Смотреть что такое "Платина" в других словарях. Использование платины
«Сей металл с начала света до сих времен совершенно оставался неизвестным, что без сомнения весьма удивительно. Дон Антонио де Ульоа, испанский математик, который сотовариществовал французским академикам, посланным от короля в Перу… есть первый, который упомянул об ней в известиях своего путешествия, напечатанных в Мадриде в 1748 г… Заметим, что вскоре по открытии платины, или белого золота, думали, что она не особенный металл, но смесь из двух известных металлов. Славные химики рассматривали сие мнение, и опыты их истребили оное…»
Однако они представляют много других свойств, которые они рекомендуют во многих целях. Рычаги сделали ранжирование драгоценных камней и материалов, используемых менее известными способами. Серебро - Используется в текстильной промышленности. Возможно, вы бы не подумали, что ваши носки содержат серебро. Однако выясните, что серебро часто используется в текстильной промышленности, поскольку оно обладает антибактериальными свойствами, препятствуя росту бактерий и грибов в ткани. Таким образом, риск проблем с ногами значительно снизится.
Серебро также популярно в медицине из-за его антисептических и дезинфицирующих свойств. Сапфиры - невидимый плащ для инфракрасных камер. Сапфиры часто используются для создания инфракрасных лазеров. Такие драгоценные камни, должным образом обработанные, становятся полностью невидимыми в инфракрасном свете. Поэтому любая завеса, покрытая материалом такого рода, становится не поддающейся обнаружению инфракрасным светом.
Так говорилось о платине в 1790 г. на страницах «Магазина натуральной истории, физики и химии», издававшегося известным русским просветителем Н.И. Новиковым.
Сегодня платина не только драгоценный металл, но — что значительно важнее — один из важных материалов технической революции. Один из организаторов советской платиновой промышленности, профессор Орест Евгеньевич Звягинцев, сравнивал значение платины со значением соли при приготовлении пищи — нужно немного, но без нее не приготовить обеда…
Палладий - для лучших и более дешевых топливных элементов. Этот металл способен захватывать водород, который рекомендует его в качестве ключевого компонента в исследованиях и разработках топливных элементов. Ученые считают, что палладий является ключом к созданию лучших и более дешевых топливных элементов, что откроет путь к другим экологически чистым технологиям.
Иридиум - один из самых драгоценных металлов, используемых в часах. Ежегодно по всему миру производится только три тонны иридия. Помимо ювелирной промышленности этот коррозионно-термостойкий материал также используется при изготовлении небольших гаджетов, свечей зажигания, подшипников, компасов и карманных компьютеров.
Ежегодная мировая добыча платины — меньше 100 т (в 1976 г. — около 90), но самые разнообразные области современной науки, техники и промышленности без платины существовать не могут. Она незаменима во многих ответственных узлах современных машин и приборов. Она — один из главных катализаторов современной химической промышленности. Наконец, изучение соединений этого металла — одна из главных «ветвей» современной химии координационных (комплексных) соединений.
Белое золото
Алмазы - при производстве режущих инструментов. Большинство бриллиантов - черные, не полированные, пылевидные, лезвия, шлифовальные круги или режущие инструменты. Изобретатели также используют алмазы в лазерной конструкции. Родий - при производстве каталитических нейтрализаторов.
Корм является одним из немногих материалов, которые можно использовать в процессе изготовления каталитических нейтрализаторов. Материалы, используемые в этих устройствах для борьбы с выбросами, в значительной степени неизвестны людям. Серо-белый металл очень редкий, и только в Соединенных Штатах имеется бериллиевое хранилище, используемое для строительства ракет, самолетов, космических аппаратов и спутников. Берилл также используется при строительстве военных транспортных средств и систем, в том числе военных.
«Белое золото», «гнилое золото», «лягушачье золото»… Под этими названиями платина фигурирует в литературе XVIII в. Этот металл известен давно, его белые тяжелые зерна находили при добыче золота. Но их никак не могли обработать, и оттого долгое время платина не находила применения.
Вплоть до XVIII в. этот ценнейший металл вместе с пустой породой выбрасывали в отвал, а на Урале и в Сибири зерна самородной платины использовали как дробь при стрельбе.
Жемчуг - в медицине и в анти-акне кремы. В Азии измельченный жемчуг или жемчужный порошок являются ценным ингредиентом в медицинских и дерматологических продуктах. Таким образом, анти-акне или косметические кремы часто содержат жемчужный порошок. Это соединение также можно найти в специальном креме для сохранения зубов в таблетках кальция или желудка, недавнее исследование показало, что жемчужный порошок может облегчить симптомы язвы.
