины порождает высокую стоимость на коммерческом рынке. На момент публикации стоимость килограмма платины составляла 1 760 000 руб. Это самый низкий показатель коммерческой цены за последние десять лет. Помимо стоимости, редкому металлу присущ ещё целый ряд уникальных свойств.

Таким выглядит редкий дорогой металл, добытый и сформированный в слитки на месторождениях, расположенных на территории России – страны, занимающей второе место в рейтинге добычи

Структура платины очень плотная, поэтому, к примеру, болванка металла, величина которой эквивалентна величине средней комплектности человека, по весу будет в 25 раз тяжелее. Вес такой платиновой болванки составит примерно 2000-2500 кг.

Платина — групповая принадлежность в таблице Менделеева

Платина располагается под номер 78 в таблице Менделеева и принадлежит группе VII среди элементов, объединённых общей категорией переходных металлов. Ближайшими соседями платины выступают:

Эти пять химических элементов вместе с платиной относят к металлам платиновой группы (МПГ). Набор хорошо известен своими каталитическими свойствами — ускорением химических реакций без изменения самих процессов. Каталитические свойства платины известны с 1820-х годов. Тогда присущие металлу свойства впервые обнаружил немецкий химик Иоганн Вольфганг Доберейнер.

Моменты, связанные с открытием и добычей платины

Несмотря на открытие платины только вначале 18 века, платиновые металлы (платиносодержащие сплавы) получили известность намного раньше. Впрочем, есть версия первой характеристики платины, датируемой 1557 годом, составление которой принадлежит итальянскому химику Юлию Скалигеру.

Металл, добытый практически в чистом виде на месторождениях Зимбабве – одной из стран, входящих в число лидеров по разработке платиносодержащих месторождений

Реально же породу обнаружили (достаточно большими залежами) испанские разработчики серебряных рудников в 1750 году на территории Рио-Пинто а Колумбии. Обнаруженную породу испанцы назвали «малым серебром» («белым золотом»).

Если сравнивать многие другие элементы, платина характерна доступом в чистой металлической форме. Обычно в чистом виде попадают самородки, легированные другими платиновыми металлами. Также существует форма минеральной руды — сперрилит (арсенид платины).

Добыча осуществляется по всему миру, однако крупнейшими производителями (по порядку объёмов) являются:

• Южная Африка (самая богатая добыча),
• Россия,
• Канада,
• Зимбабве.

На пятой позиции по объёмам добычи остаются Соединенные Штаты. Американцами разрабатываются два выделенных платиновых рудника на территории южной и центральной части штата Монтаны (Стиллуотер и Восточный Боулдер).

Крупнейшие в мире запасы платины (около 63 млн. кг) находятся на территории Южно-Африканского Бушвелдского комплекса. В частности, отмечаются три минеральных региона:

1. Меренский риф (Merensky Reef).
2. Риф Верхней группы 2 (UG2).
3. Платриф (Platreef).

Цифры запасов меняются год от года, но примерно около 60–70% металлов платиновой группы и непосредственно платины приходят именно из этого источника.

Продукт переработки и особенности добычи

Небольшая доля платины также производится как побочный продукт переработки меди. Например, такой процесс задействован на рудниках американских штатов Техаса и Юты.

По данным Геологической службы США, переработка нового и старого лома (около 110 000 кг) превосходит добычу рудников (16 900 кг).

Примерно половина сырья поступает от старых каталитических нейтрализаторов, остальная часть от переработанного электронного оборудования и ювелирных изделий.

Платиновые струны на электрогитаре американского производства. По мере выхода инструмента из строя, ценные струны должны отправиться на переработку – как сырьё для американского производства редкого металла

Если проникнуть вглубь богатых платиной месторождений, обнаружится смесь искомого элемента с другими ценными элементами платиновой группы, а также другими полезными и нередко дорогими металлами:

Встречаются также и менее дорогие, широко распространённые элементы, например, железо и сера. Как в таком случае превращается платиносодержащая руда в чистый продукт, который допустимо использовать, скажем, каталитическим нейтрализатором выхлопных газов автомобиля?

Точный процесс переработки руды зависит от содержимого компонентов. А содержимое руды варьируется от места к месту добычи. Другими словами, в разных частях света используются совершенно разные процессы переработки платиносодержащей руды.

