Platina: lastnosti in uporaba

Snovi, ki obstajajo v naravi, so skoraj neizčrpna tema za zgodbe. Poleg tega niso vsi enako znani. Nujno je, vsaj za splošni razvoj, ugotoviti glavne točke, povezane s platino, njenimi lastnostmi in značilnostmi uporabe.

Tisti, ki so pred nekaj desetletji diplomirali iz šole, bi z gotovostjo rekli, da je platina kovina sekundarne podskupine 8. skupine periodnega sistema elementov Mendelejeva. Vendar je ta klasifikacija zastarela in platino sedaj uvrščamo v 10. skupino elementov.

Nemogoče je reči, kako ta kovina izgleda v naravi. Dejansko ga je v čisti obliki mogoče pridobiti le umetno. Platinaste rude imajo le majhne vključke glavne snovi. S fizikalnega vidika so izomorfne zmesi Pt z:

• baker;
• železo;
• nikelj;
• srebro;
• različne kovine platinske skupine.

Platinaste rude so povsod v razpršenem stanju. Večina jih je skoncentriranih v Novem svetu. Zato čast odkritja platine pripada starim Indijcem. Kdaj točno so začeli kopati to kovino, niti strokovnjaki ne vedo. Toda po tem, ko so Evropejci odkrili platino, se je njena vloga v gospodarstvu izkazala za precej negativno.

Ni čudno, da se je Španija leta 1735 odločila prepovedati uvoz prej izkopane platine v metropolo. Kar je bilo ponovno izkopano v Kolumbiji, je bilo ukazano skrbno ločiti od srebra in poplavljeno v rekah. In vse, kar jim je prej uspelo uvoziti v samo Španijo, so slovesno potopili v morje.

Zanimivo pa je, da ni minilo niti pol stoletja, odkar se je Madrid, nasprotno, lotil povečanega uvoza platinskih surovin. Nato so ga začeli uporabljati v nacionalnem obsegu za ponarejanje kovancev iz drugih plemenitih kovin. Do leta 1820 je bilo po različnih virih v Evropi od 3 do 7 ton platine. Iz njega so v Franciji izdelali standarde metra in kilograma. Vendar še dolgo ni imela nobene resne prijave.

Specifična teža čiste platine je 21,45 g na 1 cu. glej Stopi se pri temperaturi približno 1768 stopinj Celzija. Vrenje (izhlapevanje) se pojavi pri 3825 stopinjah. Ravno takšne temperaturne značilnosti dolgo časa niso dopuščale izolacije čiste kovine, še manj pa vzpostavitve njene uporabe. Poleg tega je platina trša od zlata in srebra in jo je precej težko obdelati.

Ta kovina je temprana in duktilna. Njegova natezna trdnost je zelo impresivna.

Raztopi se le v:

• kraljeva vodka;
• tekoči brom;
• segreto žveplovo kislino (vendar zelo počasi).

Zato ni smiselno prenašati magneta, da bi ga ločili od srebra ali zlata. Samo razumeti morate, da nakit iz čiste platine ne obstaja. Vsebujejo lahko različne koncentracije železa in niklja in ravno te nečistoče so precej odzivne na magnet.

Zanimivo je, da v mikrokozmosu ima platina prav lahko magnetne lastnosti. Fizikom jih je v poskusu uspelo odkriti v bližini atomske plasti kovine; otvoritev je bila napovedana leta 2018. Da bi snovi dali feromagnetne lastnosti, je bilo potrebno uporabiti ionsko tekočino - novo vrsto snovi, ki je bila posebej ustvarjena med raziskavami. Kar zadeva barvo platine, je v naravi pobarvana v srebrno-bel ton. Včasih so tudi temno sivi vzorci.

Pomembno je pridobivanje platinske rude iz črevesja zemlje, za to obstaja več načinov.

Kljub začetni najdbi nahajališč platine v Južni Ameriki se največje nahajališče na svetu v 21. stoletju nahaja v Afriki. Natančneje, v Južni Afriki. Bushveld kompleks - velikansko kopičenje kovin platinske skupine; splošno sprejeto je, da se je pojavil pred 2 milijardama let kot posledica vulkanskih procesov. Oblika južnoafriškega polja je podobna "plošči" s premerom 370 km. Kompleks je sestavljen iz več horizontov, ki so usmerjeni navznoter.