Платина - эффективное средство от рака. По-видимому, платина эффективно используется при лечении различных типов рака. Соединение на основе платины, цисплатин, уже является частью протокола лечения рака яичка. Золото - практически в любом материале. Золото - один из самых универсальных материалов с различными целями. В дизайне ювелирных изделий, в стоматологии, в производстве кабелей и компьютеров.
В Европе платину стали изучать с середины XVIII в., когда испанский математик Антонио де Ульоа привез образцы этого металла с золотоносных месторождений Перу. — Крупинки белого металла, не плавящиеся и не раскалывающиеся при ударах на наковальне, он привез в Европу как некий забавный феномен… Потом были исследования, были споры — простое ли вещество платина или «смесь двух известных металлов — золота и железа», как считал, например, известный естествоиспытатель Бюффон.
Золото также является важным компонентом в процессе печати, фотографии, космических аппаратов, реактивных двигателей, красок и т.д. в последнее время было обнаружено, что золото также применимо в медицине. Кроме того, он является кожным, гипоаллергенным и не вызывает дискомфорта у людей с более чувствительной кожей. Короче говоря, это самый драгоценный металл и один из самых подходящих для изготовления ювелирных изделий. Платиновая жемчужина эксклюзивная, индивидуальная, личная, сильная и желаемая знатоками.
Например, вы можете работать с платиновым проводом, делая сложные рисунки, что невозможно для других драгоценных металлов. Платина является драгоценным белым металлом, который, к золотой разнице, используется почти в чистом виде, 95%, а не в сплавах. Для сравнения, золото 18 карат имеет чистоту 75%. Конечно, есть много драгоценностей, которые используют, например, платиновые комбинации с белым золотом, но сама платина чиста. Будучи очень устойчивой и очень белой, платина не должна быть покрыта родием, как это обычно бывает с белым золотом.
Первое практическое применение этому металлу уже в середине XVIII в. нашли фальшивомонетчики.
В то время платина ценилась в два раза ниже, чем серебро. А плотность ее велика — около 21,5 г/см3 и с золотом и серебром она хорошо сплавляется. Пользуясь этим, стали подмешивать платину к золоту и серебру, сначала в украшениях, а затем и в монетах. Дознавшись об этом, испанское правительство объявило борьбу платиновой «порче». Был издан королевский указ, предписывающий уничтожать всю платину, добываемую попутно с золотом. В соответствии с этим указом чиновники монетных дворов в Санта-Фе и Папаяне (испанские колонии в Южной Америке) торжественно при многочисленных свидетелях периодически топили накопившуюся платину в реках Боготе и Кауке.
Платина очень плотная, тяжелая, поэтому платиновое кольцо всегда сложнее, чем золото. Это также очень дорого - платиновое кольцо стоит примерно вдвое больше, чем одно 18-каратное золото. Одна из причин, почему платина настолько дорога, заключается в том, что она находится всего в нескольких местах в мире, в 30 раз реже золота. Платина очень похожа на белое золото с точки зрения цвета. Белое золото - это желтое золото в сплаве с другим металлом, чтобы увеличить его прочность и твердость и размыть его желтый цвет.
Однако, это зависит от того, о каком белом золоте мы говорим, о том, что покрыто родием или нет. Если ювелирное изделие выполнено из белого золота с родиевым покрытием, разница с платиновой жемчужиной невелика. Вместо этого, если это неприятное белое золото, его оттенок, хотя и близко, немного темнее платины. Но независимо от того, какой драгоценный металл вы предпочитаете, или драгоценных или полудрагоценных камней, которыми вы восхищаетесь, важной частью является также дизайн ювелирных изделий.
Только в 1778 г. этот закон был отменен, и испанское правительство, приобретая платину по очень низким ценам, стало само подмешивать ее к золоту монет… Переняли опыт!
Полагают, что чистую платину первым получил англичанин Уотсон в 1750 г. В 1752 г. после исследований Шеффера она была признана новым элементом.
В 70-х годах XVIII в. были изготовлены первые технические изделия из платины (пластины, проволока, тигли). Эти изделия, разумеется, были несовершенны. Их готовили, прессуя губчатую платину при сильном нагреве. Высокого мастерства в изготовлении платиновых изделий для научных целей достиг парижский ювелир Жаннети (1790 г.). Он сплавлял самородную платину с мышьяком в присутствии извести или щелочи, а затем при сильном прокаливании выжигал избыток мышьяка. Получался ковкий металл, пригодный для дальнейшей переработки.
Классическая или современная, с утонченной простотой или увлекательной изысканностью, дизайн ювелирных изделий играет важную роль. Особенности и преимущества Платиновые сплавы, керамит785 Использование платины и ее сплавов. Преимущества сплавов благородных металлов Недостатки сплавов благородных металлов.
