Платина – царица благородных металлов. Применение платины. Где и как используется платина

ПЛАТИНА – химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 78, атомная масса 195,08. Серовато-белый пластичный металл, температуры плавления и кипения – 1769°С и 3800°С. Платина – один из самых тяжелых (плотность 21,5 г/см 3) и самых редких металлов: среднее содержание в земной коре 5·10 –7 % по массе.

При комнатной температуре весьма инертна, при нагревании в атмосфере кислорода медленно окисляется с образованием летучих оксидов. В мелкораздробленном состоянии поглощает большие количества кислорода. Платина растворяется в жидком броме и в царской водке. При нагревании реагирует с другими галогенами, пероксидами, углеродом , серой, фосфором, кремнием. Платина разрушается при нагревании со щелочами в присутствии кислорода , поэтому в платиновой посуде нельзя плавить щелочи.

Платина, особенно в мелкораздробленном состоянии, является очень активным катализатором многих химических реакций, в том числе используемых в промышленных масштабах. Например, платина катализирует реакцию присоединения водорода к ароматическим соединениям даже при комнатной температуре и атмосферном давлении водорода. Еще в 1821 немецкий химик И.В. Дёберейнер обнаружил, что платиновая чернь способствует протеканию ряда химических реакций; при этом сама платина не претерпевала изменений. Так, платиновая чернь окисляла пары винного спирта до уксусной кислоты уже при обычной температуре. Через два года Дёберейнер открыл способность губчатой платины при комнатной температуре воспламенять водород. Если смесь водорода и кислорода (гремучий газ) ввести в соприкосновение с платиновой чернью или с губчатой платиной, то сначала идет сравнительно спокойная реакция горения. Но так как эта реакция сопровождается выделением большого количества теплоты, платиновая губка раскаляется, и гремучий газ взрывается. На основании своего открытия Дёберейнер сконструировал «водородное огниво» – прибор, широко применявшийся для получения огня до изобретения спичек.

Платиновая чернь – мельчайший порошок платины с размером частиц 20–40 мкм. Как и все мелкораздробленные металлы (даже золото), платиновая чернь имеет черный цвет. Каталитическая активность платиновой черни намного выше, чем у компактного металла.

В своих соединениях платина проявляет почти все степени окисления от 0 до +8. Но наиболее характерно для платины образование многочисленных комплексных соединений, которых известно много сотен. Многие из них носят имена изучавших их химиков (соли Косса, Магнуса, Пейроне, Цейзе, Чугаева и т.д.). Большой вклад в изучение таких соединений внес русский химик Л.А.Чугаев (1973–1922), первый директор созданного в 1918 Института по изучению платины.

Необычность поведения комплексов платины можно продемонстрировать на ряде соединений платины (IV), которые были получены и исследованы еще в 19 в. Так, соединение состава PtCl 4 ·2NH 3 в растворе практически не распадается на ионы: его водные растворы не проводят ток, а с нитратом серебра эти растворы не дают осадка. Соединение PtCl 4 ·4NH 3 дает растворы с высокой электропроводностью, которая указывает, что в воде оно распадается на три иона; соответственно, нитрат серебра осаждает из таких растворов только два атома хлора из четырех. В соединении PtCl 4 ·6NH 3 все четыре атома хлора осаждаются из водных растворов нитратом серебра; электропроводность растворов показывает, что соль распадается на пять ионов. Наконец, в комплексном хлориде состава PtCl 4 ·2KCl, как и в первом соединении, нитрат серебра вовсе не осаждает хлор, однако растворы этого вещества проводят ток, причем электропроводность указывает на образование трех ионов, а обменные реакции обнаруживают ионы калия. Объясняются эти свойства разным строением комплексных соединений, в которых ионы хлора могут входить во внутреннюю или внешнюю сферу комплекса; при этом только ионы внешней сферы могут диссоциировать в водных растворах, например: Cl 2 ® 2+ + 2Cl – .

В 1827 датский химик Вильям Цейзе неожиданно для себя получил соединение платины, содержащее органическое вещество – этилен; впоследствии было установлено его строение: K·H 2 O. В настоящее время изучено множество комплексных соединений платины с нитрилами RCN, аминами R 3 N, пиридином C 5 H 5 N, фосфинами R 3 P, сульфидами R 2 S, многими другими органическими соединениями. Некоторые из этих комплексов нашли практическое применение, например, для лечения злокачественных образований.

