Vše o platinových kovech
O existenci drahých kovů ví téměř každý. Patří mezi ně stříbro, zlato a platina. O existenci platinové skupiny přitom ne každý ví. Jeho představitelé jsou také označováni jako urození.
Zvláštnosti
Platinové kovy Je skupina 6 prvků, které se nacházejí vedle sebe v periodické chemické tabulce. Každý z jejich prvků ve skupině je právem považován za vznešený. To je způsobeno následujícími chemickými a fyzikálními vlastnostmi.
- Odborníci upozorňují na nízkou koncentraci platinových kovů. Počet vkladů je malý. Tato charakteristika platí také pro chemické prvky, které jsou tradičně považovány za vzácné a drahé.
- Zástupci výše uvedené skupiny mají vlastnosti následujících kovů: rhodium, osmium, palladium, ruthenium.
- V procesu studia platinoidů existovala vynikající podobnost v atomové struktuře s prvky uvedenými výše.
Vědci pracující v oblasti chemie rozdělili všechny platinové kovy do dvou skupin nazývaných triády.
Dělení se provádí podle hmotnosti.
- Skupina #1... Toto jsou nejlehčí zástupci. Patří mezi ně palladium, ruthenium a rhodium.
- Skupina číslo 2. Zbývajících 6 kovů je iridium, osmium a samotná platina. To už jsou těžké kovy.
Kovy a jejich vlastnosti
Kovy výše uvedené skupiny mají svá vlastní označení. Seznam je následující.
- Ruthenium - Ru.
- Rhodium - Rh.
- Palladium - Pd.
- Osmium - Os.
- Iridium - Ir.
- Platina - Pt.
Poznámka: všechna označení jsou uspořádána v určitém pořadí podle atomové hmotnosti.
Od nejnižší hodnoty po nejvyšší. Všechny platinové kovy mají podobné vlastnosti.
- První podobnost je ve vzhledu.Téměř všechny prvky, kromě osmia, mají světlý odstín (kombinace bílé a stříbrné). Osmium má světle namodralý tón.
- Kovy jsou vysoce odolné vůči různým činidlům. Kromě toho jsou platinoidy účinnými katalyzátory.
- S jejich pomocí se řídí různé chemické procesy, řídí se rychlost oxidace a sledují se další reakce. Toto chování kovů je považováno za překvapivé a paradoxní.
Vlastnosti
Na povrchu nedochází k oxidaci. Tím je jasně prokázána setrvačnost. Podle odborníků je to patrné zejména u platiny. Při studiu zástupců platinové skupiny nebylo možné ignorovat bod tání. Nejnižší hodnota pro palladium je 1554 stupňů. Osmium má nejvyšší hodnotu. Jeho teplota je 3 tisíce 27 stupňů Celsia.
Následuje stejná vlastnost - infuzibility. Tato vlastnost hovoří o vynikající odolnosti proti opotřebení. Navzdory vnější podobnosti jsou fyzické vlastnosti odlišné. V závislosti na těchto ukazatelích se při zpracování používají speciální techniky. Ruthenium a osmium jsou velmi křehké kovy a vyžadují zvláštní péči.
Vysoká tažnost je indikátorem palladia a platiny.
Kde se těží?
Ložiska platinových kovů jsou obvykle roztroušena po celé Kanadě a Jižní Africe. V těchto oblastech se nerosty získávají standardní metodou dolu. Jak ukazuje praxe, většina platinoidů se těží extrakcí prvků z minerálů sulfidu niklu nebo měděných rud. Práce využívá flotační separaci. V procesu zpracování kovů se výsledný koncentrát roztaví, v důsledku čehož se získá speciální směs. Objem platinových kovů je od 15 do 20 % sušiny.
V některých případech se může proces těžby a zpracování lišit. V továrnách se někdy používá gravitační separace. V tomto případě se množství požadovaných chemických prvků zvýší na 50%. Tato možnost zpracování vylučuje tavení. Zatímco bohatá naleziště PGM jsou vzácná, některá naleziště se nacházejí také v Kanadě, Číně, Austrálii a Finsku.
Existují i jiné zdroje, nicméně jejich podíl na produkci je pouze 0,3 % z celkové hmoty těžené na planetě.
Kde se používají?
Platinoidy našly své uplatnění v různých oblastech. Univerzální vlastnosti kovů této skupiny se dnes aktivně využívají. Čistá platina sám o sobě je velmi měkký a poddajný. V tomto stavu je velmi náchylná k různým poškozením a defektům. Pro zvýšení tvrdosti a odolnosti drahého kovu proti opotřebení se používají různé prvky. Platina je legována dalšími chemickými prvky.
Platinové šperky jsou vysoce ceněné a dražší než zlato. Získali zvláštní popularitu v Japonsku. Obyvatelé Země vycházejícího slunce nazývají takové produkty „hakkin“. Hlavní slitinou šperků je platina a tvoří 90 % celkové hmoty. Zbývajících 10 % je palladium. Snadno se s ním pracuje, včetně pájení a dalšího zpracování.
Taky pro zvýšení tvrdosti se vzácný bílý kov kombinuje s rutheniem. Přídavek tohoto prvku zvyšuje odolnost vůči oxidačnímu procesu. PGM našly své uplatnění při výrobě kovaných výrobků. V tomto případě se používá slitina skládající se z mědi, platiny a palladia. Tato možnost je cenově dostupnější ve srovnání se složením dvou prvků: platiny a palladia.
Speciální slitiny vyrobené s použitím platinoidů jsou široce používány při výrobě termočlánků. Jedná se o speciální zařízení s širokým rozsahem použití. Jeho hlavním účelem je měnit vysoké teploty (maximální hodnota je až 1800 stupňů Celsia nad nulou).Někteří zástupci se používají v čisté formě. Zpravidla působí jako přísady ke zbytku kovů skupiny platiny. Palladium si našlo cestu do průmyslu elektrických zařízení i do moderních dentálních slitin.
Katalyzátory
Více než 40 % veškeré vyrobené platiny, která se vyrábí v zahraničí, se používá jako katalyzátor. Tato úžasná a užitečná vlastnost byla naznačena v první části článku. Téměř veškerý kov (asi 90 %) našel své uplatnění při výrobě výfukových systémů pro automobily. Vzácný materiál spolu s rhodiem a palladiem působí jako ochranný povlak voštinových struktur a dalších prvků. Kovová vrstva chrání před oxidačními procesy a udržuje zařízení v bezpečí a v pořádku. Při chemické reakci se agresivní složky přeměňují na neškodné sloučeniny a látky.
Chemické prvky mohou plnit úlohu účinného katalyzátoru nejen jako povlak, ale také ve formě žhavého kovového pletiva. V tomto případě dochází k reakci mezi vzduchem a jedovatou látkou - amoniakem. Výsledkem je kyselina dusičná a oxid dusnatý. Pro získání dalších látek se přidávají různé složky.
Další oblastí, která se bez použití PGM neobejde, je těžba ropy. Jde o globální odvětví, které poukazuje na hodnotu platinoidů a jejich význam v průmyslu.
Další použití kovů jsou následující.
- Na území Ruska se k výrobě používá palladium investiční mince. Začali to dělat po vydání čisté palladiové mince během sovětské éry. Nominální hodnota je 25 rublů.
- Vysokonapěťová zařízení se také neobejdou bez použití PGM. Při výrobě elektroniky tohoto typu jsou zapotřebí odolné a spolehlivé kontakty odolné proti opotřebení, které budou odolné vůči negativním vlivům zvenčí. Navzdory vývoji nových technologií v současné době neexistuje žádná funkční alternativa platinoidů.
- V procesu výroby nástrojů a zařízení pro práci ve ztížených podmínkách takové kovy se také aktivně používají. Pro práci v nepřátelském prostředí musí být vybavení silné, odolné proti opotřebení a trvanlivé. Právě tyto vlastnosti získává od platinových kovů.
- Na výrazně zlepšuje odolnost titanu proti korozi, přidává se do ní trochu palladia. Tento prvek skupiny platiny se také často mísí s ocelí.
- V medicíně aktivní spojení jsou také aktivně využívána. Tato praxe byla uplatňována dříve a zůstává aktuální i dnes.
- Nezapomeňte na platinovou fólii. Tento materiál je zvyklý chránit zařízení chemických reaktorů.
- Aktivně se používá slitina stříbra a palladia v slaboproudé elektronice.
Další informace o tom, jak se tento drahý kov používá, najdete v dalším videu.