Платина — переработка на рудниках Южной Африки

На территории рудников Южной Африки переработка предполагает использование отходов производства никеля и меди, называемых «никель-медный штейн». Элементы платиновой группы составляют всего 0,14% штейна — примерно 1,4 кг на тонну. Небольшое количество МПГ извлекается с помощью плавки, электролиза, химической очистки.

Никель-медный штейн – основа, обработкой которой начинается процесс получения представителя «благородных» металлов – платины Южно-Африканского производства

На первом этапе измельченный штейн выплавляется в доменной печи с целью удаления меди и серы. После плавки остаётся никелевый штейн и металлы платиновой группы. Медь и никель отдельно выполняются электродами, которые очищаются процессом электролиза.

Так получают чистые медные или никелевые блоки и остаточную анодную слизь, содержащую набор МПГ. Слизь обрабатывается химическим путём посредством сложного, многоступенчатого процесса, разделяющего основу на шесть полезных компонентов МПГ:

• платину,
• палладий,
• иридий,
• родий,
• рутений,
• осмий.

Платина — физические и химические свойства

Физические свойства платины — тяжёлая, мягкая, пластичная (легко обрабатывается — легче обрабатывать только серебро и золото). Благодаря пластичности, легко протягивается в провода. Имеет довольно высокую температуру плавления (около 1770°C) .

С химической точки зрения элемент часто называют благородным металлом, учитывая крайне низкую активность. Платина не реагирует на кислород, присутствующий в составе окружающего воздуха, а потому не ржавеет и не тускнеет. Отмечается достаточно высокая устойчивость к воздействию кислот.

Ювелирные изделия из благородного «белого золота» находят спрос ничуть не уступающий спросу на золотые и серебряные изделия. К тому же «белое золото» активно применяется в стоматологической практике

Химики нередко именуют элемент «волшебным», учитывая эффективные свойства, проявляющиеся в конструкциях каталитических нейтрализаторов. Однако использование такой конструкции каталитических нейтрализаторов обходится настолько дорого, что нередко используется альтернатива из платиновой группы – палладий и другие.

Легкость формования платины, инертность (химическая нереактивность) делает этот химический элемент особенно подходящим для производства ювелирных изделий. Нереактивность также положительно отражается на производстве зубных пломб, хирургических инструментов, аппаратов научных лабораторий. Кроме того, платина находит важные применения в сфере электротехнической промышленности, при изготовлении лазеров и различных фотоматериалов.

Источник

Платина – королева благородных металлов

Знакомство людей с этим металлом было малоприятным. Но со временем он не просто реабилитировался. Сегодня платина царит на ювелирном Олимпе.

Что представляет собой

Платина – это серебристо-белый металл с сероватым оттенком и эстетичным блеском. Относится к благородным металлам.

В первозданном виде выглядит подобно серебру, что закрепилось в названии. Это недоразумение породил человеческий фактор.

История

Первыми с металлом познакомились жители Древнего Египта: археологи откопали ювелирные изделия возрастом под три тысячи лет. Чуть позже платиновые артефакты начали изготавливать индейцы Южной Америки.

Самородок платины, месторождение Кондёр

Европа

Испанские конкистадоры, покорявшие Америку в XVI веке, тоже нашли платиновые жилы. Но приняли металл за серебро, да еще и «бракованное»: оно не желало плавиться. Новый металл продавали вдвое дешевле серебряных слитков.

И название придумали соответствующее – platina по-испански означает «малое серебро, серебришко» (от plata – серебро).

Все изменилось, когда испанским ювелирам удалось сплавить «серебришко» с золотом:

• Появились первые подделки золота. Обнаружить это долго не удавалось из-за плотности платины.
• Когда обман открылся, указом короля ввоз платины запретили, а всю «наличность» утопили в море.
• В 1751 году шведский ученый Теофиль Шеффер, исследовавший металл, выявил его драгоценность.
• С 1778 года новый металл начали использовать как самодостаточный ювелирный материал.
• В 1870 году правитель Франции Людовик XVI счел платину единственным королевским металлом.

Вторая мировая война «закрыла» платину для гражданского потребления: все забирали военные.

Россия

В России платиновая история началась с 1819 года, когда на Урале в россыпном золоте обнаружились фрагменты «нового сибирского металла».

