ПЛАТИНА

Содержание
  1. Платина: история открытия металла, области применения, технологии добычи
  2. История открытия и происхождение названия металла
  3. Нахождение в природе. Изотопы
  4. Месторождения
  5. Технологии добычи и получения
  6. Химические свойства
  7. Реакционная способность
  8. Применение платины
  9. Катализаторы
  10. Монетарные функции. Знаки отличия
  11. Цена платины и прогноз
  12. Интересные факты о платине
  13. Платина — «гнилое серебро» или благородный металл
  14. История про фальшивомонетчиков и уральских охотников
  15. Свойства физические и химические
  16. Земной и звездный роддом платины
  17. Добываем платину
  18. Южно-Африканская Республика
  19. Россия
  20. Канада
  21. США
  22. Платина для человека
  23. Украшения из платины
  24. Сплавы платины для ювелирных изделий
  25. Чем заменить платину
  26. Ухаживаем за платиновыми украшениями
  27. Проверяем подлинность металла
  28. Платина
  29. СТРУКТУРА
  30. СВОЙСТВА
  31. Запасы и добыча
  32. ПРОИСХОЖДЕНИЕ
  33. ПРИМЕНЕНИЕ
  34. Кристаллографические свойства
  35. Платина свойства, добыча и применение
  36. СВОЙСТВА ПЛАТИНЫ
  37. ИСТОРИЯ ПЛАТИНЫ В РОССИИ
  38. Добыча платины
  39. Платина: характеристики металла, свойства, основные месторождения
  40. Платина — редкий и дорогой природный ресурс
  41. Платина — групповая принадлежность в таблице Менделеева
  42. Моменты, связанные с открытием и добычей платины
  43. Продукт переработки и особенности добычи
  44. Платина — переработка на рудниках Южной Африки
  45. Платина — физические и химические свойства

Платина: история открытия металла, области применения, технологии добычи

ПЛАТИНА

Платина — химический элемент, металл (формула платины – Pt), и притом очень редкий.

Впрочем, это не отменяет широкого спектра его применения — от ювелирных изделий до кардиостимуляторов. Платина – драгоценный металл, который входит в так называемую переходную группу, составляя компанию золоту, серебру и меди. По своей атомной структуре платина способна легко связываться с другими элементами.

История открытия и происхождение названия металла

Первое упоминание о данном веществе относится к 1557 году, когда итальянский врач и гуманист Юлий Цезарь Скалигер описал металл, найденный им в Центральной Америке.

Расплавить этот металл существовавшими в те времена средствами и способами, которые были доступны испанским конкистадорам, не удалось.

Поэтому Скалигер назвал новое химическое вещество платиной, что можно перевести как «маленькое серебро» или даже «серебришко».

Серебро: происхождение и уникальные свойства, технологии добычи, применение сегодня

В этом названии были отражены как цвет металла (серебристо-белый), так и его практическая бесполезность людям той эпохи. Поэтому вначале древние металлурги в Египте и Америке использовали металл для изготовления ювелирных и декоративных изделий, смешивая его с более легкоплавким золотом. Возможно, поэтому металл довольно долго называли белым золотом.

Аналогии были очевидными — он, как и золото, оказался чрезвычайно устойчивым к потускнению и коррозии. С другой стороны, элемент является весьма пластичным и податливым: его легко можно деформировать, протягивать в проволоку и т.д. Наконец, платина — полноправный благородный металл, поскольку не окисляется, и не подвергается воздействию обычных кислот.

Нахождение в природе. Изотопы

Мировые запасы платины невелики. металла в земной коре составляет 5 · 10-7 мас.%. Он встречается как в чистом виде, так и в соединениях.

Наиболее важными минералами являются поликсен, который содержит 6…10 % железа, а также палладиевая платина, ферроплатина, иридоплатина, сперрилит PtAs2, а также ряд более сложных химических соединений, включающих в себя никель, серу, палладий. Наиболее известным из таких минералов является брэггит.

Он встречается вместе с медными и железными пиритами в контакте с золотой рудой, кристаллизуясь в кубической или, что реже, в октаэдрической форме. Брэггит обладает металлическим блеском и содержит также следы родия и сурьмы.

К настоящему времени учёными открыто довольно много изотопов данного элемента: 6 природных и 37 искусственных. Наиболее распространенные изотопы:

  1. Pt195 (33,83 % от общего количества).
  2. Pt194 (32,97 % от общего количества).
  3. Pt196 (25,24 % от общего количества).
  4. Pt198 (7,16 % от общего количества).
  5. Pt192 (0,78 % от общего количества).
  6. Pt190 (0,01 % от общего количества).

Месторождения

Добыча платины в мире сосредоточена в Южной Африке (80 % от общемирового объёма добычи), России и Канаде. В Европу латиноамериканская платина попала только в 1735 году. Металл также был обнаружен в Бразилии в минерале сиенит, где он находится вместе с золотом.

Где добывают платину? Среди наиболее крупных месторождений:

  • Уральские аллювиальные отложения, обнаруженные в районе Нижнего Тагила;
  • Лапландские копи (Финляндия), где металл находится в связанном состоянии вместе с алмазами;
  • Месторождения в канадских провинциях Онтарио и Британская Колумбия, а также на обширных территориях, примыкающих к долине реки Юкон.

Месторождения платины в России, кроме Урала, имеются также за Полярным кругом, в районе Норильска. Странами по добыче платины формально считаются также Германия (долина Рейна), Индонезия (остров Борнео), в Испания, Ирландия, США, Австралия и Новая Зеландия. Объём добычи там невелик и пока не имеет мирового экономического значения.

Из экзотических способов получения стоит упомянуть метеоритное железо, в котором часто содержится данный металл.

Технологии добычи и получения

Как добывают платину? Способ добычи определяется формой нахождения платины в природе, в исходном сырье.

