Платината е плътен, стабилен и рядък метал, който често се използва в бижутата заради атрактивния си, подобен на сребро външен вид както и в медицински, електронни и химически приложения поради своите разнообразни и уникални химически и физически Имоти.
Имоти
- Атомен символ: Pt
- Атомен номер: 78
- Категория на елементите: Преходен метал
- Плътност: 21,45 грама / сантиметър3
- Точка на топене: 3214,9 ° F (1768,3 ° C)
- Точка на кипене: 6917 ° F (3825 ° C)
- Твърдост на Moh: 4-4.5
Характеристики
Платиненият метал има редица полезни свойства, което обяснява приложението му в широк спектър от индустрии. Той е един от най-плътните метални елементи - почти два пъти по-плътен от оловото - и много стабилен, придаващ отличен метал корозия устойчиви свойства. Добър проводник на електричество, платината също е ковък (може да се формира без счупване) и пластичен (може да се деформира, без да губи сила).
Платината се счита за биологично съвместим метал, тъй като е нетоксичен и стабилен, така че не реагира и не влияе отрицателно на телесните тъкани. Последните изследвания също показват, че платината инхибира растежа на някои ракови клетки.
История
Сплав на метали от платинена група (PGM), която включва платина, е била използвана за украса на ковчега на Тива, египетска гробница, датираща от около 700 г. пр. н. е. Това е най-ранната известна употреба на платина, въпреки че доколумбовите южноамериканци също правят орнаменти от злато и платина сплави.
Испанските конкистадори бяха първите европейци, които се сблъскаха с метала, въпреки че им се стори неприятно в преследването на среброто поради подобния му вид. Те посочват метала като Платина—Версия на Плата, испанската дума за сребро - или Платина дел Пинто поради откриването му в пясъците по бреговете на река Пинто в днешна Колумбия.
Първата продукция и голямо откритие
Въпреки че е изследван от редица английски, френски и испански химици в средата на 18 век, Франсоа Шабано е първият, който произвежда чиста проба от платинен метал през 1783 година. През 1801 г. англичанинът Уилям Уоластън открива метод за ефективно извличане на метала от руда, който е много подобен на процеса, използван днес.
Подобният на сребро вид на платинен метал бързо го превърна в ценна стока сред кралските особи и богатите, които търсеха бижута, изработени от най-новия благороден метал.
Нарастващото търсене доведе до откриването на големи находища в Уралските планини през 1824 г. и Канада през 1888 г., но констатацията, която би коренно промени бъдещето на платината дойде едва през 1924 г., когато фермер в Южна Африка се натъкна на платинен къс в речно корито. Това в крайна сметка доведе до откриването на геолога Ханс Меренски на магматичния комплекс Бушвелд, най-голямото платинено находище на земята.
Последни употреби на платина
Въпреки че някои индустриални приложения за платина (например покрития със свещи) са били в употреба до средата на 20-ти век, по-голямата част от сегашната електронни, медицински и автомобилни приложения са разработени едва от 1974 г., когато регулациите за качеството на въздуха в САЩ инициират ера на автокатализатора.
Оттогава платината се превърна в инвестиционен инструмент и се търгува на Търговска борса в Ню Йорк и Лондонски пазар на платина и паладий.
Производство на платина
Въпреки че платината най-често се среща естествено в россыпи, платината и метал от платинена група (PGM) миньорите обикновено извличат метала от сперлит и куперит, две платиносъдържащи руди.
Платината винаги се намира заедно с други PGM. В комплекса Бушвелд в Южна Африка и ограничен брой други рудни тела, PGM се срещат в достатъчни количества, така че да бъде икономично изключително да се извличат тези метали; като има предвид, че в руските находища в Норилск и Канада в Съдбъри се извличат платина и други PGM като странични продукти от никел и мед. Извличането на платина от руда е както капиталово, така и трудоемко. Може да отнеме до 6 месеца и от 7 до 12 тона руда, за да се получи една тройунция (31,135 g) чиста платина.