В XIX веке 95% мирового объема добычи платины обеспечивала Россия.

Местное население использовало серебристо-стальные зерна вместо дроби на охоте. Первыми платиновыми изделиями отечественного производства стали кольцо и чайная ложка. Их мастера преподнесли императору Александру I.

Монета 3 рубля, 1834

Что делать с платиной, не знали. Чеканили монету (3, 6, 12 рублей), но ее стоимость превосходила номинал в разы. В результате деньги изъяли из обращения, монеты как сырье скупили англичане.

Сегодня почти все, что добывают на территории России, остается в стране.

Ювелирный мир

Мировой платиновый ажиотаж начался в конце второго тысячелетия:

• 1930-е годы – моду на металл ввела икона стиля Марлен Дитрих. Вскоре поветрие перекинулось на Америку.
• Платиновыми кольцами от Cartier обручились Эдвард VII и Уоллис Симпсон, затем Элвис Пресли и Присцилла Энн.
• Окончательно ее возвысил ювелирный бренд первого ряда Tiffani.

С 1960-х это любимый металл Японии – его белый цвет символизирует главные добродетели этого сообщества. Две трети мирового объема ювелирных изделий закупает Китай.

Физико-химические характеристики

Это самый тяжелый, прочный из драгоценных металлов. Не окисляется, не темнеет, не ржавеет. Плохо взаимодействует с другими субстанциями, даже агрессивными. Тугоплавкий, но пластичный, тягучий.

Кристаллы платины

Растворить его способна только «царская водка», и то не сразу.

Свойства атома
Название, символ, номер	Платина / Platinum (Pt), 78
Атомная масса (молярная масса)	195,084 а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация	[Xe] 4f14 5d9 6s1
Радиус атома	139 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус	130 пм
Радиус иона	(+4e) 65 (+2e) 80 пм
Электроотрицательность	2,28 (шкала Полинга)
Электродный потенциал	Pt←Pt2+ 1,20 В
Степени окисления	4, 2, 0
Энергия ионизации (первый электрон)	868,1 (9,00) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)	21,09-21,45 г/см³
Температура плавления	2041,4 K (1768,3 °C, 3214,9 °F)
Температура кипения	4098 K (3825 °C, 6917 °F)
Уд. теплота плавления	21,76 кДж/моль
Уд. теплота испарения	~470 кДж/моль
Молярная теплоёмкость	25,8 Дж/(K·моль)
Молярный объём	9,10 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки	кубическая гранецентрированная
Параметры решётки	3,920 Å
Температура Дебая	230,00 K
Прочие характеристики
Теплопроводность	(300 K) 71,6 Вт/(м·К)
Тепловое расширение	(25 °C) 8,8
Модуль Юнга	168 ГПа
Модуль сдвига	61 ГПа
Модуль объёмной упр.	230 ГПа
Коэффициент Пуассона	0,38
Твёрдость Мооса	3,5
Твёрдость Виккерса	549 МПа
Твёрдость Бринелля	392 МПа
Номер CAS	7440-06-4

Похожие физические и химические свойства, кубическую структуру имеют иридий, палладий, родий, рутений, осмий. Эти металлы объединены в группу платиноидов.

Где и как добывается

По теории, процесс образования платины такой же, как у золота – из межзвездной пыли в результате космического взрыва.

Она очутилась в ядре планеты, затем землетрясениями поднималась к поверхности:

• Ее находят в магматических изверженных породах.
• Платиновые жилы обнаруживаются в руслах рек, рядом с другими полезными ископаемыми.
• Платина в природе, как правило, встречается вместе с платиноидами, железом, медью, никелем. Чаще это крупные самородки, кристаллы-кубики редки.

Сегодня мировой лидер по добыче и поставке сырья – Южная Африка. Россия входит в топ-пятерку.

Способы добычи платинового сырья аналогичны золоту – промывка и извлечение из других руд. Затем обработка методом аффинажа (очистки от примесей) – двукратное воздействие «царской водкой», прокаливание.

Растворение платины в горячей царской водке

Применение платины

Платиновое сырье распределяется по трем сферам применения (%):

• промышленность, технологии – 60;
• ювелирные изделия – 30;
• финансовая сфера – 10.

Платиновые фрагменты есть на самых высоких наградах СССР: орденах Ленина, «Победа», Суворова и Ушакова (оба I степени).