Например, преобладающая часть платиновой руды, добываемой в Британской Колумбии — грубая и имеет вид самородков, которые обнаруживаются на сравнительно небольших площадях. Самородки в своём весе редко превышают половину унции (14 граммов).

Большая часть металла встречается в небольших зернах, которые производителями платины разделяются на магнитные и немагнитные. Последние составляют большую долю от общего количества.

Что такое руда? Какие виды руды бывают? Как добывают? Страны-лидеры по добыче руды

Чистый металл часто содержит следы никеля, о чем свидетельствуют спектрохимические исследования образцов из России, Испании и Америки. Например, при добыче платины в России образцы из Китлима содержат не менее 0,1% никеля, а в нижнетагильском магнитном сырье присутствует до 0,75% никеля.
Физические свойства

Элемент является одним из самых плотных – 21 450 кг/м3, что более чем в 21 раз превышает плотность воды или в 6 раз — плотность алмаза. Среди основных свойств данного металла:

  1. Атомный вес — 195,1.
  2. Температура плавления -1768,4 0С.
  3. Температура кипения — 3825 0C.

Для промышленного применения имеют значение магнитные свойства данного металла. Немагнитная форма встречается чаще, она обладает повышенной плотностью. Магнитные свойства определяются наличием железа в руде. Интересно, что некоторые образцы уральской платины притягивают железные опилки сильнее, чем обычный магнит.

Химические свойства

Первые химические исследования были проведены ещё в 1741 году британским ученым Чарльзом Вудом. Именно он впервые назвал данный элемент металлом (восьмым по счёту среди известных к тому времени), и описал некоторые характеристики платины.

Реакционная способность

История платины включает проверку на «благородность». Металл прошёл её благодаря исследованиям британских химиков Уильяма Уолластона и Смитсона Теннанта. В начале XIХ века они попытались растворить очищенную платину в смеси азотной и соляной кислот.

После того, как металл была отделён от остальной части раствора, в отходах были обнаружены палладий, родий, осмий, иридий, а позже – и рутений.

Характерно, что и в наши дни добыча ведётся по аналогичной технологии: образцы, содержащие элемент, растворяют в кислотной среде, отделяют от остальной части раствора и побочных продуктов и плавят при очень высоких температурах для получения чистого металла.

Применение платины

Платиновые цилиндры долго использовались в качестве международного стандарта для измерения веса. Ныне металл применяется для создания высокопрочных деталей для различных машин, инструментов и ювелирных изделий. Вследствие очень низкого уровня реактивности элемент используется в некоторых противораковых препаратах.

Согласно последним данным, около половины онкопациентов используют платиносодержащие препараты, поскольку противоопухолевые свойства платины уже хорошо изучены.

Металл также используется в кардиостимуляторах, зубных коронках, и других устройствах из-за своей высокой стойкости к коррозии от жидкостей, образующихся в организме человека, и отсутствия реактивности к функциям жизнедеятельности.

Где ещё используется платина? В сочетании с кобальтом этот металл применяется для создания сильных постоянных магнитов, которые используются в часовых механизмах, двигателях, медицинском оборудовании.

Примерно треть мирового объёма потребления платины как драгметалла приходится на ювелирное дело. В частности, большинство крупных алмазов вставляются именно в платиновые корпуса.

Катализаторы

Почти половина добываемой платины используется в каталитических конвертерах — узлах автомобиля, которые уменьшают токсичность выхлопных газов до приемлемых значений.

Они могут выдерживать высокие температуры, необходимые для реакций окисления, в ходе протекания которых и снижается токсичность выбросов.

Кроме того, платина используется в качестве катализатора при производстве удобрений, пластмасс и бензина.

Монетарные функции. Знаки отличия

Поскольку платина – драгоценный металл, то во многих странах её хранят в форме слитков, которые можно использовать в целях межбанковских платежей. Производятся также памятные знаки. Вместе с тем, из-за ограниченности запасов объём производства таких предметов, в сравнении с золотом или серебром, невелик.

Всё о добыче золота. Где и как добывается золото?

Цена платины и прогноз

Годовая добыча не превышает 120…130 т. Инвестиционная активность на рынке определяется значительными ценовыми колебаниями (см. Куда инвестировать деньги?). Сколько стоит платина? Начиная с февраля 2018 г. стоимость платины падает, и, по оценкам специалистов, прогнозируется на уровне 29…32 долларов США за грамм.

Впрочем, курс платины и динамика цен в течение последних лет носят сезонный характер: к лету стоимость металла обычно возрастает.

Прогноз по платине на 2018 год свидетельствует, что инвестиционные риски от вложения средств достаточно высоки: за последние 6 лет цена грамма данного металла снизилась почти вдвое: с 59 до 31 долларов США за грамм.

Интересные факты о платине

  1. Самый большой, найденный когда-либо самородок платины весил 7837 г.
  2. В своих исследованиях Вуд опирался на конфискованные британским флотом документы испанского ученого и военно-морского офицера Антонио де Уллоа, которые датируются 1735 годом.
  3. Впервые элемент обнаружили в аллювиальных отложениях реки Пинто, которая протекает по территории Колумбии.

Источник: https://promdevelop.ru/platina-istoriya-otkrytiya-oblasti-primeneniya-tehnologii-dobychi/

Платина — «гнилое серебро» или благородный металл

ПЛАТИНА

Платина — это Золушка в мире металлов. В самородном состоянии она выглядела, как чумазое серебро, попадалась испанцам, прибывшим в Новый Свет с Колумбом, чтобы разбогатеть. Золотые россыпи Колумбии содержали и «грязное серебро», которое старатели отбрасывали. Грязноватые на вид крупицы было сложно отделять от золота, плавились они с трудом, отделить от золота их было непросто…

Старатели, называвшие серебро «plata», грязно-серые кусочки металла называли «platina». Тогда благородный металл был «лягушачьим, гнилым серебром», просто серебришком.