Hkrati je debelina nanosov v 2 od treh horizontov le približno 1 m. Zdaj aktivno razvit horizont "Platrif" ima na različnih mestih debelino 5-90 m. Kopajo ga v odprtem kopu. Kompleks je bil odprt leta 1924.Od tu gre ¾ vse izkopane platine na svetovni trg.

Toda tudi danes je naša domovina uvrščena na seznam vodilnih držav pri pridobivanju platinskih rud. Res je, že je na drugem mestu, za Južno Afriko 5,8-krat. Iz Rusije se plemenita kovina pošilja tudi v izvoz. Tretjo vrstico svetovne lestvice zaseda Zimbabve, kjer izkopljejo približno 3-krat manj platine (9 ton).

In tudi platina se koplje:

• ZDA (6000 kg);
• Kanada (približno 5000 kg);
• ostale države (skupaj 6100 kg).

To kovino je mogoče pridobiti tako v odprtem kopu kot v rudniku. Kamnolomi se večinoma nahajajo tam, kjer so najdeni sekundarni nasipi. Na teh mestih se je platina nalagala po mehanskem uničenju primarnih nanosov. Ampak geologi so že dolgo ugotovili, da je večina skoncentrirana v podzemnih plasteh nikljevih rud. Rudniška proizvodnja se malo razlikuje od dela na drugih kovinskih mineralih; omeniti velja le pomemben delež ročnega dela.

Po obogatitvi se njegova koncentracija poveča za 3 velikostne rede. V kompleksu Bushveld pridobivanje 1 kg platine na koncu (ob upoštevanju tehnoloških izgub) zahteva dvigovanje 500-1500 kg rude. Nato se polizdelek predela v čistilnih metalurških pečeh in posebnih pretvornikih; vendar je končni rezultat dosežen šele po rafinaciji, ko je koncentracija kovine 99,5%.

Platina je boljša od zlata, ker je močnejša od njega. Zato je življenjska doba izdelkov iz platine opazno daljša. Opraskati jih je veliko težje. Posledično je manj verjetno, da bodo te vrste nakita (in ne le) predmeti popravljeni. Platina "starana" se od zlata še bolj razlikuje.

Ona, zahvaljujoč patini, pridobi sivo barvo z mat sijajem. Mnogi lastniki se poskušajo znebiti tega učinka in zloščiti svoj nakit. Po mnenju drugih ljudi patina naredi žlahtno kovino, če že ne dragocenejšo, pa vsaj bolj zanimivo. Brez ogleda v živo je malo verjetno, da se boste lahko pravilno odločili. Rodijeva plast na belem zlatu se bo postopoma obrabila in postalo bo veliko bolj rumeno.

Prav tako postopoma zbledijo in jih bo treba sistematično čistiti. Konec koncev srebro je reaktivno in bo neizogibno reagiralo z najpogostejšimi snovmi, tudi z atmosferskim kisikom. Vendar vso to razliko v korist platine zasenči dejstvo, da je opazno manj dostopna od zlata in še bolj od srebra.

Volfram je podoben platini. Vendar je veliko cenejši, medtem ko je tudi moč izdelkov iz volframa velika. Težava je v tem, da je volfram veliko težje obdelati in mu dati normalno obliko. Predelava volframovega prstana, prilagoditev njegove velikosti ni lahka naloga, tudi s tehnologijami 21. stoletja. Enake težave se pojavijo pri uporabi imitacij titana.

Obstaja kar nekaj vrst platinskih zlitin. Nakit je večinoma izdelan iz kovine 950, ki vsebuje 95% čiste platine. Včasih lahko najdete 900. zlitino.Njegove očitne pomanjkljivosti so ne preveč nasičena barva in neizrazit sijaj. Zato v estetskem smislu veliko izgubi na 950. kovino.

Zlitine platine z iridijem so zelo razširjene. Več kot je te druge komponente, bolj ognjevzdržna bo povezava. Kristalizacijski interval zlitin platine in iridija je razmeroma ozek. Tudi trdota in trdnost snovi se bistveno povečata.

Za različne namene je platina lahko tudi legirana z:

• baker;
• rutenij;
• paladij;
• nikelj;
• rodij.