Платина представляет собой благородный металл, принадлежащий к платиновой группе металлов, 8-й группе химических элементов в периодической таблице. Благородные металлы имеют металлический блеск, который держится в сухом воздухе, они имеют очень хорошую устойчивость к окислению, коррозии и сохранению цвета с течением времени.
В первое десятилетие XIX в. высококачественные изделия из платины делал английский химик и инженер Волластон — первооткрыватель родия и палладия. В 1808…1809 гг. во Франции и Англии (практически одновременно) были изготовлены платиновые сосуды почти в пуд весом. Они предназначались для получения концентрированной серной кислоты.
Благородными металлами являются золото, платина, палладий, иридий, родий, осмий и рутений. Платиновые металлы являются химически нереактивными, естественно найдены в виде нативных сплавов, в основном платины. Платина является наиболее важной из металлов платины и палладия, она имеет серо-белый цвет и очень пластична.
Соли, содержащие платину, подвергаются окислению. Платину солюбилизируют холодной холодной водой, а затем нагревают. А. разработал платину высокой чистоты, которая имеет отрицательный термоэлектрический эффект по отношению ко всем другим известным ранее платиновым видам. Критерием чистоты, наиболее часто используемым для платины, является величина температурного коэффициента электрического сопротивления. Свойства и структура платины.
Появление подобных изделий и открытие ценных свойств элемента №78 повысило спрос на него, цена на платину выросла, а это в свою очередь стимулировало новые исследования и поиски.
Платина в России
В России платина была впервые найдена на Урале, в Верх-Исетском округе, в 1819 г. При промывке золотоносных пород в золоте заметили белые блестящие зерна, которые не растворялись даже в самых сильных кислотах.
Электрические и тепловые приводы. Теплопроводность платины зависит от возрастающей с ней температуры. Температура рекристаллизации платины чувствительна к глобальной чистоте и примесной природе. Различают следующие категории образцов платины. Платиа назвала «технически чистой» с титулом 5%, основными примесями являются платиновые металлы плюс золото и серебро.
«Платина, химически чистая» с титром 99, 9%, содержащим 500 ч. / Млн платины и 500 ч. / Млн золота, серебра и других обычных металлов. Образцы ламинировали, отжигали в течение 0, 5 ч при повышении температуры. Перекристаллизация имеет место для. Образцы 1 и 3 были расплавлены в электронно-струйной печи.
Берг-пробирер лаборатории Петербургского горного корпуса В.В. Любарский в 1823 г. исследовал эти зерна и установил, что загадочный «сибирский металл принадлежит к особому роду сырой платины, содержащей знатное количество иридия и осмия». В том же году последовало высочайшее повеление всем горным начальникам искать платину, отделять ее от золота и представлять в Петербург. В 1824 г. на склоне горы Благодать, а позже в Нижнетагильском округе были открыты чисто платиновые россыпи. В следующие годы платину на Урале нашли еще в нескольких местах. Уральские месторождения были исключительно богаты и сразу же вывели Россию на первое место в мире по добыче тяжелого белого металла. В 1828 г. Россия добывала неслыханное по тому времени количество платины — 1550 кг в год, примерно в полтора раза больше, чем было добыто в Южной Америке за все годы с 1741 по 1825…
Американские индейцы использовали его до прибытия Колумбии. В России монеты чеканились из платины, стоимость которой была очень мала. Сегодня он распространяется - один из самых драгоценных драгоценных металлов. В течение долгого времени платина стоит половину стоимости серебра.
Платина и ее сплавы производят антикоррозионные и химические реагенты, приборы, электроды и электроды. контакты, резистивные термометры и термопары, хирургические инструменты, ниппели. Платина используется в качестве катализатора для производства серы и азотной кислоты, углеводов, водорода, гидрирования жира, синтетических наркотиков.
В 1826 г. выдающийся инженер своего времени П.Г. Соболевский вместе с В.В. Любарским разработал простой и надежный способ получения ковкой платины. Самородную платину растворяли в царской водке (4 части соляной кислоты и 1 часть азотной кислоты)*, а из этого раствора, добавляя NH4Cl, осаждали хлороплатинат аммония (NH4)2. Этот осадок промывали, а затем прокаливали на воздухе. Полученный спекшийся порошок (губку) прессовали в холодном состоянии, а затем прессованные брикеты прокаливали и ковали. Этот способ позволял делать из уральской платины изделия высокого качества.
Химически неактивен, устойчив к коррозии: плавится только в королевской воде. Тепло реагирует с бромом, серой, селеном, фосфором. Платина содержит много сложных соединений. Цвет: серебристо-белый, стальной серый, редко черный. Плотность: 14 - 49. Особенности: ковка, электропроводность.