Платиновое изображение Ленина на ордене Ленина

Свойства платины сделали ее незаменимой в практических сферах.

Промышленный комплекс

Благородный металл помогает облегчить жизнь человека:

• От трети до половины объема металла забирает автопром. Благодаря платиновым катализаторам нейтрализуются почти все выбросы (выхлопные газы).
• Перегонка нефти, производство силиконового ассортимента, деталей электро-, авиатехники, специальных видов стекла.
• Стоматологический, медицинский инструментарий, средства для лечения кардиологических (платиново-иридиевые электроды), онкологических заболеваний.
• Искусственные удобрения для аграрного комплекса.

Из платины изготавливают эталоны мер. У Франции это метр и килограмм, у России – килограмм (платиново-иридиевый цилиндр высотой и диаметром по 39 мм; хранится в Санкт-Петербурге).

Ювелирные изделия

Платина дорога, но востребована ювелирами и их клиентами благодаря очевидным преимуществам:

• Все изделия изящны, с благородным сдержанным блеском.
• Бриллианты в такой оправе выглядят еще дороже, держатся надежнее.
• Белый цвет сочетается с драгоценными камнями всех оттенков.
• Платиновые украшения изнашиваются мало, поэтому пригодны для постоянного ношения.
• В отличие от золота, гипоаллергенна. То есть подходит всем.

Единственный «недостаток» платины – цена. Она в разы выше золота. Тем престижнее купить хотя бы колечко или серьги-гвоздики из королевского металла.

Финансовая сфера

Платина идет на изготовление банковских слитков, коллекционных монет, медалей.

Платиновая монета 1835 года номиналом 12 рублей

На бирже можно купить или продать также «виртуальную» платину.

Платиновые пробы

Платина прочна, но в ювелирном деле используют ее сплавы. Поэтому на металл распространяется система проб – метрическая и каратная.

В отличие от других металлов, платину не покрывают ничем, поэтому классификация ведется по видам проб.

Цифра пробы показывает, сколько чистого металла содержит сплав или изделие.

Например, 1 кг сплава 850-й пробы – это 850 г чистой платины и 150 г примесей.

Своя система проб у Словакии и Чехии (в таблице обозначена как СЧ).

Здесь присутствует 800-я проба (маркируется как 4).

Характеристика основных проб платины:

Проба (метрическая/каратная/СЧ)	Примеси (лигатуры)	Сфера применения
850/20/3	Иридий, вольфрам, кобальт или медь.	Ювелирами востребована мало, чаще идет на столовые приборы, мелкую пластику.
900/22/2	Рутений, иридий	Ювелирные украшения
950/23/1	Палладий, рутений, иридий	Украшения, мелкая пластика, столовые приборы группы де-люкс.
999/24/0	Отсутствуют	Банковские слитки, в промышленности – инструментарий специального назначения

Проба 999 имеет особенности. Содержание драгоценного металла в сплаве измеряется до сотых долей процента – от 99,95 до 99,99%.

Платиновый эталон – «пять девяток», 99.999% платины.

Как определить подлинность

Под видом платины предлагают серебро либо белое золото.

Можно определить подлинность изделия в домашних условиях:

• Изделие из платины тяжелее золотого, тем более серебряного сопоставимых параметров.
• Положить рядом изделие из серебра и образец. Даже высокопробное серебро выдает сероватость и «холодность». Платиновый состав отличает чистый теплый белый блеск.

Есть и другие отличия платины от белого золота:

• Платиновые кольца, серьги, даже колье и браслеты не бывают крупногабаритными, массивными – металл слишком дорог.
• При обычной температуре на нее не действуют перекись водорода, раствор йода, уксусная кислота. На поверхности они не оставят следов.
• Под пламенем свечи, зажигалки, бытовой газовой плиты она нагреется, но не изменится внешне. Золото может размягчиться.
• Можно подержать образец в руках: царский металл нагревается дольше золота, тем более серебра.
• Гарантированно отличить оригинал способен работник ломбарда или ювелир.

Платина выглядит почти как белое золото, поэтому многие уверены, что это одно и то же. Однако белое золото – это сплав металлов, а платина – самостоятельный элемент.

