Platina: vlastnosti a aplikace

Látky, které existují v přírodě, jsou téměř nevyčerpatelným tématem příběhů. Navíc ne všechny jsou stejně známé. Je nezbytné zjistit, alespoň pro obecný vývoj, hlavní body spojené s platinou, její vlastnosti a vlastnosti aplikace.

Ti, kdo absolvovali školu před několika desítkami let, by jistě řekli, že platina je kov sekundární podskupiny 8. skupiny Mendělejevovy periodické tabulky prvků. Tato klasifikace je však zastaralá a nyní platina patří do 10. skupiny prvků.

Nedá se říct, jak tento kov vypadá v přírodě. Ve své čisté formě ji lze získat pouze uměle. Platinové rudy mají pouze malé inkluze hlavní látky. Z fyzikálního hlediska se jedná o izomorfní směsi Pt s:

• měď;
• žehlička;
• nikl;
• stříbrný;
• různé kovy skupiny platiny.

Platinové rudy jsou rozptýleny všude. Většina z nich je soustředěna v Novém světě. Proto čest za objev platiny patří starým indiánům... Ani odborníci nevědí, kdy přesně začali tento kov těžit. Po objevení platiny Evropany se ale její role v ekonomice ukázala spíše negativní.

Není divu, že se v roce 1735 ve Španělsku rozhodli zakázat dovoz dříve vytěžené platiny do metropole. To, co se v Kolumbii opět vytěžilo, bylo nařízeno pečlivě oddělit od stříbra a zatopit v řekách. A vše, co se podařilo dovézt do samotného Španělska, se ve slavnostní atmosféře utopilo v moři.

Je ale zvláštní, že neuplynulo ani půl století od doby, kdy Madrid naopak nastavil kurz zvýšeného dovozu platinových surovin. Poté jej začali používat v národním měřítku k padělání mincí z jiných drahých kovů. V roce 1820 bylo podle různých zdrojů v Evropě 3 až 7 tun platiny. Právě z něj byly ve Francii vyrobeny normy metru a kilogramu. Dlouho ale stejně nemělo žádné seriózní uplatnění.

Měrná hmotnost čisté platiny je 21,45 gramů na metr krychlový. viz Taje při teplotě asi 1768 stupňů Celsia. K varu (odpařování) dochází při 3825 stupních. Právě tyto teplotní charakteristiky po dlouhou dobu neumožňovaly neizolovat čistý kov, natož stanovit jeho použití. Kromě toho je platina tvrdší než zlato a stříbro a je poměrně obtížné ji mechanicky opracovat.

Tento kov je kujný a tažný. Jeho pevnost v tahu je docela působivá.

Rozpouští se pouze v:

• královská vodka;
• kapalný brom;
• zahřátá kyselina sírová (ale extrémně pomalu).

Proto nemá smysl přinášet jej k magnetu, aby se oddělil od stříbra nebo zlata. Musíte jen pochopit, že neexistují žádné čistě platinové šperky. Mohou obsahovat různé koncentrace železa a niklu a právě tyto nečistoty na magnet reagují docela dobře.

To je zvědavé v mikrokosmu může mít platina magnetické vlastnosti. Fyzikům se je v experimentu podařilo najít v blízkosti atomové vrstvy kovu; otevření bylo oznámeno v roce 2018. Aby se látce propůjčily feromagnetické vlastnosti, musela být použita iontová kapalina – nový typ látky speciálně vytvořený během výzkumu. Pokud jde o barvu platiny, v přírodě je natřena stříbřitě bílým tónem. Někdy se vyskytují i ​​tmavě šedé exempláře.

Je důležité extrahovat platinovou rudu z útrob země, existuje několik způsobů.

I přes původní nález platinových ložisek v Jižní Americe se největší naleziště na světě 21. století nachází v Africe. Přesněji řečeno pak v Jižní Africe. Bushveldův komplex - obří nahromadění kovů skupiny platiny; předpokládá se, že se objevil před 2 miliardami let v důsledku sopečných procesů. Tvarem připomíná jihoafrické pole „talíř“ o průměru 370 km. Komplex se skládá z několika horizontů, které směřují do vnitrozemí.