Заливка: смешивание с другими металлами изменяет свойства. Платина встречается в ультраосновных породах, вилах. С древних времен он выращивался в Колумбии, Эквадор. В Тринити Риверс, штат Калифорния. Платина не делает большой самородок. В Калифорнии. В Канаде.
* В «классической» царской водке соотношение HNaO3: HCl составляет 1: 3,6.
21 марта 1827 г. в конференц-зале Петербургского горного кадетского корпуса на многолюдном торжественном собрании Ученого комитета по горной и соляной части были показаны изготовленные новым методом первые изделия из русской платины — проволока, чаши, тигли, медали, слиток весом в 6 фунтов. Открытие П.Г. Соболевского и В.В. Любарского получило мировую известность. Им заинтересовался даже царь Николай I, посетивший лабораторию и наблюдавший опыты по очистке платины.
В Индонезии. До сих пор наибольший обнаруженный платиновый самородок весил 16 кг. Платина снимает головную боль. В основном в древние времена платина потреблялась для целей стоматологического ухода - зубные коронки, уплотнения и искусственные зубы. После смерти человека эта платина вышла на могилу и на многие годы исчезла из обращения человечества. Практические американцы хотели даже ввести закон об удалении мертвых зубов из предварительного захоронения.
Одним из величайших достижений платиновых мастеров - материала для молодого пальто - является микроскопически редкая ткань из тончайшей платиновой пряжи. Этот уникальный материал вдохновил итальянского дизайнера Мауруса Адама на создание одного из самых дорогих свадебных платиновых платьев в мире.
Благодаря предприимчивости министра финансов Е.Ф. Канкрина с 1828 г. в России стали выпускать платиновую монету 3-, 6- и 12-рублевого достоинства. Стоимость платины в это время была в пять раз выше стоимости серебра, поэтому чеканка монеты стала стимулом для роста добычи платины на Урале. В 1843 г. добыли уже 3500 кг платины… Разумеется, это сказалось на цене, платина стала дешевле.
Платиновый металл является одним из редчайших планетных металлов с уникальными физическими и химическими свойствами. В результате платина стала особенно привлекательной во многих сегментах экономики. Как один из самых драгоценных металлов, он широко используется в ювелирных изделиях.
Платина может быть экстрагирована не только непосредственно, но и как побочный продукт экстракции палладием или никелем. Основные потребители платины. Ежегодный спрос Китая на платину составляет 65% от общего спроса на сырье. Инвестиции также производятся по-разному.
Именно из-за колебаний цен на платину, из-за боязни подделки и ввоза платиновых монет из-за границы новый министр финансов Вронченко, сменивший Канкрина, прекратил чеканку платиновой монеты. По специальному указу в 1845 г. вся платиновая монета в шестимесячный срок была изъята из обращения. Это спешная паническая мера сразу же вызвала понижение цеп на платину и резкий спад ее добычи. Другого применения платине в отсталой России найти не смогли. В конце 40-х годов на Урале добывали всего несколько пудов сырой платины в год. Интересно, что среди изъятых платиновых монет не обнаружили ни одной поддельной монеты и ни одной ввезенной из-за границы…
Здесь мы вынуждены вновь вернуться в Европу. В 1852…1857 гг. французские ученые Сент-Клер Девиль и Дебре разработали способ выплавки больших количеств платины в пламени гремучего газа (смесь кислорода с водородом). В изобретенной ими печи, выложенной пористым известняком, было углубление, в которое помещали губчатую платину или старые изделия из платины. В отверстие сверху вставлялась горелка. Через нее подавали газы — горючее и окислитель. В процессе плавления платина дополнительно очищалась: примеси (железо, медь, кремний и другие) переходили в легкоплавкие шлаки и поглощались пористыми стенками печи. Расплавленная платина выливалась через желобок в форму и затвердевала в слитки.
Это открытие преобразило металлургию платины, резко удешевило производство платиновых изделий и повысило их качество.
Спрос и цена на платину на европейских рынках стали быстро повышаться. Однако в России открытие Сент-Клер Девиля и Дебре ничего не изменило — платиной интересовались только как продуктом экспорта. В 1867 г. царский указ упразднил государственную монополию на этот металл и разрешил беспошлинный вывоз его за границу. Воспользовавшись благоприятной конъюнктурой, Англия скупила все запасы русской платины — более 16 т.
Продажа сразу такого громадного количества драгоценного металла резко понизила цены на платину на мировом рынке, что не могло не сказаться на русской платиновой промышленности. Добыча платины стала менее выгодной, и постепенно, один за другим, уральские платиновые прииски стали переходить в руки английских, французских, немецких дельцов…
Перед первой мировой войной добыча платины в России составляла 90…95% мировой добычи, но 9/10 русской платины уходило за границу, и лишь несколько процентов перерабатывалось на двух маленьких заводах.