История про фальшивомонетчиков и уральских охотников

Дешевое «серебришко» натолкнуло фальшивомонетчиков на отличную идею. Надоедливый металл добавляли в золото: цвет сплава не менялся, подделки были высокого качества.

Испанская корона, узнав о проделках мошенников, приказала топить «вредный металл». Натурально топить, в водах Атлантики — в Колумбии и Испании. Позже испанский двор решил сам подзаработать на «гнилом серебре» и добавлять его в монеты.

Печальная история «металлической Золушки» закончилась к XIX веку.

Ученые заинтересовались платиной, и обнаружили, что у нее есть «семья». Вместе с «главой» членов семьи пять. Это родий, иридий, рутений, палладий, осмий. Классификацию проводили ученые разных стран.

Свойства физические и химические

Платина — благородный металл, блестящий, ковкий, серебристо-белого цвета.

Химические свойства металла.

СвойствоПоказатели
Степени окисления0, 2, 4
Ковалентный радиус130 пикометров
Электроотрицательность2,28 по шкале Полинга

Физические свойства:

  • твердость 3,5 по Моосу;
  • структура (кристаллическая решетка) гранецентрированная;
  • плотность 21,1-21,45 г/см3;
  • температура плавления 1768,3 °C.
Свойства атомаНазвание, символ, номерАтомная масса(молярная масса)Электронная конфигурацияРадиус атомаХимические свойстваКовалентный радиусРадиус ионаЭлектроотрицательностьЭлектродный потенциалСтепени окисленияЭнергия ионизации(первый электрон)Термодинамические свойства простого веществаПлотность (при н. у.)Температура плавленияТемпература кипенияУд. теплота плавленияУд. теплота испаренияМолярная теплоёмкостьМолярный объёмКристаллическая решётка простого веществаСтруктура решёткиПараметры решёткиТемпература ДебаяПрочие характеристикиТеплопроводностьТепловое расширениеМодуль ЮнгаМодуль сдвигаМодуль объёмной упр.Коэффициент ПуассонаТвёрдость МоосаТвёрдость ВиккерсаТвёрдость БринелляНомер CAS
Платина / Platinum (Pt), 78
195,084(9)[1] а. е. м. (г/моль)
[Xe] 4f14 5d9 6s1
139 пм
130 пм
(+4e) 65 (+2e) 80 пм
2,28 (шкала Полинга)
Pt←Pt2+ 1,20 В
4, 2, 0
 868,1 (9,00) кДж/моль (эВ)
21,09-21,45[2][3] г/см³
2041,4 K (1768,3 °C, 3214,9 °F)[2]
4098 K (3825 °C, 6917 °F)[2]
21,76 кДж/моль
~470 кДж/моль
25,85[3] Дж/(K·моль)
9,10 см³/моль
кубическаягранецентрированная
3,920 Å
230,00 K
(300 K) 71,6 Вт/(м·К)
(25 °C) 8,8
168 ГПа
61 ГПа
230 ГПа
0,38
3,5
549 МПа
392 МПа
7440-06-4

Рекомендуем:  ЛАТУНЬ – сплав из легендарной Атлантиды

Этот драгоценный металл практически не поддается ржавчине. При нормальных условиях медленно реагирует с «царской водкой», при нагреве  — дайте время — растворится в серной кислоте и жидком броме. Другие кислоты (неорганические, органические) на платину не действуют.

Сейчас платина по достоинству оценена, ее называют «королевой металлов».

Земной и звездный роддом платины

Главные платиновые месторождения находятся в странах:

  • Зимбабве;
  • США;
  • ЮАР;
  • Китай;
  • Россия.

Это примерно 90% мирового запаса (по расчетам некоторых аналитиков). Другие отдают те же 90% платины в природе одним южноафриканским месторождениям. Такая странная «аналитика» показывает, что недра Земли разведаны приблизительно.

Мелкие месторождения есть в Южной Америке, Канаде и ряде стран.

Добываем платину

Об интересных и важных местах добычи «королевы металлов». Платину обнаруживают в россыпях, коренных ультраосновных породах.

Мировое производство платины (в тоннах в год) за последние десятилетия.

Процесс образования благородного металла происходил не только на Земле. Начинкой некоторых астероидов, падавших на Землю, были платиноиды.

Южно-Африканская Республика

Самая большая на земле «корзина» с платиной и платиноидами находится в ЮАР. Это Бушвельдский комплекс. Он похож на блюдце диаметром около 370 км. От краев блюдца к центру протягиваются горизонты (рифы), линзы, платиновые жилы. Их толщина от 1 до 90 метров; некоторые рифы разрабатываются открытым способом.

Здесь добывают ¾ всей платины.

Россия

У нас на Урале были богатейшие россыпные месторождения. С 1828 года страна чеканила платиновые монеты номиналом в 3, 6 и 12 рублей. Для монет использовался самородный металл, не очищенный от сопутствующих металлов. Монеты чеканили всего 17 лет, затем их стали изымать из обращения.

Через 100 лет уральские месторождения истощились.

Сейчас добыча «серебришка» ведется на Таймыре, на Кольском полуострове, в Хабаровском и Красноярском краях.

Канада

В центральном Онтарио ведется добыча никеля, палладия, а платина — «приз» добытчикам. Кстати, скорее всего, платиноиды тут внеземного происхождения. Когда-то тут упал огромный метеорит.

На шахте Lac des Iles в западном Онтарио способ добычи металлов платиновой группы — открытый. Недавно тут открыли подземный рудник, где содержание благородных платиноидов больше.

США

Здесь всего два рудника, оба в штате Монтана. Однако руда богатая, содержание платиноидов около 20 грамм на тонну руды.