Първата стъпка в този процес е да се счупи платина, съдържаща руда, и да се потопи в реагента, съдържащ вода; процес, известен като „пяна флотация“. По време на флотация въздухът се изпомпва през рудно-водната суспензия. Платинените частици химически се прикрепят към кислорода и се издигат на повърхността в пяна, която се отстранява за по-нататъшно рафиниране.
Последните етапи на производството
След като изсъхне, концентрираният прах все още съдържа по-малко от 1% платина. След това се загрява до над 2732F ° (1500C °) в електрически пещи и въздухът се продухва отново, като се отстранява желязо и сярни примеси. Електролитни и химични техники се използват за извличане на никел, мед и кобалт, което води до концентрат от 15-20% PGM.
Aqua regia (смес от азотна киселина и солна киселина) се използва за разтваряне на платинен метал от минералния концентрат чрез създаване на хлор, който се свързва с платината, за да образува хлороплатинова киселина киселина. В последния етап амониевият хлорид се използва за превръщане на хлороплатиновата киселина в амониев хексахлороплатинат, който може да бъде изгорен, за да се получи чист платинен метал.
Най-големите производители на платина
Добрата новина е, че не цялата платина се произвежда от първични източници в този дълъг и скъп процес. Според Геоложка служба на САЩ (USGS) статистика, около 30% от 8,53 милиона унции платина, произведени в света през 2012 г., идват от рециклирани източници.
Със своите ресурси, съсредоточени в комплекса Бушвелд, Южна Африка е най-големият производител на платина, предлагаща над 75% от световното търсене, докато Русия (25 тона) и Зимбабве (7,8 тона) също са големи производители. Anglo Platinum (Amplats), Norilsk Nickel и Impala Platinum (Implats) са най-големите индивидуални производители на платина метал.
Приложения
За метал, чието годишно глобално производство е едва 192 тона, платината се намира в много критични за производството на много ежедневни предмети.
Най-голямото използване, което представлява около 40% от търсенето, е бижутерската индустрия, където се използва предимно в сплавта, която произвежда бяло злато. Смята се, че над 40% от сватбените пръстени, продавани в САЩ, съдържат малко платина. САЩ, Китай, Япония и Индия са най-големите пазари за бижута от платина.
Промишлени приложения
Устойчивостта на корозия и стабилността при висока температура на платината я правят идеална като катализатор в химичните реакции. Катализаторите ускоряват химичните реакции, без да се променят химически в процеса.
Основното приложение на Platinum в този сектор, което представлява около 37% от общото търсене на метала, е в каталитичните конвертори за автомобили. Катализаторите намаляват вредните химикали от емисиите на отработени газове, като инициират реакции, които превръщат 90% въглеводороди (въглероден окис и азотни оксиди) в други, по-малко вредни, съединения.
Платината се използва също за катализиране на азотна киселина и бензин; повишаване нивата на октан в горивото. В електронната индустрия платиновите тигли се използват за направата на полупроводникови кристали за лазери сплавите се използват за изработване на магнитни дискове за твърди дискове на компютъра и превключване на контакти в автомобилната индустрия контроли.
Медицински приложения
Търсенето от медицинската индустрия нараства, тъй като платината може да се използва както за своите проводими свойства в пейсмейкърите електроди, както и слухови и ретинални импланти и за неговите противоракови свойства в лекарствата (напр. карбоплатин и цисплатин).
По-долу е даден списък на някои от многото други приложения за платина:
- С родий, използван за направа на високотемпературни термодвойки
- За да направите оптически чисто, плоско стъкло за телевизори, LCD и монитори
- Да се направят нишки от стъкло за оптични влакна
- В сплави, използвани за оформяне на върховете на автомобилни и въздухоплавателни свещи
- Като заместител на златото в електронните връзки
- В покрития за керамични кондензатори в електронни устройства
- Във високотемпературни сплави за дюзи за реактивно гориво и конуси на ракетите
- При зъбни импланти
- Да се правят висококачествени флейти
- В детектори за дим и въглероден окис
- За производство на силикони
- В покрития за самобръсначки