Сразу же после Октябрьской революции были приняты меры по созданию мощной платиновой промышленности. В мае 1918 г. был создан Институт по изучению платины, влившийся позже в Институт общей и неорганической химии АН СССР, носящий ныне имя академика Н.С. Курнакова. В этом институте под руководством выдающихся ученых — Л.А. Чугаева, Н.С. Курнакова, И.И. Черняева — были выполнены многочисленные исследования по химии и технологии платины и других благородных металлов. Результаты этих исследований стали научной основой нынешней платиновой промышленности Советского Союза.
Получение платины
Казалось бы, раз платина встречается в природе в самородном состоянии, получение ее не представляет никакого труда. В действительности же это процесс сложный и многостадийный.
Платина — элемент редкий и в природе находится в рассеянном состоянии. Самородная платина обычно представляет собой естественный сплав с другими благородными (палладий, иридий, родий, рутений, осмий) и неблагородными (железо, медь, никель, свинец, кремний) металлами. Такая платина (ее называют сырой или шлиховой) встречается в россыпях в виде тяжелых зерен размером от 0,1 до 5 мм. Содержание элементарной платины в этом природном сплаве колеблется от 65 до 90%. Самые богатые уральские россыпи содержали по нескольку десятков граммов сырой платины на тонну породы. Такие россыпи очень редки, как, кстати, и крупные самородки. Сырую платину, подобно золоту, добывают из россыпей промыванием размельченной породы на драгах.
С приисков сырая платина поступает на аффинажный завод. Классический метод выделения платины заключается в длительном нагревании сырой платины в фарфоровых котлах с царской водкой. При этом почти вся платина и палладий, частично родий, иридий, рутений и основная масса неблагородных металлов (железо, медь, свинец и другие) переходят в раствор.
В нерастворимом остатке содержатся кварц, осмистый иридий, хромистый железняк. Этот осадок отфильтровывают, повторно обрабатывают царской водкой, а затем отправляют на извлечение ценных компонентов — осмия и иридия.
Платина в растворе находится в виде двух комплексов: H2 — большая часть — и (NO)2. Добавляя в раствор HCl, разрушают комплекс (NO)2 , чтобы вся платина превратилась в комплекс H2. Теперь можно, как это делал еще Соболевский, вводить нашатырь и осаждать элемент №78 в виде хлорплатината аммония. Но прежде надо сделать так, чтобы присутствующие в растворе иридий, палладий, родий не ушли в осадок вместе с платиной. Для этого их переводят в соединения, не осаждаемые хлористым аммонием (Ir3+, Pd2+), а затем раствор «доводят», прогревая его с кислотами (серной или щавелевой) или (по способу Черняева) с раствором сахара.
Операция доводки — процесс трудный и тонкий. При недостатке восстановителя (кислота, сахар) осаждаемый хлороплатинат будет загрязняться иридием, при избытке же сама платина восстановится до хорошо растворимых соединений Pt2+, и выход благородного металла понизится.
Раствор хлористого аммония вводят на холоду. При этом основная часть платины в виде мелких ярко-желтых кристаллов (NH4)2 выпадает в осадок. Основная же масса спутников платины и неблагородных примесей остается в растворе. Осадок дополнительно очищают раствором нашатыря и сушат; фильтрат же отправляют в другой цех, чтобы выделить из него драгоценные примеси сырой платины — палладий, родий, иридий и рутений. Сухой осадок помещают в печь. После нескольких часов прокаливания при 800…1000°C получают губчатую платину в виде спекшегося порошка серо-стального цвета.
Но это еще не та платина, которая нужна. Полученную губку измельчают и еще раз промывают соляной кислотой и водой. Затем ее плавят в кислородно-водородном пламени или в высокочастотной печи. Так получают платиновые слитки.
Когда платину добывают из сульфидных медно-никелевых руд, в которых содержание элемента №78 не превышает нескольких граммов на тонну руды, источником платины и ее аналогов служат шламы цехов электролиза меди и никеля. Шламы обогащают обжигом, вторичным электролизом и другими способами. В полученных концентратах содержание платины и ее извечных спутников — платиноидов — достигает 60%, и их можно извлекать из концентратов тем же путем, что и из сырой платины.
Методы получения платины и платиноидов из сульфидных руд разработаны в нашей стране группой ученых и инженеров. Многих из них уже нет в живых. Они сделали большое и очень важное для страны дело и потому заслуживают упоминания в рассказе об элементе №78. Это — И.И. Черняев, В.В. Лебединский, О.Е. Звягинцев, Н.К. Пшеницын, А.М. Рубинштейн, Н.С. Селиверстов, П.И. Рожков, Ю.Д. Лапин, Ю.Н. Голованов, Н.Д. Кужель, Е.А. Блинова, Н.К. Арсланова, И.Я. Башилов, И.С. Берсенев, Ф.Т. Киренко, В.А. Немилое, А.И. Степанов.