Как хранить и ухаживать

Чтобы изделия из платины сохраняли изначальные премиальные кондиции, достаточно простого ухода:

• Украшения (особенно кольца и браслеты) снимают перед домашними работами (стирка, уборка, готовка).
• Их ограждают от влаги, бытовой химии, особенно агрессивной.
• Хранить нужно в отдельной, плотно закрываемой шкатулке.

Потускнение или загрязнение удаляют, погрузив изделие в теплый мыльный раствор на пару часов. Затем ополаскивают водой, просушивают мягкой салфеткой.

По возможности приобретают средство для чистки платиновых изделий.

Если украшение с бриллиантами или другими камнями, его отдают на профессиональную чистку.

Почему платина такая дорогая

Платина – металл премиального сегмента, маркер роскоши.

• Встречается на Земле в 30 раз реже золота.
• Для получения 100 г чистого платинового сырья требуется переработать 30 тонн руды. Золота – вчетверо меньше.
• Платиновыми месторождениями промышленных объемов располагают только Россия, ЮАР, США, КНР, Зимбабве.
• Мировые запасы оцениваются тоннами (а не тысячами тонн, как у золота).

Мировые биржевые цены на платину превосходят золото и так же колеблются в зависимости от мировой конъюнктуры. Например, на конец декабря 2020 года 1 грамм стоит 2,4 тыс. руб.

Источник

Редкий металл платина — экскурс в историю, полезные свойства, кому подходит по зодиаку

Платина – дорогостоящий металл с серебристым блеском, превосходящий по красоте серебро и золото. Платина способна благотворно воздействовать на здоровье человека, по-разному влияет на представителей знаков Зодиака и окутана мистическими тайнами.

Месторождение

Платина относится к самым редким металлам, ее количество в земной коре минимально. Даже в самородном слитке находится чистой платины лишь 75%, а остальной объем занимают палладий, иридий, осмий, встречается так же медь.

Основные залежи платиновой группы находятся на территории пяти стран: ЮАР, США, Россия, Зимбабве, Китай.

Самый крупный платиновый самородок обнаружен на российских приисках в Исовском районе в начале 20 века. Его вес почти 8 тонн. Полюбоваться природным сокровищем можно в Алмазном фонде, где он хранится в неизменном виде.

Свое название серебристый металл получил от испанских конкистадоров.

Буквально оно означает «серебришко», «маленькое серебро». Испанцы неуважительно относились к незнакомому металлу, который похож на серебро и тяжело поддается плавлению. Для платины долго не могли придумать применение, на рынке она ценилась в три раза дешевле серебра.

Физические свойства

Добыча платины сопряжена с трудоемкими затратами, поэтому стоимость серебристого металла высокая. Чтобы получить около 30 грамм драгоценного материала, нужно переработать 10 тонн руды.

В качестве самостоятельного химического элемента серый металл был признан в середине 18 века. Платину начали использовать для создания ретортов – специальных конструкций для проведения химических реакций, требующих нагревания до высоких температур. Лишь в 19 века платину смогли полностью расплавить.

Основные физические свойства серебристого металла:

1. Цвет серо-белый;
2. Блеск металлический;
3. Пластичный;
4. плавится при 1768 C;
5. закипает при 3825 C;
6. Плотность 21,45 г/см3;
7. Примеси изотропные;
8. Удельное электрическое сопротивление 0,098 мкОм*м при нулевой температуре;
9. Значение твердости по шкале Мооса 3,5;
10. Кристаллическая решетка кубическая с центрированными гранями.

Химические особенности

Платина считается самым тяжелым металлом по своим значениям физической и атомной плотности. Сопротивляется воздействию вакуума, благодаря этому свойству используется в строительстве космической аппаратуры. По химическим свойствам имеет сходство с палладием, но отличается от него высокой химической устойчивостью. Как и палладий, металл может расщеплять молекулярный водород. Но возможность поглощать и отдавать водород у нее ниже, чем у палладия.

Неактивно подвергается растворению в нагретой серной кислоте и жидком броме. С другими органическими растворами кислот не взаимодействует.

Платина способна взаимодействовать с кислородом при значительном нагревании. По итогам реакции выделяются летучие оксиды платины.

Платина – инертный металл. При нагревании вступает в реакцию с пероксидами, а при воздействии кислорода – с щелочными растворами.