В 2015 году близенько к Земле пролетел небольшой (диаметр менее километра) астероид. От массы других небесных тел отличается «начинкой». Ядро небесного камешка, как выяснили астрономы, состоит из платины, золота и других привлекательных металлов. Жалко, не поймали…

Рекомендуем:  РТУТЬ – «кровь дракона» в лампах и реакторах

Платина для человека

В сферу применения драгоценного металла входят нефтеперерабатывающая промышленность. Тут не обойтись без катализаторов, содержащих платину. Сюда уходит львиная доля (около половины добываемого благородного металла). Химическая промышленность использует благородный металл в производстве азотной кислоты.

Платина незаменима в радиотехнике, электротехнике, телемеханике, точном приборостроении.

Используют «серебришко» в медицине. Здесь из сплавов платины делают хирургические инструменты. Существуют методики лечения онкологических заболеваний с помощью цис-изомеров, производных двухвалентной платины.

Активность партии зеленых привела к росту потребления «королевы металлов» в автомобилестроении. Ужесточение норм по вредным выбросам в атмосферу привело к оснащению автомобилей автокатализаторами.

Из сплава платины с иридием изготовлен российский эталон килограмма.

Украшения из платины

Платиновые украшения не слишком популярны в России. Скорее всего, дело в привычке, в убеждении, что «хочешь выглядеть богато — носи золото». К тому же цена на этот благородный металл «кусается». 1 грамм стоит от 5500 до 7500 рублей (цена в немалой степени зависит от аппетитов продавца).

С Запада в Россию приходит мода на украшения, докатилась до нас мода на изделия из платины. Фирма Картье давно работает с драгоценным металлом. Вставки в платиновые серьги, кольца, колье часто делают из бриллиантов. Родниковая прозрачность, холодный огонь камня изумительно подходит к бесстрастной чистоте и белизне платины. Хороши в обрамлении элегантного металла бесцветные или белые камни.

  • Преимущества платиновой оправы в коррозионной стойкости, твердости, красоте, дорогом и респектабельном виде.
  • Недостаток один, но существенный. Платина далеко не демократичный металл, купить украшение из драгоценного металла сможет далеко не каждый.

Сплавы платины для ювелирных изделий

В украшениях используются сплавы платины с различными металлами. Это кобальт, медь, вольфрам, иридий. Они добавляют полезные свойства сплаву: улучшают механические свойства, удлиняют срок службы изделий, придают мягкость.

В России приняты следующие пробы сплавов:

  • 950 — самая популярная у ювелиров и потребителей;
  • 900 — применяется реже 950-й; у нее слабее белый цвет и меньший блеск;
  • 850 — в ювелирном производстве применяется не часто: блеск и белизна платины «убивается» серебром.

Чем заменить платину

Не на что купить украшение из платины, но очень хочется — купите украшение из белого золота. Иногда эти металлы путают.

Главное отличие платины от белого золото в том, что собственно платина в белом золоте отсутствует. Технически белое золото — это ювелирный сплав из золота с серебром, никелем или палладием.

Рекомендуем:  ЧЁРНЫЕ МЕТАЛЛЫ – душа и тело современной промышленности

Последние исследования показывают, что более 10% людей страдают от аллергии на никель. В Европе использование никеля в ювелирных изделиях законодательно запрещено.

Ухаживаем за платиновыми украшениями

В уход за ювелирным изделием входят:

  • чистка у профессионала (особенно, если в украшении есть драгоценные камни);
  • проверка хорошей фиксации камней в изделии;
  • в отличие от вас ювелирным украшениям не приносят пользы косметические средства и бытовая химия;
  • осматривайте украшение на предмет трещин, царапин, сколов. Обнаружили ущерб — бегите к ювелиру.

Храните украшения в отдельных футлярах, коробочках, мешочках. Так изделия из разных металлов и камней (с разной твердостью) не поцарапают одно другое.

Платиновое изображение Ленина на ордене Ленина.

Мойте серьги, кольца мыльным нейтральным раствором с помощью мягкой щетки. Цепочки кладите в стаканчик, заливайте мыльным раствором и поболтайте содержимое.

Затем ополосните изделие под проточной водой и высушите.

Проверяем подлинность металла

В эпоху интернета покупают украшения «удаленно». Причиной могут быть ассортимент, цена, или просто «понравилось колечко — сил нет, хочу такое». Купить несложно, останавливает одно —  уверенность в добросовестности продавцов. Каждый из них стремится продать, а совесть есть не у всех.

Определить подлинность украшения в домашних условиях бывает сложно, но попробуйте.

  1. Если капнуть йод на поверхность платины, капля останется темной. Сотрите каплю, и на благородном металле не останется разводов.
  2. Обычный нашатырный спирт не окажет на платину воздействия, остальные металлы потемнеют.
  3. Если вы химик-любитель и у вас есть по бутылочке азотной и соляной кислоты — вам повезло. Сделайте смесь кислот в пропорции 1:3, капните на металл. При комнатной температуре «серебришко» проигнорирует кислотную ванну.

Попробуйте отличить «лягушачье серебро» от обычного.

Есть несколько видов проверки. Первый — при покупке обратите внимание на цвет. У серебра есть легкий сероватый оттенок, серебряное изделие по сравнению с одинаковым по виду платиновым будет более легким.

Платина слишком дорогой металл, чтобы делать из нее крупные по размеру украшения. Толстая цепь на шее из якобы платины сразу вызовет сомнение в ее подлинности.

Есть способ «с запашком». Положите тухлое яйцо в банку, а на него — оба украшения. Серебро будет темнеть (реакция с сероводородом), платину им не проймешь.

Источник: https://TheMineral.ru/metally/platina

Платина

ПЛАТИНА

Платина — минерал, природная Pt из группы платины класса самородых элементов, Обычно содержит Pd, Ir, Fe, Ni.

Чистая платина встречается весьма редко, большинство образцов представлены железистой разновидностью (поликсеном), а нередко и интерметаллидами: изоферроплатиной (Pt,Fe)3Fe и тетраферроплатиной (Pt,Fe)Fе.