Zelo velik delež platine se uporablja v industriji. Tehnologi zelo cenijo lastnost te kovine, da pospeši različne kemične reakcije, ne da bi se porabila. Zdaj se včasih uporablja v medicini, predvsem za zobno protetiko. Že sredi prejšnjega stoletja je ta uporaba predstavljala več odstotkov vse izkopane platine. To število postopoma narašča.

Veliko se uporablja tudi pri proizvodnji dušikove kisline (kot oksidant za amoniak). Res je, da se v tem primeru pogosteje uporablja zlitina platine in rodija in ne čista kovina. Razlogi za to prednost so zanimivi samo za tehnologe in presegajo obseg tega članka. Druga plemenita kovina se uporablja pri proizvodnji žveplove kisline, hidrogeniranju ogljikovodikov, acetilena, ketonov.

Ampak platina se pogosto uporablja tudi v industriji rafiniranja nafte. Je odličen katalizator, ki pospešuje proizvodnjo bencina. V destilacijskih kolonah se ne namesti mreža, kot se včasih misli, temveč fino razpršen platinski prah. Je bolj trpežen od molibdena in vanadija.In tudi v korist platine dokazuje povečana učinkovitost.

Platina se lahko uporablja v uporovnih kontaktih električnih peči. Lahko ga srečate v številnih drugih električnih kontaktih.

Za izdelavo magnetov, ki združujejo kompaktnost in izjemno zmogljivost, je potrebna zlitina platine in kobalta.

Vsak dan, implicitno zase, mnogi avtomobilisti uporabljajo platino. V avtomobilih ga najdemo predvsem v katalizatorjih. Ta kovina pomaga zmanjšati toksičnost izpušnih plinov in s tem izboljšati stanje mestnega ozračja. Platinasta prevleka v katalizatorju je nanešena na monolitni keramični element.

Če se vrnemo k medicini, je treba omeniti, da so edinstveni kirurški instrumenti izdelani na osnovi platine. Lahko jih razkužimo z alkoholnimi gorilniki brez porabe posebnih reagentov. Zobozdravniki radi delajo z instrumenti, ki so popršeni s tanko plastjo platine. Platinasto-iridijske elektrode se uporabljajo tudi za nadzor ritma srčne aktivnosti in za protetiko pri težavah s sluhom.

Toda nemogoče je ne omeniti vloge "bele kovine" na drugih področjih.

Torej, po njem je veliko povpraševanje v steklarski industriji. Namesto tega ne okensko steklo, ampak visokokakovostno optično steklo. Mešanica rodij-platina pomaga pri izdelavi matric iz steklenih vlaken z debelino manj kot 1 mm. Deluje pravilno več tisoč ur pri temperaturi 1400-1500 stopinj, ki se razvije v steklarskih pečeh.

Elitno češko steklo, ki stane skoraj bajen denar, je izdelano v platinastih lončkih.

Seveda kemična industrija ni mogla mimo snovi, ki je tako odporna na vročino in najbolj jedke reagente. V njem iz platine izdelujejo lončke in druge pripomočke za raziskovalne in strokovne laboratorije, za posebej čiste industrije.

Ja točno na osnovi Pt ustvarijo nekatere naprave, ki se uporabljajo pri ustvarjanju polprevodniških kristalovv. Samo znotraj njih je mogoče ustvariti takšne pogoje, ko bo koncentracija nečistoč manjša od 1 atoma na milijon. Tudi v platinastih lončkih nastajajo kristali, ki so potrebni za ustvarjanje laserjev in za kontakte v slabotočni elektrotehniki.

Ta kovina je primerna za:

• ogledala, ki se uporabljajo v laserjih;
• retorte za proizvodnjo fluorovodikove in perklorove kisline;
• netopne anode za opremo za galvanizacijo;
• uporovni termometri;
• posamezni deli mikrovalovne opreme;
• zdravila, ki zavirajo nekatere oblike onkoloških motenj;
• izdelava kovancev in insignij, medalj in redov;
• oprema, kjer se sintetizirajo vitamini in nekateri drugi farmakološki pripravki.

Že od samega začetka se morate osredotočiti na ceno. Platina z enakim vzorcem bo vsaj trikrat dražja od zlata. Poleg tega z njo ne dela toliko draguljarjev. Velika večina teh mojstrov dela v zahodni Evropi. Priporočljivo je, da se osredotočite na okraske od tam.Vendar ne zaupajte ceniku in besedam prodajalcev, ampak zahtevajte uradna potrdila.