Химия платины
Платину можно считать типичным элементом VIII группы. Этот тяжелый серебристо-белый металл с высокой температурой плавления (1773,5°C), большой тягучестью и хорошей электропроводностью недаром отнесли к разряду благородных. Он не корродирует в большинстве агрессивных сред, в химические реакции вступает нелегко и всем своим поведением оправдывает известное изречение И.И. Черняева: «Химия платины — это химия ее комплексных соединений».
Как и положено элементу VIII группы, платина может проявлять несколько валентностей: 0, 2+, 3+, 4+, 5+, 6+ и 8+. Но, когда речь идет об элементе №78 и его аналогах, почти так же, как валентность, важна другая характеристика — координационное число. Оно означает, сколько атомов (или групп атомов), лигандов, может расположиться вокруг центрального атома в молекуле комплексного соединения. Наиболее характерная степень окисления платины в ее комплексных соединениях 2+ и 4+; координационное число в этих случаях равно соответственно четырем или шести.
Комплексы двухвалентной платины имеют плоскостное строение, а четырехвалентной — октаэдрическое.
На схемах комплексов с атомом платины посредине буквой А обозначены лиганды. Лигандами могут быть различные кислотные остатки (Cl-, Br -, I-, NO2-, NO3-, CN-, C2O4-, CNS-), нейтральные молекулы простого и сложного строения (H2O, NH3, C5H5N, NH2OH, (CH3)2S, C2H5SH) и многие другие неорганические и органические группы. Платина способна образовывать даже такие комплексы, в которых все шесть лигандов различны.
Химия комплексных соединений платины разнообразна и сложна. Не будем обременять читателя многозначительными частностями. Скажем только, что и в этой сложной области знаний советская наука неизменно шла и идет впереди. Характерно в этом смысле высказывание известного американского химика Чатта (1960 г.):
«Возможно, не случайно было и то, что единственная страна, которая посвятила значительную часть своих усилий в области химических исследований в 20-х и 30-х годах разработке координационной химии, была и первой страной, пославшей ракету на Луну».
Здесь же уместно напомнить о высказывании одного из основоположников советской платиновой промышленности и науки — Льва Александровича Чугаева: «Каждый точно установленный факт, касающийся химии платиновых металлов, рано или поздно будет иметь свой практический эквивалент».
Потребность в платине
За последние 20…25 лет спрос на платину увеличился в несколько раз и продолжает расти. До второй мировой войны более 50% платины использовалось в ювелирном деле. Из сплавов платины с золотом, палладием, серебром, медью делали оправы для бриллиантов, жемчуга, топазов… Мягкий белый цвет оправы из платины усиливает игру камня, он кажется крупнее и изящнее, чем в оправе из золота или серебра. Однако ценнейшие технические свойства платины сделали ее применение в ювелирном деле нерациональным.
Сейчас около 90% потребляемой платины используется в промышленности и науке, доля ювелиров намного меньше. «Виной» тому — комплекс технически ценных свойств элемента №78.
Кислотостойкость, термостойкость и постоянство свойств при прокаливании давно сделали платину совершенно незаменимой в производстве лабораторного оборудования. «Без платины, — писал Юстус Либих в середине прошлого века — было бы невозможно во многих случаях сделать анализ минерала… состав большинства минералов оставался бы неизвестным». Из платины делают тигли, чашки, стаканы, ложечки, лопатки, шпатели, наконечники, фильтры, электроды. В платиновых тиглях разлагают горные породы — чаще всего, сплавляя их с содой или обрабатывая плавиковой кислотой. Платиновой посудой пользуются при особо точных и ответственных аналитических операциях…
Важнейшими областями применения платины стали химическая и нефтеперерабатывающая промышленность.
В качестве катализаторов различных реакций сейчас используется около половины всей потребляемой платины*.
* Именно «потребляемой», а не «добываемой». Такой оборот вполне оправдан, когда речь идет о драгоценных металлах, идущих, помимо всего прочего, в «золотые кладовые» национальных банков.
Платина — лучший катализатор реакции окисления аммиака до окиси азота NO в одном из главных процессов производства азотной кислоты. Катализатор здесь предстает в виде сетки из платиновой проволоки диаметром 0,05…0,09 мм. В материал сеток введена добавка родия (5…10%). Используют и тройной сплав — 93% Pt, 3% Rh и 4% Pd. Добавка родия к платине повышает механическую прочность и увеличивает срок службы сетки, а палладий немного удешевляет катализатор и немного (на 1…2%) повышает его активность. Срок службы платиновых сеток — год-полтора. После этого старые сетки отправляют на аффинажный завод на регенерацию и устанавливают новые. Производство азотной кислоты потребляет значительные количества платины.