Платина, представленная поликсеном, является наиболее распространённым в земной коре из минералов платиновой подгруппы.
 

СТРУКТУРА

Кристаллическая решетка платины принадлежит к кубической системе. Молекула циклогексена имеет форму правильного шестиугольника.

В рассматриваемой реакционной системе атомная структура катализатора и реагирующие молекулы обладают одним общим качеством — элементами симметрии третьего порядка.

В кристалле платины такой порядок расположения атомов присущ только октаэдрической грани. В узлах расположены атомы платины. а = 0,392 нм, Z = 4, пространственная группа Fm3m

СВОЙСТВА

Цвет поликсена от серебряно-белого до стально-черного. Черта металлическая стально-серая. Блеск типичный металлический. Отражательная способность в полированных шлифах высокая — 65-70.
Твердость 4-4,5, у богатых иридием разностей — до 6-7. Обладает ковкостью. Излом крючковатый. Спайность обычно отсутствует. Уд. вес-15-19.

Подмечена связь пониженного удельного веса с наличием пустот, занятых природными газами, а также включениями посторонних минералов. Обладает магнитностью, парамагнетик. Хорошо проводит электричество. Платина является одним из самых инертных металлов. Она нерастворима в кислотах и щелочах, за исключением царской водки.

Платина также непосредственно реагирует с бромом, растворяясь в нём.

При нагревании платина становится более реакционноспособной. Она реагирует с пероксидами, а при контакте с кислородом воздуха — с щелочами.

Тонкая платиновая проволока горит во фторе с выделением большого количества тепла. Реакции с другими неметаллами (хлором, серой, фосфором) происходят менее активно.

При более сильном нагревании платина реагирует с углеродом и кремнием, образуя твёрдые растворы, аналогично металлам группы железа.

Запасы и добыча

Платина является одним из самых редких металлов: её среднее содержание в земной коре (кларк) составляет 5·10−7% по массе. Даже так называемая самородная платина является сплавом, содержащим от 75 до 92 процентов платины, до 20 процентов железа, а также иридий, палладий, родий, осмий, реже медь и никель.

Разведанные мировые запасы металлов платиновой группы составляют около 80 000 т и распределены, в основном, между ЮАР (87,5%), Россией (8,3%) и США (2,5%).

В России основными месторождениями металлов платиновой группы являются: Октябрьское, Талнахское и Норильск-1 сульфидно-медно-никелевые в Красноярском крае в районе Норильска (более 99% разведанных и более 94% оцененных российских запасов), Фёдорова Тундра (участок Большой Ихтегипахк) сульфидно-медно-никелевое в Мурманской области, а также россыпные Кондёр в Хабаровском крае, Левтыринываям в Камчатском крае, реки Лобва и Выйско-Исовское в Свердловской области. Крупнейшим платиновым самородком, найденным в России, является «Уральский гигант» массой 7860,5г, обнаруженный в 1904г. на Исовском прииске.

Самородную платину добывают на приисках, менее богаты рассыпные месторождения платины, которые разведываются, в основном, способом шлихового опробования.

Производство платины в виде порошка началось в 1805 году английским ученым У. Х. Волластоном из южноамериканской руды.
Сегодня платину получают из концентрата платиновых металлов.

Концентрат растворяют в царской водке, после чего добавляют этанол и сахарный сироп для удаления избытка HNO3. При этом иридий и палладий восстанавливаются до Ir3+ и Pd2+. Последующим добавлением хлорида аммония выделяют гексахлороплатинат(IV) аммония (NH4)2PtCl6.

Высушенный осадок прокаливают при 800—1000 °C
Получаемую таким образом губчатую платину подвергают дальнейшей очистке повторным растворением в царской водке, осаждением (NH4)2PtCl6 и прокаливанием остатка. Затем очищенную губчатую платину переплавляют в слитки.

При восстановлении растворов солей платины химическим или электрохимическим способом получают мелкодисперсную платину — платиновую чернь.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Минералы платиновой группы в большинстве случаев встречаются в типичных магматических месторождениях, генетически связаннных с ультраосновными изверженными породами. Эти минералы в рудных телах выделяются в числе последних (после силикатов и окислов) в моменты, отвечающие гидротермальной стадии магматического процесса.

Минералы платины, бедные палладием (поликсен, иридистая платина и др.), встречаются в месторождениях среди дунитов — оливиновых бесполевошпатовых пород, богатых магнезией и бедных кремнезёмом. При этом парагенетически они чрезвычайно тесно связаны с хромшпинелидами.

Палладистая в никеле-палладистая платина преимущественно распространена в основных изверженных горных породах (норитах, габбро-норитах) и ассоциирует обычно с сульфидами: пирротином, халькопиритом и пентландитом.
В экзогенных условиях в процессе разрушения коренных месторождений и пород образуются платиноносные россыпи.

Большинство минералов подгруппы платины в этих условиях химически устойчивы. Платина в россыпях встречается в виде самородков, чешуек, пластин, лепёшек, конкреций, а также скелетных форм и губчатых выделений размером от 0,05 до 5 мм., иногда до 12 мм.

Уплощенные и пластинчатые зёрна платины указывают на значительное удаление от коренных источников и переотложение. Дальность переноса платины в россыпях обычно не превышает 8 км., в косовых россыпях она больше. Палладистая и медистая разновидности платины в зоне гипергенеза могут «облагораживаться», теряя Pd, Cu, Ni. Cu и Ni, по А.Г.

Бетехтину, в платине из россыпей может сокращаться более чем в 2 раза по сравнению с платиной коренного источника. В россыпях многих районов мира описаны новообразованная химически чистая платина и паладистая платина в виде натёчных форм радиально-лучистого строения.

ПРИМЕНЕНИЕ

Соединения платины (преимущественно, амминоплатинаты) применяются как цитостатики при терапии различных форм рака. Первым в клиническую практику был введен цисплатин (цис-дихлородиамминплатина(II)), однако в настоящее время применяются более эффективные карбоксилатные комплексы диамминплатины — карбоплатин и оксалиплатин.