Dodatki kobalta in rutenija omogočajo podaljšanje življenjske dobe izdelka. Na nakitu z dodatkom iridija obstaja večja verjetnost, da se opraska, vendar prihrani denar. Vzorec je treba izbrati predvsem ob upoštevanju njihovih finančnih zmožnosti.

In še nekaj nasvetov:

• platina je vizualno kombinirana z vsemi dragimi kamni;
• najboljša možnost (če so na voljo sredstva) bi bila kombinacija z diamanti;
• vstavljeni kamni morajo biti v skladu s splošnim konceptom;
• vgravirani napisi in risbe lahko hitro izginejo iz mode;
• in seveda se morate obrniti na uradno zlatarno in ne na prvo prodajno mesto ali kiosk sredi podhoda.

Tu ni posebnih zahtev. Čiščenje se običajno izvaja s posebnimi pripravki za platino. Kupite jih lahko v večini zlatarn. Nekateri ljudje uporabljajo nenasičeno raztopino mila ali močno razredčen amoniak. Včasih se uporabljajo tudi tekoči detergenti za pomivanje posode; mila in geli pa naj bi povzročili izgubo značilnega sijaja.

Izvajajo ga samo izkušeni draguljarji s posebno opremo. Izdelek iz platine je treba hraniti ločeno od nakita iz drugih kovin. Tako jih boste zaščitili pred deformacijami ob dotiku tršega predmeta.

Visoka vrednost platine ni posledica le njenih edinstvenih lastnosti, ampak tudi njene relativne redkosti. Izračunali so, da je tudi v nahajališčih (pa tudi v celotni zemeljski skorji) koncentracija Pt 30-krat manjša od koncentracije zlata. Od leta 1828 do 1845 so pri nas izdelovali platinaste kovance. Njihova nominalna vrednost je bila 3, 6 in 12 rubljev, skupna količina uporabljene kovine pa je presegla 14 ton. Platina je vstopila v kategorijo plemenitih kovin šele leta 1751 - približno 200 let je minilo, odkar je postala znana v Evropi.

In pri nas je bilo v prvih 10 letih rudarjenja pridobljeno toliko platine, kot je bilo v stoletjih pred odkritjem uralskih nahajališč izkopanih v vsej Ameriki. in v Rusiji so našli največje na splošno (topljene) in največje nuggets, ki so prišli do našega časa. Platina je dobila status kemijskega elementa leta 1735, ko je Italijan D. Scaliger dokazal njeno nerazgradljivost; prej verjeli, da gre za preprosto snov.

Kemično čisto platino iz rude so izolirali šele 68 let pozneje v Angliji. V kovinski obliki je popolnoma biološko nevtralen. Posamezne spojine (predvsem s fluorom) pa so lahko izjemno nevarne za življenje. In leta 1867 je vse ruske zaloge platine (takoj po odpravi moratorija na prodajo) kupila Anglija. Ampak v zgodnjih letih dvajsetega stoletja je naša država predstavljala vsaj 90% svetovne proizvodnje (ker so fantastične rezerve v južni Afriki našli šele sredi dvajsetih let prejšnjega stoletja).

Zato ne preseneča, da so maja 1918 ustanovili poseben inštitut za preučevanje platine. Zdaj je del Inštituta za splošno in anorgansko kemijo. Ločeni minerali, ki vsebujejo platino, vsebujejo tudi antimon, arzen ali žveplo, vendar so manj pogosti kot spojine s kovinami. Tako mineral norilskit, izkopan na severu Krasnojarskega ozemlja, vsebuje 25% železa in 26% niklja. Zanimivo je, da je na eni od stopenj industrijske proizvodnje platine mogoče uporabiti sladkorno raztopino.

In imena te kovine so precej raznolika: imenujejo jo tako "gnilo zlato" kot "žabje zlato". Njegovi majhni kristali imajo kubično obliko. Sprva, v prvi polovici 19. stoletja, so pri nas izdelovali obroče in obroče za sode iz platine. Po električni prevodnosti je ta kovina slabša od bakra, aluminija in srebra. Platina začne oksidirati z atmosferskim kisikom šele pri temperaturah nad 200 stopinj.

Za več informacij o platini in njenih lastnostih si oglejte videoposnetek.