Платиновые катализаторы ускоряют многие другие практически важные реакции: гидрирование жиров, циклических и ароматических углеводородов, олефинов, альдегидов, ацетилена, кетонов, окисление SO2 в SO3 в сернокислотном производстве. Их используют также при синтезе витаминов и некоторых фармацевтических препаратов. Известно, что в 1974 г. на нужды химической промышленности в США было израсходовано около 7,5 т платины.
Не менее важны платиновые катализаторы в нефтеперерабатывающей промышленности. С их помощью на установках каталитического риформинга получают высокооктановый бензин, ароматические углеводороды и технический водород из бензиновых и лигроиновых фракций нефти. Здесь платину обычно используют в виде мелкодисперсного порошка, нанесенного па окись алюминия, керамику, глину, уголь. В этой отрасли работают и другие катализаторы (алюминий, молибден), но у платиновых — неоспоримые преимущества: большая активность и долговечность, высокая эффективность. Нефтеперерабатывающая промышленность США закупила в 1974 г. около 4 т платины.
Еще одним крупным потребителем платины стала автомобильная промышленность, которая, как это ни странно, тоже использует именно каталитические свойства этого металла — для дожигания и обезвреживания выхлопных газов. Для этих целей автомобильная промышленность США закупила в 1974 г. 11 т платины — почти столько же, сколько химическая и нефтеперерабатывающая отрасли, вместе взятые.
Четвертым и пятым по масштабам потребления покупателями платины в 1974 г. в США были электротехника и стекольное производство.
Стабильность электрических, термоэлектрических и механических свойств платины плюс высочайшая коррозионная и термическая стойкость сделали этот металл незаменимым для современной электротехники, автоматики и телемеханики, радиотехники, точного приборостроения. Из платины делают электроды топливных элементов. Такие элементы применены, например, на космических кораблях серии «Аполлон».
Из сплава платины с 5…10% родия делают фильеры для производства стеклянного волокна. В платиновых тиглях плавят оптическое стекло, когда особенно важно ничуть не нарушить рецептуру.
В химическом машиностроении платина и ее сплавы служат превосходным коррозионностойким материалом. Аппаратура для получения многих особо чистых веществ и различных фторсодержащих соединений изнутри покрыта платиной, а иногда и целиком сделана из нее.
Очень незначительная часть платины идет в медицинскую промышленность. Из платины и ее сплавов изготавливают хирургические инструменты, которые, не окисляясь, стерилизуются в пламени спиртовой горелки; это преимущество особенно ценно при работе в полевых условиях. Сплавы платины с палладием, серебром, медью, цинком, никелем служат также отличным материалом для зубных протезов.
Спрос науки и техники на платину непрерывно растет и далеко не всегда бывает удовлетворенным. Дальнейшее изучение свойств платины еще больше расширит области применения и возможности этого ценнейшего металла.
«Серебришко»?
Современное название элемента №78 происходит от испанского слова plata — серебро. Название «платина» можно перевести как «серебришко» или «сребрецо».
Эталон килограмма
Из сплава платины с иридием в нашей стране изготовлен эталон килограмма, представляющий собой прямой цилиндр диаметром 39 мм и высотой тоже 39 мм. Он хранится в Ленинграде, во Всесоюзном научно-исследовательском институте метрологии им. Д.И. Менделеева. Раньше был эталоном и платино-иридиевый метр.
Минералы платины
Сырая платина — это смесь различных минералов платины. Минерал поликсен содержит 80…88% Pt и 9…10% Fe; купроплатина — 65…73% Pt, 12…17% Fe и 7,7…14% Cu; в никелистую платину вместе с элементом №78 входят железо, медь и никель. Известны также природные сплавы платины только с палладием или только с иридием — прочих платиноидов следы. Есть еще и немногочисленные минералы — соединения платины с серой, мышьяком, сурьмой. К ним относятся сперрилит PtAs2, куперит PtS, брэггит (Pt, Pd, Ni)S.
Самые крупные
Самые крупные самородки платины, демонстрируемые на выставке Алмазного фонда СССР, весят 5918,4 и 7860,5 г.
Платиновая чернь
Платиновая чернь — мелкодисперсный порошок (размеры крупинок 25…40 мкм) металлической платины, обладающий высокой каталитической активностью. Ее получают, действуя формальдегидом или другими восстановителями на раствор комплексной гексахлорплатиновой кислоты H2.