Платина и её сплавы широко используются для производства ювелирных изделий.

Первые в мире платиновые монеты были выпущены и находились в обращении в Российской империи с 1828 по 1845 год. Чеканка началась с трехрублевиков. В 1829 г.

«были учреждены платиновые дуплоны» (шестирублевики), а в 1830 г.— «квадрупли» (двенадцатирублевики). Были отчеканены следующие номиналы монет: достоинством 3, 6 и 12 рублей. Трехрублевиков было отчеканено 1 371 691 шт.

, шестирублевиков — 14 847 шт. и двенадцатирублевиков — 3474 шт.

Платина применялась при изготовлении знаков отличия за выдающиеся заслуги: из платины сделано изображение В. И. Ленина на советском ордене Ленина; из неё изготавливались советские орден «Победа», орден Суворова 1-й степени и орден Ушакова 1-й степени.

  • С первой четверти XIX века применялась в России в качестве легирующей добавки для производства высокопрочных сталей.
  • Платина применяется как катализатор (чаще всего в сплаве с родием, а также в виде платиновой черни — тонкого порошка платины, получаемой восстановлением её соединений).
  • Из платины изготавливают сосуды и мешалки, используемые при варке оптических стёкол.
  • Для изготовления стойкой химически и к сильному нагреву лабораторной посуды (тигли, ложки и др.).
  • Для изготовления постоянных магнитов с высокой коэрцитивной силой и остаточной намагниченностью (сплав трёх частей платины и одной части кобальта ПлК-78).
  • Специальные зеркала для лазерной техники.
  • Для изготовления долговечных и стабильных электрических контактов в виде сплавов с иридием, например, контактов электромагнитных реле (сплавы ПлИ-10, ПлИ-20, ПлИ-30).
  • Гальванические покрытия.
  • Перегонные реторты для производства плавиковой кислоты, получение хлорной кислоты.
  • Электроды для получения перхлоратов, перборатов, перкарбонатов, пероксодвусерной кислоты (фактически использование платины обуславливает все мировое производство перекиси водорода: электролиз серной кислоты — пероксодвусерная кислота — гидролиз — отгонка перекиси водорода).
  • Нерастворимые аноды в гальванотехнике.
  • Нагревательные элементы печей сопротивления.
  • Изготовление термометров сопротивления.
  • Покрытия для элементов СВЧ-техники (волноводы, аттенюаторы, элементы резонаторов).

Платина (англ. Platinum) — Pt

Кристаллографические свойства

Источник: https://mineralpro.ru/minerals/platinum/

Платина свойства, добыча и применение

ПЛАТИНА

Платина тяжелый, тугоплавкий драгоценный металл серебристо – белого цвета, плотность 21,45 г/см3, температура плавления 1773,5 °C, температура кипения — 4410 °C. По твердости превосходит золото и серебро. Обозначается символом Pt. Название происходит от испанского слова plata – «cеребро»; platina – уменьшительная форма, буквально «маленькое серебро» или «серебришко».

Платина легко поддается обработке давлением (ковке, прокатке, волочению). Отличается повышенной химической стойкостью: растворяется только в горячей “царской водке”, цианистом калии и расплавленных щелочах. В отдельности ни одна из кислот на этот металл не воздействует. Платина не окисляется на воздухе даже при сильном накаливании, а при остывании сохраняет свой естественный цвет.

Платина один из наиболее редких элементов, ее средняя концентрация в земной коре 5• 10 -7 % по массе. Встречается в самородном виде, в виде сплавов и соединений. До XVIII века в Европе платина была неизвестна. В 1748 году испанский математик и мореплаватель А.

де Ульоа первым привез на европейский континент образцы самородной платины, найденной в Перу. Итальянский химик Джилиус Скалигер в 1735 году открыл неразложимость платины и таким образом доказал, что она является независимым химическим элементом.

Впервые в чистом виде из руд платина была получена английским химиком У. Волластоном в 1803 году.

СВОЙСТВА ПЛАТИНЫ

Физические свойства платины. Кристаллизуется в гранецентрированные кубические решетки. При воздействии на растворы солей восстановителями металл может быть получен в виде “черни”, обладающей высокой дисперсностью.

Платина способна абсорбировать на поверхности некоторые газы, особенно водород и кислород. Склонность к абсорбции значительно возрастает у металла, находящегося в тонкодисперсном и коллоидном состоянии. Сильно поглощает кислород платиновая чернь: 100 объемов кислорода на один объем платиновой черни.

Характеристика платины: – цвет серовато – белый, блестящий; – радиус атома, нм 0.138; – параметры кристаллической решетки при 20 °С, нм а = 0.392;

– плотность при 20 °С, кг/дм3 21.45;

– температура плавления, °С 1773,5; – температура кипения, °С 4410; – удельная теплоемкость, Дж/(моль/К) 25.9; – теплопроводность при 25 °С, Вт/(м•К) 74.1; – удельное электросопротивление при 0 °С, мкОм•см 9.85; – твердость по Бринеллю, МПа 390 – 420;

– модуль упругости, ГПа 173.

Химические свойства платины. Полноценно реагирует только с горячей царской водкой:
3Pt + 4HNO3 + 18HCl = 3H2 [PtCl6] + 4NO + 8H2O.
Крайне медленно протекает растворение ее в нагретой до определенной температуры серной кислоте и в броме.

При нагревании реагирует со щелочами и пероксидом натрия, галогенами (особенно в присутствии галогенидов щелочных металлов):
Pt + 2Cl2 + 2NaCl = Na2 [PtCl6].

При нагревании платина реагирует с кислородом с образованием летучих оксидов. Выделены следующие оксиды платины: черный PtO, коричневый PtO2, красновато-коричневый PtO3, Pt2O3 и Pt3O4.

