Бұл тығыз металдың қасиеттері мен қолданылуын шолу
Платинум - оның тартымды, күміс тәрізді келбеті үшін, сондай-ақ медициналық, электронды және химиялық қосымшаларда әр түрлі және бірегей химиялық және физикалық қасиеттеріне байланысты зергерлік бұйымдарда жиі пайдаланылатын тығыз, тұрақты және сирек метал.
Сипаттар
- Атом символы: Pt
- Атом нөмірі: 78
- Element Категория: Өтпелі металл
- Тығыздығы: 21.45 г / см 3
- Еріту нүктесі: 3214.9 ° F (1768.3 ° C)
- Қайнау температурасы: 6917 ° F (3825 ° C)
- Moh's Hardness: 4-4.5
Сипаттамалары
Платиналық метал бірқатар пайдалы қасиеттерге ие, ол оны өнеркәсіптің кең ауқымында қолдануды түсіндіреді. Бұл ең мықты металл элементтерінің бірі - қорғасын ретінде екі есе тығыз және өте тұрақты, бұл металлдың тамаша коррозияға төзімді қасиеттерін береді. Электрөткізгіштің жақсы дирижері, платина, сондай-ақ, әйгілі және сіңіргіш.
Платина биологиялық тұрғыдан үйлесімді металл деп есептеледі, себебі ол улы емес және тұрақты болып табылады, сондықтан ол дене мүшелеріне әсер етпейді немесе теріс әсер етеді. Соңғы зерттеулер сондай-ақ кейбір рак клеткаларының өсуін тежеуге платинаны көрсетті.
Тарих
Платиналы қамтитын платина тобындағы металдардың қорытпасы (PGMs) , The Factory of Thebes-ді, 700-ге жуық ескі мысырлық қабірді безендіру үшін пайдаланылды. Платинаның ең ерте қолданылуы, алайда колумбиялық оңтүстік америкалықтар алтын мен платина қорытпаларынан жасалған әшекейлер жасады.
Испан конкистадорлары металды кездестіретін алғашқы еуропалықтар болды, бірақ олар оны ұқсас келбеті себепті күмісті іздестірудегі қиындықты тапты. Олар Платина деп аталады - Plata нұсқасы, күміс үшін испан сөзі - немесе Platina del Pinto , қазіргі заманғы Колумбиядағы Пинто өзенінің жағалауындағы құмдарда табылғаны.
18 ғасырдың ортасында ағылшын, француз және испандық химиктердің бірқатар зерттегеніне қарамастан, Франсуа Шабанау 1783 жылы платина металдың таза үлгісін шығаратын алғашқы болды. 1801 жылы ағылшын Уильям Уолластон металды тиімді түрде алудың әдісін тапты бүгінгі пайдаланылатын үдерісіне өте ұқсас кен.
Платиналық металдың күміс тәрізді көрінісі тез арада оны құнды металдан жасалған зергерлік бұйымдарды іздестірген бай және байлар арасында бағаланған тауарға айналдырды.
Өсіп келе жатқан сұраныс 1824 жылы Орал тауларында және Канадада 1888 жылы үлкен кен орындарын ашуға әкелді, бірақ Оңтүстік Африкадағы фермер өзен арнасындағы платина құймалары арқылы соқтығысқан кезде, платина болашағын түбегейлі өзгерту 1924 жылға дейін келмеді. Нәтижесінде, геолог Ханс Меренскийдің Бушвельдтің магний кешенін, жердегі ең ірі платин кенішін ашты.
20-ғасырдың ортасында платинаға арналған кейбір өнеркәсіптік қосымшалар (мысалы, ұшқынның қаптамалары) қазіргі қолданыстағы электронды, медициналық және автоматтандырылған бағдарламалардың көбі 1974 жылдан бері АҚШ-та ауаның сапасы туралы ережелер автокатализаторлық кезең басталған кезде ғана дамыған.
Сол уақыттан бері платина инвестициялық құралға айналды және Нью-Йорк тауар биржасында және London Platinum және Palladium Market сатты.
Өндіріс
Платина көбінесе плазерлі шөгінділерде кездессе де, платина және платина тобындағы металл (PGM) кеншілер әдетте металды спирилит пен кооперантпен, екі платина бар рудалардан шығарады.
Платина әрқашан басқа PGM-лермен бірге табылған. Оңтүстік Африканың Бушвельд кешенінде және басқа да рудалық телімдердің шектеулі саны PGM-лер жеткілікті мөлшерде кездеседі, сондықтан оларды тек қана осы металдарды шығаруға үнемді ету үшін; ал Ресейдің Норильск және Канададағы Садбери қалаларында платина және басқа да ПГМ-ларда никель мен мысның қосындылары шығарылады.
Рудадан алынған платинаны шығару - бұл капитал және еңбек күші. Бір троялық унция (31,135 г) таза платина алу үшін 6 айға дейін және 7-12 тоннаға дейін кенді алу мүмкін.
Бұл үрдістегі алғашқы қадам - платина бар кенді қысу және оны су бар реагентге батыруға; «көбік флотациясы» деп аталатын процесс.