Přitom mocnost uloženin ve 2 horizontech ze tří je jen asi 1 m. Platrifský horizont, který je v současné době aktivně rozvíjen, má na různých místech mocnost 5-90 m. Těží se otevřeným způsobem. Komplex byl otevřen v roce 1924. Právě odtud putují ¾ veškeré vytěžené platiny na světový trh.

Ale i dnes je naše země zařazena na seznam předních zemí v těžbě platinových rud. Pravda, je již na druhém místě, 5,8krát za Jižní Afrikou. Drahý kov se vyváží i z Ruska. Třetí příčku světového žebříčku zaujímá Zimbabwe, kde se těží asi 3x méně platiny (9 tun).

A také se těží platina:

• USA (6000 kg);
• Kanada (přibližně 5000 kg);
• ostatní státy (6100 kg dohromady).

Tento kov lze těžit jak otevřenými, tak důlními metodami. Lomy se nacházejí hlavně tam, kde se nacházejí sekundární rýže. V těchto místech byla po mechanické destrukci primárních ložisek uložena platina. Ale geologové již dávno zjistili, že většina z nich je soustředěna v podzemních vrstvách niklových rud. Důlní těžba se jen málo liší od práce s jinými kovovými nerosty; za zmínku stojí pouze významný podíl ruční práce.

Po obohacení jeho koncentrace stoupne o 3 řády. V komplexu Bushveld vyžaduje těžba 1 kg platiny v konečném důsledku (s přihlédnutím k technologickým ztrátám) vyzvednutí 500-1500 kg rudy. Poté se polotovar zpracovává v rafinačních metalurgických pecích a speciálních konvertorech; ale konečného výsledku je dosaženo až po rafinaci, kdy je koncentrace kovu 99,5 %.

Platina je lepší než zlato, protože je silnější než ono. Proto je životnost platinových produktů mnohem vyšší. Je mnohem obtížnější je poškrábat. Výsledkem je, že u těchto typů šperků (nejen) je méně pravděpodobné, že budou opraveny. Letitá platina se od zlata ještě více liší.

Díky patině získává šedou barvu s matným leskem. Mnoho nositelů se snaží tohoto efektu zbavit a své šperky leští. Podle jiných lidí, patina dělá drahý kov, ne-li ještě cennějším, tak v každém případě zajímavějším. Bez toho, abyste to viděli naživo, je nepravděpodobné, že bude možné učinit správné rozhodnutí. Vrstva rhodia na bílém zlatě se postupně opotřebovává a výrazně zežloutne.

Postupně také blednou a bude je třeba systematicky čistit. Po všem stříbro je chemicky aktivní a nevyhnutelně bude reagovat s nejběžnějšími látkami, dokonce i se vzdušným kyslíkem. Celý tento rozdíl ve prospěch platiny je však zastíněn tím, že je znatelně méně dostupná než zlato a ještě více stříbro.

Wolfram je podobný platině. Je ale výrazně levnější, přičemž pevnost wolframových výrobků je také vysoká. Problém je v tom, že wolfram se mnohem hůře zpracovává do normálního tvaru. Předělat wolframový prsten, upravit jeho velikost není snadný úkol ani s technologií 21. století. Stejné potíže vznikají při použití imitací titanu.

Existuje poměrně málo druhů slitin platiny. Většina šperků je vyrobena z kovu 950, který obsahuje 95 % čisté platiny. Někdy můžete najít 900. slitinu. Jeho zjevnými nevýhodami jsou nepříliš sytá barva a nevýrazný lesk. Proto z estetického hlediska ztrácí na 950 kovu hodně.

Rozšířené jsou slitiny platiny s iridiem. Čím více této druhé složky, tím bude sloučenina žáruvzdornější. Rozsah krystalizace slitin platina-iridium je poměrně úzký. Výrazně se zvyšuje i tvrdost a pevnost hmoty.

Pro různé účely lze platinu legovat také s:

• měď;
• ruthenium;
• palladium;
• nikl;
• rhodium.