Металлическая платина токсического действия на организм человека не оказывает, однако, примеси, содержащиеся в платиновой черни (в первую очередь, теллур), ядовиты и при попадании в желудочно-кишечный тракт возникают: некрозы участков слизистой ЖКТ, зернистая дистрофия гепатоцитов, набухание эпителия извитых канальцев почки, а также “общая интоксикация”.

Целебные свойства платины. Наночастицы металла способны беспрепятственно проникать непосредственно в клетки тела и положительно воздействовать на процессы жизнедеятельности.

Наиглавнейшей функцией платины по праву считается уничтожение свободных радикалов, замедляя, таким образом, процесс преждевременного старения.

Платина также входит в состав некоторых препаратов, применяющихся для лечения онкологических заболеваний.

Магические свойства платины. По своим магическим свойствам это металл светлый и чистый, не несущий в себе никакого зла, не хранящий, в отличие от золота, негативную память. Платина имеет четкую связь с космосом. Миссия платины – нести людям добро и мудрость, озарение души и просветление ума.

Изделие из платины следует сделать своим талисманом медперсоналу, а также людям тех профессий, где центральное место занимает проявление чуткости к окружающим. Украшения из редкого металла способны увеличить во сто крат всё то позитивное, что есть в человеке, а отрицательное нейтрализовать.

Они обострят интуицию, укажут своему хозяину правильный путь и защитят от негативных внешних влияний, разрушающих его энергетическую оболочку.

ИСТОРИЯ ПЛАТИНЫ В РОССИИ

В России платина была впервые найдена на Урале, в Верх-Исетском округе, в 1819 году. При промывке золотоносных пород в золоте заметили белые блестящие зерна, которые не растворялись даже в самых сильных кислотах.

В 1823 году В.В. Любарский, Берг-пробирер лаборатории Петербургского горного корпуса, исследовал эти зерна и установил, что загадочный «сибирский металл принадлежит к особому роду сырой платины, содержащей знатное количество иридия и осмия».

В 1824 году на Урале были открыты чисто платиновые россыпи. Эти месторождения были исключительно богаты и сразу же вывели Россию на первое место в мире по добыче платины.

В 1826 году, выдающийся инженер своего времени, П.Г. Соболевский вместе с В.В. Любарским разработал простой и надежный способ получения ковкой платины.

21 марта 1827 года в конференц-зале Петербургского горного кадетского корпуса на многолюдном торжественном собрании Ученого комитета по горной и соляной части были показаны изготовленные новым методом первые изделия из русской платины – проволока, чаши, тигли, медали, слиток весом в 6 фунтов.

С 1828 года в России стали выпускать платиновые монеты 3-, 6- и 12-рублевого достоинства.

В 1843 году добыли уже 3500 кг платины. Это сказалось на цене, платина стала дешевле.

1845 году по специальному указу, из-за боязни подделки и ввоза платиновых монет из-за границы, вся платиновая монета в шестимесячный срок была изъята из обращения.

В 1867 году царский указ упразднил государственную монополию на платину и разрешил беспошлинный вывоз ее за границу. Воспользовавшись благоприятной конъюнктурой, Англия скупила все запасы этого металла – более 16 тонн.

Перед первой мировой войной добыча платины в России составляла 90…95% от мировой добычи.

В мае 1918 года был создан Институт по изучению платины, влившийся позже в Институт общей и неорганической химии АН СССР, носящий ныне имя академика Н.С. Курнакова.

Добыча платины

Источник: https://mir-fin.ru/platina.html

Платина: характеристики металла, свойства, основные месторождения

ПЛАТИНА

страница » Платина: характеристики металла, свойства, основные месторождения

Платина (производная от испанского слова Platino) – высокой плотности, относительно редкий и потому дорогостоящий химический элемент серебристо-белого цвета. Для большей части людей это, пожалуй, исчерпывающие сведения о платине.  Однако если рассматривать металл в химическом контексте, здесь всё намного сложнее.

Платина — редкий и дорогой природный ресурс

Название элемента (перевод с испанского языка) звучит как «малое серебро». Впервые химический элемент обнаружили на территории Латинской Америки вначале 18-го века. Поэтому металл можно считать сравнительно недавним открытием по сравнению с давно привычными всем металлами — железом и медью.

Платина быстро снискала применение в конструкциях каталитических нейтрализаторов. Этот металл также обрёл популярность в сферах:

  • стоматологии,
  • научного оборудования,
  • производства  ювелирных изделий.

Применительно к полезным ископаемым, платина занимает 72-е место порядка существующих химических элементов природного ресурса. Учитывая существование в таблице Менделеева только 94 природных элементов, становится понятным статус платины как «редкого» элемента.

Соответственно, редкость платины порождает высокую стоимость на коммерческом рынке. На момент публикации стоимость килограмма платины составляла 1 760 000 руб. Это самый низкий показатель коммерческой цены за последние десять лет. Помимо стоимости, редкому металлу присущ ещё целый ряд уникальных свойств.

MOTOROLLA

Таким выглядит редкий дорогой металл, добытый и сформированный в слитки на месторождениях, расположенных на территории России – страны, занимающей второе место в рейтинге добычи

Структура платины очень плотная, поэтому, к примеру, болванка металла, величина которой эквивалентна величине средней комплектности человека, по весу будет в 25 раз тяжелее. Вес такой платиновой болванки составит примерно 2000-2500 кг.

Платина — групповая принадлежность в таблице Менделеева

Платина располагается под номер 78 в таблице Менделеева и принадлежит группе VII среди элементов, объединённых общей категорией переходных металлов. Ближайшими соседями платины выступают:

  • иридий,
  • осмий,
  • палладий,
  • родий,
  • рутений.

Эти пять химических элементов вместе с платиной относят к металлам платиновой группы (МПГ). Набор хорошо известен своими каталитическими свойствами — ускорением химических реакций без изменения самих процессов. Каталитические свойства платины известны с 1820-х годов. Тогда присущие металлу свойства впервые обнаружил немецкий химик Иоганн Вольфганг Доберейнер.