Из «словаря химического», изданного в 1812 году
«Профессор Снядецкий в Вильне открыл в платине новое металлическое существо, которое названо им Вестий»…
«Фуркруа читал в Институте сочинение, в коем извещает, что платина содержит железо, титан, хром, медь и металлическое существо, доселе еще неизвестное»…
«Золото хорошо соединяется с платиною, но когда количество сей последней превышает 1/47, то белеет золото, не умножая чувствительно тяжести своей и тягучести. Испанское правительство, опасавшееся сего состава, запретило выпуск платины, потому что не знало средств доказать подлога»…
Особенности платиновой посуды
Казалось бы, посуда из платины в лаборатории пригодна на все случаи жизни, но это не так. Как ни благороден этот тяжелый драгоценный металл, обращаясь с ним, следует помнить, что при высокой температуре платина становится чувствительной к многим веществам и воздействиям. Нельзя, например, нагревать платиновые тигли в восстановительном и тем более коптящем пламени: раскаленная платина растворяет углерод и от этого становится ломкой. В платиновой посуде не плавят металлы: возможно образование относительно легкоплавких сплавов и потери драгоценной платины. Нельзя также плавить в платиновой посуде перекиси металлов, едкие щелочи, сульфиды, сульфиты и тиосульфаты: сера для раскаленной платины представляет определенную опасность, так же, как фосфор, кремний, мышьяк, сурьма, элементарный бор. А вот соединения бора, наоборот, полезны для платиновой посуды. Если надо как следует вычистить ее, то в ней плавят смесь равных количеств KBF4 и H3ВО3. Обычно же для очистки платиновую посуду кипятят с концентрированной соляной или азотной кислотой.
Платина была открыта ещё в середине XVI века испанскими конкистадорами, но до XIX века её практически нигде не использовали. Платина не поддавалась переплавке, алхимики наделили её адскими чертами и назвали бесполезным материалом. Этот самый дорогой в наше время благородный металл, ценился в несколько раз дешевле серебра. Сейчас платина нашла широкое применение в ювелирном деле, промышленности и медицине.
Платина в ювелирном деле
Из платины изготавливают дорогие ювелирные украшения: кольца, серьги, кулоны, браслеты, колье, цепочки. Изделия из этого благородного металла не изнашиваются со временем, сохраняют свой аристократичный серебристо-белый цвет. Платина широко применяется при производстве украшений со вставками из драгоценных камней – она очень податлива, благодаря чему камень не повреждается при установке в оправу.
Ежегодно на производство ювелирных украшений потребляется около 50 тонн платины по всему миру. Наибольшую востребованность получил сплав 950-ой пробы, состоящий из 95% платины и 5% иридия. Иридиевая лигатура придаёт ювелирному сплаву большую твёрдость и упругость.
В СССР из платины делали знаки отличия: орден «Победа», орден Суворова 1-ой степени и орден Ленина.
В банковской сфере
Платиновые слитки, выпускаемые в России, бывают мерными (5 – 500 г) и стандартными (не более 5,5 кг). Слитки можно приобрести в любом банке и продать их по установленному курсу. Платина считается одним из самых престижных и высокодоходных инструментов для инвестирования.
В Российской империи в обращении находились платиновые монеты достоинством 3, 6 и 12 рублей. В наши дни все выпускаемые монеты из платины являются инвестиционными. В 90-ых годах Банк России выпускал платиновые монеты 25, 50 и 150 рублей.
В технике и промышленности
Из платины производят постоянные магниты и стабильные электроконтакты. Платиновым слоем покрывают специальные лазерные зеркала, элементы СВЧ-техники. Также благородный металл можно обнаружить в термометрах сопротивления и нагревательных элементах ЭПС.
В химии
Платина – активный катализатор многих химических реакций, в том числе необходимых для промышленности. Она ускоряет присоединение водорода к ароматическим соединениям даже при комнатной температуре.
Из платины делают химически стойкую лабораторную посуду, которая выдерживает большие температуры при нагреве. Благородный металл используется в мировом производстве перекиси водорода H 2 O 2 – в составе электродов для получения пероксодисерной кислоты с последующим гидролизом и отгонкой пероксида водорода.
В стоматологии и медицине
Платина нашла применение в зубоврачебном деле. Из стоматологического прецизионного сплава Au – Pt – Pd делают съёмные зубные протезы.
Соединения платины используют для лечения различных форм рака как цитостатический препарат. Они запускают в организме апоптоз раковых клеток – клетка распадается на отдельные тельца, которые быстро фагоцитируются макрофагами или соседними клетками без воспалительной реакции. При терапии рака применяются карбоплатин C 6 H 12 N 2 O 4 Pt и оксалиплатин C₈H₁₄N₂O₄Pt.
Загрузка...