Благородный металл не поддается коррозийным процессам, не окисляется ни в одной из сред. Платину можно растворить лишь при нагревании с участием брома, царской водки и серной кислоты.

Лечебное воздействие

Платина относится к тем уникальным материалам, чью ценность сложно переоценить. Минералы обмениваются с человеческим организмом полезными свойствами на уровне энергетики и вибраций, а серебристый металл контактирует непосредственно с кожей. Наночастицы платины проникают через кожные эпителии внутрь организма и оказывают на него благотворное воздействие. Перечень функций, которые оказывают микромолекулы, можно продолжать до бесконечности:

• противовоспалительная, антибактерицидная, препятствует проникновению и распространению вредоносных бактерий;
• регенирирующая, раны на кожных покровах быстрее заживают, эпидермис освобождается от токсинов;
• транспортная, наночастицы подобно карете Скорой помощи доставляют полезные элементы ко всем органам;
• борется со свободными радикалами, которые участвуют в процессах старения человеческого организма;
• антиоксидантная функция, помогает онкобольным людям бороться с заболеванием.

Человеку в состоянии стресса трудно справиться с негативным воздействием внешней среды и противостоять болезнетворным бактериям. Молекулы платины помогают защититься от агрессии внешних условий и сохранить здоровье при повышенной утомляемости, несбалансированном питании.

Магические свойства

Практически доказано, что платина связана невидимыми нитями с космосом.

В некоторых культурах серебристый металл нарекают божественным даром и верят, что он покровительствует мудрецам и рассудительным людям.

Платина не любит воров. Если человек, постоянно контактирующий с благородным серым металлом, однажды решит поднять руку на чужое имущество, то впоследствии он столкнется с жизненными трудностями, неудачами и горем. Это будет платиновое возмездие. Избавление случится лишь тогда, когда человек одумается, признает свою вину, покается, обретет мудрость, честность.

Благородная платина покровительствует людям, которые обладают милосердием, состраданием, готовы помочь безвозмездно. Металл награждает своих добрых хозяев удачей во всех делах.

Из платины не изготавливают амулеты, потому что она не умеет накапливать негативную энергию. Но она способна смягчать влияние сильных самоцветов, с которыми находится рядом. Из серебристого металла часто делают оправу для драгоценных камней.

Чистая платина хороша при проведении медитаций, духовных и оздоровительных практик. Кольцо из серебристого металла надевают на безымянный палец. Эзотерики уверяют, что так будет достигнут максимальный положительный результат.

Кому нужно носить платиновые изделия

Люди, чья профессиональная деятельность требует наличия не только знаний, экспертности, но и доброты, чуткости, просто обязаны обзавестись изделием из платины. Медицинские работники, учителя, тренеры найдут в себе силы и терпение благодаря влиянию благородного металла.

Выбрав платиновый браслет, можно ощутить усиление добрых качеств, желание проявить милосердие. Негативные эмоции будут нейтрализованны.

Цепочка из серебристого металла защитит хозяина от негативных атак извне на ауру, от попыток навредить здоровью. Экстрасенсы, творческие личности, шоумены, публичные люди всегда носят ювелирные изделия из платины.

Платиновые серьги позволяют реалистично смотреть на мир, увидеть ранее не замечаемые вещи.

Каким знакам Зодиака подходит

Рыбам и Ракам можно на регулярной основе носить изделия из платины. Стрельцам и Девам она поможет обрести душевное спокойствие и умиротворение.

У Скорпионов благородный металл усилит интуицию, наладит контакт с Космосом.

Тельцам, Близнецам, Водолеям и Львам платина не рекомендуется для повседневной носки.

Применение

Уникальные характеристики металла позволяют использовать его в роли катализатора в химических процессах. Из него изготавливают:

• детали для зубоврачебной техники;
• посуду для варки оптических стекол;
• лабораторные емкости, устойчивые к нагревам;
• детали для лазеров;
• реторты;
• гальванопокрытия;
• компоненты СВЧ-печей.

В медицинской практике платина используется для ракотерапии. В ювелирной промышленности из сплавов благородного материала создают украшения. В советские времена из платины делали орден Ленина.

Платина признана уникальным редким металлом, который применяется в важных сферах промышленности, от медицины до космоса. Ювелирные украшения ценятся за невероятную красоту и роскошный вид.

Источник