Моменты, связанные с открытием и добычей платины

Несмотря на открытие платины только вначале 18 века, платиновые металлы (платиносодержащие сплавы) получили известность намного раньше. Впрочем, есть версия первой характеристики платины, датируемой 1557 годом, составление которой принадлежит итальянскому химику Юлию Скалигеру.

ГАРНИТУРА

Металл, добытый практически в чистом виде на месторождениях Зимбабве – одной из стран, входящих в число лидеров по разработке платиносодержащих месторождений

Реально же породу обнаружили (достаточно большими залежами) испанские разработчики серебряных рудников в 1750 году на территории Рио-Пинто а Колумбии. Обнаруженную породу испанцы назвали «малым серебром» («белым золотом»).

Если сравнивать многие другие элементы, платина характерна доступом в чистой металлической форме. Обычно в чистом виде попадают самородки, легированные другими платиновыми металлами. Также существует форма минеральной руды — сперрилит (арсенид платины).

Добыча осуществляется по всему миру, однако крупнейшими производителями (по порядку объёмов) являются:

  • Южная Африка (самая богатая добыча),
  • Россия,
  • Канада,
  • Зимбабве.

На пятой позиции по объёмам добычи остаются Соединенные Штаты. Американцами разрабатываются два выделенных платиновых рудника на территории южной и центральной части штата Монтаны (Стиллуотер и Восточный Боулдер).

Крупнейшие в мире запасы платины (около 63 млн. кг) находятся на территории Южно-Африканского Бушвелдского комплекса. В частности, отмечаются три минеральных региона:

  1. Меренский риф (Merensky Reef).
  2. Риф Верхней группы 2 (UG2).
  3. Платриф (Platreef).

Цифры запасов меняются год от года, но примерно около 60–70% металлов платиновой группы и непосредственно платины приходят именно из этого источника.

Продукт переработки и особенности добычи

Небольшая доля платины также производится как побочный продукт переработки меди. Например, такой процесс задействован на рудниках американских штатов Техаса и Юты.

По данным Геологической службы США, переработка нового и старого лома (около 110 000 кг) превосходит добычу рудников (16 900 кг).

Примерно половина сырья поступает от старых каталитических нейтрализаторов, остальная часть от переработанного электронного оборудования и ювелирных изделий.

СЕРВИЗ

Платиновые струны на электрогитаре американского производства.

По мере выхода инструмента из строя, ценные струны должны отправиться на переработку – как сырьё для американского производства редкого металла

Если проникнуть вглубь богатых платиной месторождений, обнаружится смесь искомого элемента с другими ценными элементами платиновой группы, а также другими полезными и нередко дорогими металлами:

Встречаются также и менее дорогие, широко распространённые элементы, например, железо и сера. Как в таком случае превращается платиносодержащая руда в чистый продукт, который допустимо использовать, скажем, каталитическим нейтрализатором выхлопных газов автомобиля?

Точный процесс переработки руды зависит от содержимого компонентов. А содержимое руды варьируется от места к месту добычи. Другими словами, в разных частях света используются совершенно разные процессы переработки платиносодержащей руды.

Платина — переработка на рудниках Южной Африки

На территории рудников Южной Африки переработка предполагает использование отходов производства никеля и меди, называемых «никель-медный штейн». Элементы платиновой группы составляют всего 0,14% штейна — примерно 1,4 кг на тонну. Небольшое количество МПГ извлекается с помощью плавки, электролиза, химической очистки.

ЧАЙНЫЙ

Никель-медный штейн – основа, обработкой которой начинается процесс получения представителя «благородных» металлов – платины Южно-Африканского производства

На первом этапе измельченный штейн выплавляется в доменной печи с целью удаления меди и серы. После плавки остаётся никелевый штейн и металлы платиновой группы. Медь и никель отдельно выполняются электродами, которые очищаются процессом электролиза.

Так получают чистые медные или никелевые блоки и остаточную анодную слизь, содержащую набор МПГ. Слизь обрабатывается химическим путём посредством сложного, многоступенчатого процесса, разделяющего основу на шесть полезных компонентов МПГ:

  • платину,
  • палладий,
  • иридий,
  • родий,
  • рутений,
  • осмий.

Платина — физические и химические свойства

Физические свойства платины — тяжёлая, мягкая, пластичная (легко обрабатывается — легче обрабатывать только серебро и золото). Благодаря пластичности, легко протягивается в провода. Имеет довольно высокую температуру плавления (около 1770°C) .

С химической точки зрения элемент часто называют благородным металлом, учитывая крайне низкую активность. Платина не реагирует на кислород, присутствующий в составе окружающего воздуха, а потому не ржавеет и не тускнеет. Отмечается достаточно высокая устойчивость к воздействию кислот.

ПЛАТИНОВЫЙ

Ювелирные изделия из благородного «белого золота» находят спрос ничуть не уступающий спросу на золотые и серебряные изделия.

К тому же «белое золото» активно применяется в стоматологической практике

Химики нередко именуют элемент «волшебным», учитывая эффективные свойства, проявляющиеся в конструкциях каталитических нейтрализаторов.

Однако использование такой конструкции каталитических нейтрализаторов обходится настолько дорого, что нередко используется альтернатива из платиновой группы – палладий и другие.

Легкость формования платины, инертность (химическая нереактивность) делает этот химический элемент особенно подходящим для производства ювелирных изделий.

Нереактивность также положительно отражается на производстве зубных пломб, хирургических инструментов, аппаратов научных лабораторий.

Кроме того, платина находит важные применения в сфере электротехнической промышленности, при изготовлении лазеров и различных фотоматериалов.

При помощи информации: ExplainThatStuff

Источник: https://zetsila.ru/%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B0-%D1%85%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B8-%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B0/

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: