Svojstva i primjene platina

Platinum je gust, stabilan i rijedak metal koji se često upotrebljava u nakitu zbog atraktivnog, srebrnog izgleda, kao iu medicinskim, elektronskim i kemijskim primjenama zbog svojih različitih i jedinstvenih kemijskih i fizikalnih svojstava.

Nekretnine

• Atomski simbol: Pt
• Atomski broj: 78
• Element Kategorija: Prijelazni metal
• Gustoća: 21,45 g / cm³
• Talište: 3214,9 ° F (1768,3 ° C)
• Točka vrenja: 6917 ° F (3825 ° C)
• Mohova tvrdoća: 4-4.5

Karakteristike

Platinum metal ima niz korisnih svojstava, što objašnjava njegovu primjenu u širokom rasponu industrije. To je jedan od najgušćih metalnih elemenata - gotovo dvostruko veći od olova - i vrlo stabilan, dajući metalima izvrsna svojstva otporna na koroziju. Dobar dirigent električne energije, platina je također klapa i duktilna.

Platina se smatra biološki kompatibilnim metalom jer je netoksičan i stabilan, tako da ne reagira ili negativno utječe na tkivo tijela. Nedavna istraživanja također su pokazala da platina inhibira rast nekih kancerogenih stanica.

Povijest

Jedna od platinastih metalnih metala (PGMs), koja uključuje platinu, upotrijebljena je za ukrašavanje lijesa Theba, egipatske grobnice koja datira iz oko 700 stupnjeva Celzijusa. Ovo je najranija poznata upotreba platine, premda su prekomolumbijski južnoamerički narodi također izradili ukrase od zlata i platinskih legura.

Španjolski pobjednici bili su prvi Europljani koji su se susreli s metalom, iako su je zbog sličnog izgleda smatrali neugodnim u potrazi za srebrom. Nazivali su metalu kao Platina - inačica Plata , španjolska riječ za srebro ili Platina del Pinto zbog svog otkrića u pijesku duž obala rijeke Pinto u modernoj Columbiji.

Iako je studirao niz engleskih, francuskih i španjolskih kemičara sredinom 18. stoljeća, Francois Chabaneau je prvi koji je 1783. izradio čisti uzorak platinskih metala. Godine 1801. engleski William Wollaston otkrio je metodu za učinkovito vađenje metala iz rude, što je vrlo slično procesu koji se danas koristi.

Srebrno nalik platinastom metalu brzo je postao cijenjena roba među plemićima i imućnicima koji su tražili nakit izrađen od najnovijih plemenitih metala.

Rastuća potražnja dovela je do otkrića velikih naslaga na Uralu 1824. i Kanade 1888. godine, ali nalaz koji bi temeljito promijenio budućnost platine nije došao do 1924. godine kada je poljoprivrednik u Južnoj Africi naišao na platinasti nugget u koritu rijeke. To je u konačnici dovelo do otkrića geomologa Hansa Merenskya za Bushveldov ignej kompleks, najvećeg platinastog taloga na zemlji.

Iako su neke industrijske aplikacije za platine (npr. Svjećice) bile korištene do sredine 20. stoljeća, većina postojećih elektroničkih, medicinskih i automobilskih aplikacija razvijena je tek od 1974. godine kada su propisi o kvaliteti zraka u SAD-u pokrenuli razdoblje autokatalizatora ,

Od tog vremena, platina je također postala investicijskim instrumentom i trguje se na New York Mercantile Exchange i London Platinum and Palladium Market.

Proizvodnja

Iako platina najčešće nastaje prirodno u taložnicama plašta, metalni minerali platine i platine skupine (PGM) obično ekstrahiraju metal od sperblita i suradnika, dvije rude koje sadrže platine.

Platinum se uvijek nalazi zajedno s drugim PGM-ovima. U kompleksu Bushveld u Južnoj Africi i ograničenom broju ostalih rudačkih tijela, PGM-ovi se pojavljuju u dovoljnim količinama kako bi se učinilo ekonomičnim isključivo izdvajanje tih metala; dok se u Norilskovom i Kanadskom Sudburškom depozitiranju platina i ostali PGM-i ekstrahiraju kao nusproizvodi nikla i bakra. Izlučivanje platine iz rude je i kapital i radno intenzivno. Može potrajati i do 6 mjeseci i 7 do 12 tona rude za proizvodnju jedne trojice unca (31.135 g) čiste platine.

Prvi korak u ovom postupku je uništavanje rude koja sadrži platinu i uranja u reaktant koji sadrži vodu; proces poznat kao 'flotacija pjenom'. Tijekom plivanja, zrak se ispušta kroz gnojnicu rude i vode. Platinumne čestice se kemijski vežu na kisik i podižu na površinu u pjenom koja se obriše radi daljnjeg pročišćavanja.

Nakon sušenja, koncentrirani prašak sadrži još uvijek manje od 1% platine. Zatim se zagrijava na više od 2732F ° (1500C °) u električnim pećima i zrak se ponovno puhati, uklanjajući nečistoće od željeza i sumpora. Koriste se elektrolitičke i kemijske tehnike za ekstrakciju nikla, bakra i kobalta, što rezultira koncentriranjem od 15-20% PGM.

Aqua regia (izrada dušične kiseline i klorovodične kiseline) koristi se za otapanje platinskih metala iz mineralnog koncentrata stvaranjem klora koji se prenosi na platinu kako bi nastala kloroplatinska kiselina. U završnom koraku, amonijev klorid se koristi za konverziju kloroplatinske kiseline u amonijev heksakloroplatinat, koji se može spaliti da se dobije čisti platinski metal.

Dobra vijest je da se svi platini ne proizvode iz primarnih izvora u ovom dugom i skupom procesu. Prema statistikama Sjedinjenih Država za geološko istraživanje (USGS), oko 30% od 8,53 milijuna unci platine proizvedeno širom svijeta u 2012. došlo je iz recikliranih izvora.

Sa svojim resursima usredotočenim na kompleks Bushveld, Južna Afrika je daleko najveći proizvođač platine, opskrbljujući preko 75% svjetske potražnje, dok su Rusija (25 tona) i Zimbabve (7,8 tone) također veliki proizvođači. Anglo Platinum (Amplats), Norilsk Nickel i Impala Platinum (Implats) najveći su pojedinačni proizvođači platinskih metala.

Prijave

Za metal čija je godišnja globalna proizvodnja samo 192 tone, u platinama se nalazi i kritično za proizvodnju mnogih svakodnevnih predmeta.

Najveća upotreba, koja čini oko 40% potražnje, je industrija nakita gdje se prvenstveno koristi u leguri koja čini bijelo zlato. Procjenjuje se da više od 40% vjenčanih prstenova prodanih u SAD-u sadrži neke platine. SAD, Kina, Japan i Indija najveća su tržišta platinastog nakita.

Platinumova otpornost na koroziju i stabilnost na visokoj temperaturi čine ga idealnim kao katalizator u kemijskim reakcijama. Katalizatori ubrzavaju kemijske reakcije bez kemijske promjene u procesu.

Platinumova glavna primjena u ovom sektoru, koja čini oko 37% ukupne potražnje za metalima, u katalitičkim je pretvaračima automobila. Katalitički pretvarači smanjuju štetne kemikalije od emisije ispušnih plinova iniciranjem reakcija koje pretvaraju više od 90% ugljikovodika (ugljični monoksid i oksidi dušika) u druge, manje štetne spojeve.

Platina se također koristi za kataliziranje dušične kiseline i benzina; povećavajući razinu oktana u gorivu. U elektroničkoj industriji, krpe za platine koriste se za izradu poluvodičkih kristala za lasere, dok se legure koriste za izradu magnetskih diskova za tvrde diskove računala i prekidanje kontakata u automobilskoj kontroli.

Potražnja iz medicinske industrije raste, budući da se platina može koristiti za svoje vodljivo svojstvo u elektrodama pacemakera, kao i na implantatima zvuka i mrežnice, te za svojstva protiv karcinoma u lijekovima (npr. Carboplatin i cisplatin).

Ispod je popis nekih od mnogih drugih aplikacija za platinu:

• S rodijem, koristi se za izradu termoelementa visoke temperature
• Izraditi optički čist, ravno staklo za televizore, LCD zaslone i monitore
• Za izradu niti od stakla za svjetlovodnu
• U legurama koje se koriste za oblikovanje vrha automobilskih i aeronautskih svjećica
• Kao zamjena za zlatom u elektronskim vezama
• U premazi za keramičke kondenzatore u elektroničkim uređajima
• U visokotemperaturnim legurama za mlaznice za mlazno gorivo i konusne nosne rakete
• U zubnim implantatima
• Za izradu visokokvalitetnih flauta
• U detektorima dima i ugljičnog monoksida
• Za proizvodnju silikona
• U premazima za britve

_izvori:

_{Drvo, Ian. 2004. Platina , Benchmark Books (New York).}

_{Međunarodna udruga metala Platinum Group (IPA).}

_{Izvor: http://ipa-news.com/}

_{USGS: Platinum Group Metals.}

_{Izvor: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/}