История платины весьма интересна и полна неожиданностей. Когда испанцы в середине 16 в. познакомились в Южной Америке с новым для себя металлом, внешне очень похожим на серебро (по-испански plata), они назвали его platina, что буквально означает «маленькое серебро», «серебришко». Объясняется такое несколько пренебрежительное название исключительной тугоплавкостью платины, которая не поддавалась переплавке, долгое время не находила применения и ценилась вдвое ниже, чем серебро. Но когда ювелиры обнаружили, что платина хорошо сплавляется с золотом, некоторые из них стали подмешивать сравнительно дешевый металл к золотым изделиям. Обнаружить подделку по плотности было невозможно: платина тяжелее золота, и с помощью более легкого серебра нетрудно было в точности подогнать плотность слитка к плотности золота. Кончилось это тем, что испанский король приказал прекратить ввоз платины, а все ее запасы утопить в море. Закон этот был отменен только в 1778.

В середине 18 в. химики изучили свойства платины и признали ее новым элементом. Благодаря исключительной химической стойкости платину начали использовать для изготовления химического оборудования. Так, в 1784 был изготовлен первый платиновый тигель, а в 1809 – платиновая реторта массой 13 кг; такие реторты использовали для концентрирования серной кислоты. Изделия из платины делали путем ковки или горячего прессования, поскольку электропечей, дающих достаточно высокую температуру, тогда не было. Со временем научились расплавлять платину в пламени гремучего газа, и на Лондонской выставке 1862 можно было видеть отливки из платины массой до 200 кг.

В России впервые обнаружили платину близ Екатеринбурга на Урале в 1819, а спустя 5 лет в Нижнетагильском округе были открыты платиновые россыпи. Уральские месторождения были настолько богатыми, что Россия быстро заняла первое место в мире по добыче этого металла. Так, только в 1828 в России было добыто более 1,5 тонн платины – больше, чем за 100 лет в Южной Америке. А к концу 19 в. добыча платины в России в 40 раз превышала суммарную добычу во всех остальных странах. Один из обнаруженных на Урале самородков платины имел массу 9,6 кг!

К середине 19 в. во Франции и Англии были проведены обширные исследования по аффинажу (очистке от других металлов) платины. Промышленный способ получения слитков чистой платины впервые осуществил в 1859 году французский химик А.Сент-Клер Девиль. После этого почти вся уральская платина стала закупаться иностранными фирмами и вывозиться за рубеж. Сначала ее скупали в основном французские и английские фирмы, в том числе и знаменитая «Джонсон, Маттей и К°» в Лондоне. Затем к ним присоединились американские и немецкие фирмы.

Химики, исследовавшие самородную платину, обнаружили в ней ряд новых элементов. В начале 19 в. английский химик У.Волластон, изучая ту часть сырой платины, которая растворялась в царской водке, открыл палладий и родий, а его соотечественник С.Теннант в нерастворимом остатке обнаружил иридий и осмий. Наконец, в 1844 профессор Казанского университета К.К.Клаус открыл последний элемент платиновой группы – рутений.

В 1826 петербургский инженер П.Г.Соболевский разработал способ получения ковкой платины. Для этого самородную платину растворяли в царской водке и получали гексахлороплатиновую (IV) кислоту: 3Pt + 4HNO 3 + 18HCl ® 3H 2 + 4NO + 8H 2 O. Из этого раствора после его нейтрализации оса,ждали практически нерастворимый гексахлороплатинат аммония, который промывали и прокаливали: (NH 4) 2 ® Pt + 2NH 4 Cl + 2Cl 2 . Полученный порошок платины («платиновую губку») далее можно было путем холодного и горячего прессования и ковки превращать в различные изделия высокого качества. Так в России были получены первые платиновые изделия – тигли, чашки, медали, проволока. Процесс получил мировую известность, им заинтересовался даже Николай I, посетивший лабораторию и лично наблюдавший за очисткой платины. Подобный метод обработки тугоплавких металлов, так называемая порошковая металлургия, не потерял своего значения и по сей день.

Работа Соболевского вскоре получила неожиданное продолжение. Большое количество добываемой на Урале платины не находило достойного практического применения. И тогда по предложению министра финансов Е.Ф.Канкрина с 1828 в России впервые в мировой истории начали выпускать платиновые монеты достоинством 3,6 и 12 рублей. Такие странные номиналы объясняются тем, что по диаметру эти монеты соответствовали привычным российским монетам достоинством 1 рубль, 50 и 25 копеек. При этом 12-рублевая монета имела массу 41,41 г, а в рублевой монете чистого серебра было 18 г. Таким образом, по стоимости металла платиновые монеты были дороже серебряных в 5,2 раза, что как раз соответствовало ценам на платину в те годы.

За 17 лет было выпущено 1 372 000 трехрублевых монет, 17582 шестирублевых и 3303 двенадцатирублевых общей массой 14,7 тонны! Это – уникальный случай в мировой финансовой системе. Русские платиновые монеты 19 в. – большая редкость: цена 12-рублевой монеты превышает 5000 долларов.