Velmi velký podíl platiny se používá v průmyslu. Technologové vysoce oceňují vlastnost tohoto kovu urychlovat různé chemické reakce bez spotřeby. V současné době se někdy používá v lékařství, především pro zubní protetiku. Již v polovině minulého století toto využití představovalo několik procent veškeré těžené platiny. Toto číslo se postupně zvyšuje.

Jeho použití je rozšířené také při výrobě kyseliny dusičné (jako okysličovadla amoniaku). Je pravda, že v tomto případě se častěji používá slitina platiny a rhodia, nikoli čistý kov. Důvody této preference zajímají pouze technology a jsou nad rámec tohoto článku.Další drahý kov se používá při výrobě kyseliny sírové, hydrogenaci uhlovodíků, acetylenu, ketonů.

Ale platina je také široce používána v průmyslu rafinace ropy. Je to vynikající katalyzátor pro urychlení výroby benzínu. V destilačních kolonách se nedává síto, jak se někdy soudí, ale jemně rozptýlený platinový prášek. Je odolnější než molybden i vanad. A také ve prospěch platiny svědčí zvýšená účinnost.

Platinu lze použít v odporových kontaktech elektrických pecí. Najdete jej v mnoha dalších elektrických kontaktech.

Slitina platiny a kobaltu je potřebná k vytvoření magnetů, které kombinují kompaktnost a skvělý výkon.

Mnoho motoristů implicitně používá platinu pro sebe každý den. V automobilech je obsažen především v katalyzátorech. Tento kov pomáhá snižovat toxicitu výfukových plynů, čímž zlepšuje stav městské atmosféry. Platinový povlak v katalyzátoru je nanesen na monolitický keramický prvek.

Když se vrátíme k medicíně, stojí za zmínku, že unikátní chirurgické nástroje jsou vyráběny na bázi platiny. Lze je dezinfikovat lihovými hořáky bez potřeby speciálních činidel. Zubaři rádi pracují s nástroji potaženými tenkou vrstvou platiny. Platino-iridiové elektrody se používají pro řízení srdečního rytmu a pro protetiku při poruchách sluchu.

Nelze však nezmínit roli „bílého kovu“ v jiných oblastech.

Tak, je ve výrobě skla velmi žádaný... Nebo spíše ne okenní skla, ale vysoce kvalitní optická skla. Směs rhodium-platina pomáhá vyrábět sklolaminátové raznice o tloušťce menší než 1 mm. Funguje již mnoho tisíc hodin při teplotě 1400-1500 stupňů, která se vyvíjí uvnitř sklářských pecí.

Elitní české sklo, které stojí téměř pohádkové peníze, se vyrábí v platinových kelímcích.

Chemický průmysl samozřejmě nemohl obejít látku tak odolnou vůči teplu a nejžíravějším činidlům. Vyrábí se z něj kelímky z platiny, další potřeby pro výzkumné a odborné laboratoře, zejména pro čistý průmysl.

Takže přesně na základě Pt vytvořit některá zařízení používaná při tvorbě polovodičových krystalůproti. Pouze uvnitř nich je možné vytvořit takové podmínky, kdy koncentrace nečistot bude menší než 1 atom na milion. I v platinových kelímcích vznikají krystaly nezbytné pro tvorbu laserů a pro kontakty v slaboproudé elektrotechnice.

Tento kov jde dále do:

• zrcadla používaná uvnitř laserů;
• retorty pro výrobu kyseliny fluorovodíkové a kyseliny chloristé;
• nerozpustné anody pro galvanizační zařízení;
• odporové teploměry;
• samostatné části mikrovlnného zařízení;
• léky, které potlačují některé formy rakoviny;
• výroba mincí a insignií, medailí a řádů;
• zařízení pro syntézu vitamínů a některých dalších farmakologických přípravků.

Od samého začátku je potřeba se zaměřit na cenu. Platina s identickou ryzostí bude minimálně třikrát dražší než zlato... Navíc s tím nepracuje tolik klenotníků. Drtivá většina takových řemeslníků pracuje v západní Evropě. Odtud je vhodné zaměřit se na šperky. Nevěřte ale cenovce a slovům prodejců, ale požadujte oficiální certifikáty.

Přídavek kobaltu a ruthenia může prodloužit životnost produktu. Šperky s přídavkem iridia se spíše poškrábou, ale šetří peníze. Vzorek je nutné vybírat především s ohledem na vaše finanční možnosti.

A ještě pár tipů:

• platina je vizuálně kombinována s jakýmikoli drahými kameny;
• nejlepší možností (pokud jsou k dispozici finanční prostředky) by byla kombinace s diamanty;
• vložené kameny musí odpovídat obecné koncepci;
• ryté nápisy a vzory mohou rychle vyjít z módy;
• a samozřejmě musíte jít do oficiálního klenotnictví, a ne do první prodejny, na kterou cestou narazíte, nebo do kiosku uprostřed podchodu.

Nejsou zde žádné specifické požadavky. Čištění se obvykle provádí pomocí přípravků specifických pro platinu. Koupíte je ve většině klenotnictví. Někteří lidé používají nenasycenou mýdlovou vodu nebo vysoce zředěný amoniak. Někdy se používají i tekuté prostředky na mytí nádobí; předpokládá se však, že mýdla a gely způsobují ztrátu lesku.

Provádějí ji pouze zkušení klenotníci pomocí speciálního vybavení. Platinový předmět skladujte odděleně od šperků vyrobených z jiných kovů. To je ochrání před deformací při dotyku tvrdším předmětem.

Vysoká hodnota platiny je dána nejen jejími jedinečnými vlastnostmi, ale také její srovnatelnou vzácností. Odhaduje se, že i v ložiskách (stejně jako v celé zemské kůře) je koncentrace Pt 30krát menší než koncentrace zlata. V letech 1828 až 1845 se u nás vyráběly platinové mince. Jejich nominální hodnota byla 3, 6 a 12 rublů a celkové množství spotřebovaného kovu přesáhlo 14 tun. Platina spadala do kategorie drahých kovů až v roce 1751 – od doby, kdy se stala známou v Evropě, uplynulo zhruba 200 let.

A u nás se hned za prvních 10 let těžby vytěžilo tolik platiny jako v celé Americe za staletí před objevením uralských ložisek. A právě v Rusku byly nalezeny největší (obecně přetavené) a největší z dochovaných nugetů. Platina získala status chemického prvku v roce 1735, kdy Ital D. Scaliger prokázal její nerozpustnost; dříve se předpokládalo, že jde o jednoduchou látku.

Chemicky čistá platina byla izolována z rudy až o 68 let později v Anglii. Ve své kovové podobě je zcela biologicky neutrální. Jednotlivé sloučeniny (především s fluorem) však mohou být životu extrémně nebezpečné. A v roce 1867 všechny ruské zásoby platiny (ihned po zrušení moratoria na prodej) koupila Anglie. Ale ještě v prvních letech dvacátého století naše země tvořila minimálně 90 % světové produkce (protože fantastické zásoby v jižní Africe byly nalezeny až v polovině 20. let 20. století).

Není proto divu, že v květnu 1918 vznikl speciální ústav pro studium platiny. Nyní je součástí Ústavu obecné a anorganické chemie. Některé minerály obsahující platinu obsahují také antimon, arsen nebo síru, ale jsou méně běžné než sloučeniny s kovy. Minerál Norilskit těžený na severu Krasnojarského území tedy obsahuje 25 % železa a 26 % niklu. Je zvláštní, že v jedné z fází průmyslové výroby platiny lze použít cukerný roztok.

A názvy tohoto kovu jsou docela rozmanité: nazývá se jak „shnilé zlato“, tak „žabí zlato“. Jeho malé krystaly mají krychlový tvar. Zpočátku, v první polovině 19. století, se u nás z platiny vyráběly prsteny a obruče na sudy. Z hlediska elektrické vodivosti je tento kov horší než měď, hliník a stříbro. Platina začíná oxidovat vzdušným kyslíkem až při teplotách nad 200 stupňů.

Další informace o platině a jejích vlastnostech naleznete ve videu.