Флотация кезінде ауа рудалық суспензия арқылы сорылады. Платиналық бөлшектер химиялық түрде оттегіне қосылып, кейіннен тазартуға арналған сіңірілмеген көбікке бетіне көтеріледі.
Кептірілгеннен кейін концентратталған ұнтақ әлі де кемінде 1% платинадан тұрады. Содан кейін электр пештерінде 2732 ° С-ден (1500 ° C) дейін қызады, содан кейін ауа сөніп, темір мен күкірт қоспаларын алып тастайды.
Электролиттік және химиялық әдістер никель, мыс және кобальт алу үшін пайдаланылады , нәтижесінде 15-20% ПГМ концентратына әкеледі.
Aqua regia (азот қышқылының және тұз қышқылының концепциясы) платина металын минералды концентраттан ерітіп, хлороплатин қышқылын қалыптастыруға арналған платина түріндегі хлорды түзеді.
Соңғы сатыда хлороплатин қышқылын аммоний гексахлороплатинатқа айналдыру үшін аммоний хлориді қолданылады, ол таза платина металын қалыптастыруға жағылады.
Жақсы жаңалық - бұл ұзақ және қымбат процесте барлық платина бастапқы көздерден алынбайды. АҚШ геологиялық шолуы (USGS) статистикасына сәйкес, 2012 жылы әлемде өндірілген 8,53 миллион унция платинаның шамамен 30 пайызы қайта өңделген көздерден алынған.
Бушвельд кешенінде орналасқан ресурстармен Оңтүстік Африка әлемдегі сұраныстың 75% -дан астамын қамтамасыз ететін ең ірі платина өндірушісі болып табылады, ал Ресей (25 тонна) және Зимбабве (7,8 тонна) да ірі өндірушілер болып табылады. Anglo Platinum (Amplats), Norilsk Nickel және Impala Platinum (Implats) платина металдың ірі жеке өндірушілері болып табылады .
Өтініштер
Жылдық жаһандық өндірісі 192 тоннаны құрайтын металл үшін платина күнделікті көптеген заттардың өндірісінде маңызды болып табылады.
Ең үлкен сұраныс, сұраныстың шамамен 40% -ын құрайды, ол ең алдымен ақ алтын жасайтын қорытпада қолданылатын зергерлік өнеркәсіп. АҚШ-та сатылатын үйлену сақиналарының 40% -ы кейбір платинадан тұрады. АҚШ, Қытай, Жапония және Үндістан платина зергерлік бұйымдары үшін ең үлкен нарық болып табылады.
Платинаның коррозияға төзімділігі мен жоғары температура тұрақтылығы оны химиялық реакциялардағы катализатор ретінде тамаша етеді. Катализаторлар химиялық реакцияларды тездетеді, олар химиялық түрде өзгермейді.
Платинаның осы саладағы негізгі қолданысы металға жалпы сұраныстың шамамен 37% құрайды, автомобильдерге каталитикалық түрлендіргіштерде. Каталитикалық түрлендіргіштер көмірсутектердің (көміртегі тотығы мен азоты оксидтерінің) 90% -нан астамын басқа, аз зиянды қосылыстарға айналдыратын реакцияларды бастау арқылы зиянды химиялық заттарды шығарындылардан азайтады.
Платина сонымен бірге азот қышқылын және бензинді катализдеу үшін қолданылады; отынның октан деңгейін арттыру.
Электроника өнеркәсібінде платина крестикалары лазер үшін жартылай өткізгіш кристалдар жасау үшін пайдаланылады, ал қорытпалар компьютерлік қатты дискілерге арналған магнитті дискілерді жасауға және автокөлік бақылауында контактілерді ауыстыруға қолданылады.
Медициналық индустриядан сұраныс өседі, өйткені платина жүрек-қан тамырларының электродтарында, сондай-ақ ауыз қуысы мен сетчатка импланттарында, сондай-ақ дәрілік препараттарда (мысалы, карбоплатин мен цисплатин) қатерлі ісікке қарсы қасиеттер үшін пайдаланылуы мүмкін.
Төменде платина үшін көптеген басқа бағдарламалар тізімі бар:
- Жоғары температуралы термопарктерді жасау үшін пайдаланылатын родиймен
- Теледидар, LCD және мониторлар үшін оптикалық таза, жазық шыны жасау
- Талшықты оптика үшін әйнек жіптерін жасау
- Автомобильдер мен аэронавигациялық ұшақтардың ұштарын жасау үшін қорытпаларда қолданылады
- Электрондық қосылымдарда алтынға алмастырушы ретінде
- Электрондық құрылғылардағы керамикалық конденсаторларға арналған жабындарда
- Жоғары температуралы қорытпаларда реактивті отын шашқыштары мен зымыран мұрын конусы
- Тіс импланттарында
- Жоғары сапалы флейта жасау
- Түтін және көміртегі тотығы детекторларында
- Силикондарды өндіру
- Ұстараны жабу үшін
Көздер:
Ағаш, Ян. Платина . Benchmark Books (Нью-Йорк).
Халықаралық Platinum Group Metals Association (IPA) қауымдастығы.
Дерек көзі: http://ipa-news.com/
USGS: Platinum Group Metals.
Дереккөз: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/