Владельцы же рудников – Демидовы извлекали большую выгоду от продажи своей платины правительству. В 1840 было добыто уже 3,4 тонны драгоценного металла. Однако в 1845 по настоянию нового министра финансов Ф.П.Вронченко выпуск платиновых монет был прекращен, и все монеты были срочно изъяты из обращения. Причины этой панической меры называют разные. Говорят, что боялись подделки этих монет за границей (где платина была якобы дешевле) и их тайного ввоза в Россию. Однако, ни одной поддельной монеты среди изъятых из обращения не обнаружили. По другой версии, более правдоподобной, спрос на платину и ее цена в Европе выросли настолько, что металл в монетах стал дороже их номинала. Но тогда уже следовало бояться другого: тайного вывоза монет из России, их переплавки и продажи слитков. Интересно, что Майкл Фарадей на своей популярной лекции о платине, прочитанной 22 февраля 1861 показывал русские платиновые монеты; проанализировав их состав, он нашел, что в монетах содержится 97% платины, 1,2% иридия, 0,5% родия, 0,25% палладия, а также примеси меди и железа. Фарадей отдал должное российским мастерам, сумевшим отчеканить монеты из недостаточно очищенной и потому довольно хрупкой платины.

После прекращения чеканки монет из платины ее добыча резко (почти в 20 раз) упала, но затем вновь начала расти. И в 1915 на долю России приходилось 95% от общего количества платины, добываемой в мире (остальные 5% получала Колумбия). Однако в России она практически не находила спроса и почти вся шла на экспорт. Так, в 1867 Англия скупила весь запас платины в России – более 16 тонн. К концу 19 в. добыча платины в России достигла 4,5 тонн в год, а в настоящее время во всем мире ее добывается примерно 100 тонн в год. Кроме России, платина добывается в Южной Африке, Канаде, США.

До Первой мировой войны второй после России страной по масштабам добычи платины была Колумбия; с 1930-х ею стала Канада, а после Второй мировой войны – Южная Африка. Например, в 1952 в Колумбии было добыто всего 0,75 тонны платины, в США – 0,88 т, в Канаде 3,75 т, а в Южноафриканском Союзе – 7,2 т (в СССР данные по добыче платины, как и других стратегических материалов, были засекречены).

Примерно до середины 20 в. большая часть платины шла на ювелирные изделия. В настоящее время платина используется в основном в технических целях. Основная область применения платины и ее сплавов – автомобилестроение (катализаторы дожига выхлопных газов), электротехника (тугоплавкую и химически стойкую платиновую спираль или ленту в электропечах можно разогреть почти до белого каления), нефтехимический и органический синтез (получение бензинов с высоким октановым числом, разнообразные реакции гидрирования, изомеризации, циклизации, окисления органических соединений), синтез аммиака. Платина – конструкционный материал стекловаренных печей для производства высококачественного оптического стекла. Из платины и ее сплавов изготовлены фильеры для получения стекловолокна, высокотемпературные термопары и термометры сопротивления, электроды в электролизных аппаратах, лабораторная посуда и оборудование, кислото- и жароупорная аппаратура химических заводов.

Платина во всем мире используется в точных приборах. Из тонкой платиновой проволоки делают термометры сопротивления, по ним можно измерять температуру с высокой точностью и в очень широком интервале. Широко используются и термопары из платинородиевых сплавов, содержащих от 60 до 99% платины; они позволяют измерять температуру вплоть до 2000 К. А в Венгрии изобрели зажигалку с катализатором из тончайшей платиновой проволочки. Такая зажигалка дает острое устойчивое пламя, которое не боится ветра.

Масса платины во всех этих в этих изделиях невелика. Но есть производства, которые требуют больших количеств этого драгоценного металла. Например, на знаменитых чешских стекловаренных заводах расплавленную стекломассу в платиновом тигле перемешивают винтообразной мешалкой из платины. Несмотря на высокую стоимость, применение платинового оборудования оправдывает себя, так как позволяет получать высококачественные стекла для микроскопов, биноклей и других оптических приборов.

В 19 в. из сплава платины и иридия были изготовлены эталоны метра и килограмма, по образцу которых изготовлялись национальные эталоны разных стран (в настоящее время эталоном метра служит расстояние, проходимое светом в вакууме за определенное время). Первые эталоны метра и килограмма были изготовлены фирмой «Джонсон, Маттеи и К°» в Лондоне из сплава, содержащего 90% платины и 10% иридия, который обладает очень высокой твердостью. Эти эталоны были помещены в специальное хранилище в Международном бюро мер и весов во Франции. Эталон метра имел вид бруска длиной 102 см, имеющего в поперечном сечении форму буквы Х, вписанной в квадрат со стороной 2 см. На двух концах бруска на отполированных местах нанесены тончайшие штрихи, расстояние между которыми и было принято за эталон метра. А эталон килограмма из этого же сплава имел форму прямого цилиндра диаметром и высотой 3,9 см (платина – тяжелый металл!).

В течение длительного времени платина использовалась также для определения эталона силы света, испускаемого 1 см 2 поверхности расплавленной чистой платины при температуре ее затвердевания.

В небольшом количестве платина идет на изготовление очень красивых юбилейных и памятных монет, предназначенных для коллекционеров. В 1977–1980 из платины 999 пробы были изготовлены монеты номиналом 150 рублей, посвященные Олимпийским играм в Москве. Всего было изготовлено 14 7378 этих монет. Другие выпуски платиновых монет были скромнее. Например, в 1993 в России было отчеканено всего 750 таких монет, посвященных русскому балету. Платиновые монеты в конце 20 в. чеканились и в других странах, причем не в самых крупных – таких, как Гибралтар (британское владение), Заир, Лесото, Макао, Панама, Папуа – Новая Гвинея, Сингапур, Тонга.

Медики из штата Огайо (США) разработали новый метод анестезии, в котором платине отведена важная роль. С помощью платиновой пластинки спинной мозг оперируемого пациента соединяется с электрическим стимулятором. Посылая в нужный момент в мозг электрические сигналы, стимулятор блокирует болевые ощущения.

Кристаллы тетрацианоплатината бария Ba·4H 2 O (раньше его называли платиносинеродистым барием) имеют интересные свойства: под действием рентгеновского и радиоактивного излучения они ярко светятся желто-зеленым светом. Раньше экраны, покрытые составом из этого соединения, широко использовали в научных исследованиях; ими пользовались Конрад Рентген , Эрнст Резерфорд и многие другие знаменитые физики и химики

Мировое потребление платины (более 100 тонн в год) нередко превышает ее добычу. В таком случае оно покрывается за счет старых запасов, а также регенерации платины из отработавших свой ресурс катализаторов. Больше всего платины (десятки тонн в год) расходуется на катализаторы дожигания выхлопных газов автомобилей. Во многих странах большинство выпускаемых автомобилей снабжается такими каталитическими устройствами (в Швеции уже в 80-х число таких автомобилей приблизилось к 100%).

Очень много платины идет на украшения. Интересно, что львиную долю ювелирной платины потребляет сравнительно небольшая страна – Япония. В то же время химическая и нефтехимическая промышленность расходуют всего несколько процентов всей платины, примерно столько же – стекольная, чуть больше (около 6%) – электротехническая.

В некоторых странах платина, наряду с золотом, хранится в банках; для этой цели из нее отливают бруски массой 0,5 и 1 кг.

Цены на платину на мировом рынке колеблются, иногда вплотную приближаясь к ценам на золото (так было, например, в феврале 1988), а иногда заметно превышая их (например, 1 грамм золота в феврале 2003 стоил около 12 долларов, а платины – более 22!). Химиков же, в основном, интересуют цены на платину и ее соединения как реактивы для научных исследований. Цена же эта зависит от трех факторов: чистоты (например, судя по каталогу известной немецкой фирмы Fluka, грамм платиновой проволоки диаметром 1 мм стоит около 120 евро при чистоте 99,9%, и около 160 евро при чистоте 99,99%); формы выпуска (порошок, дробь, фольга, проволока, сетка и т.п.); приобретаемого количества (скидка при увеличении закупки; например, грамм платиновой фольги толщиной 0,5 мм и чистотой 99,99% при закупке 7 г обойдется вдвое дешевле, чем при закупке 2 г). В общем, очищенные металлы – реактивы, а также содержащие их химические соединения (например, ацетилацетонат платины (II), оксид платины (IV), гексахлороплатинат (IV) аммония и др.) стоят значительно дороже «валютной» платины.

Илья Леенсон

Считается, конечно же, платина. По распространенности в земной коре она является одним из наиболее редких элементов. В чистом виде платина практически не встречается и стоит очень дорого. Несмотря на это, в разных сферах народного хозяйства действительно очень широко. В некоторых случаях этот металл может быть даже и незаменимым.

История открытия

Все найденные на сегодняшний день самородки платины предоставляют собой ее сплавы с иридием, палладием, осмием, железом и родием. Иногда также встречаются соединения этого металла с никелем или медью. Собственно сама платина в чистом виде представляет собой металл блестящего бело-серебристого оттенка. Своим названием она обязана испанским конкистадором, завоевавшим Южную Америку. Внешне платина очень сильно похожа на серебро, но отличается гораздо большей тугоплавкостью. Испанские конкистадоры, о бнаружившие в Южной Америке металл, похожий на серебро, сначала просто выкидывали его. При этом завоеватели презрительно называли его platina , что в переводе означает «серебришко».

У нас в стране платина была обнаружена в 1819 г. Промышленная ее добыча началась уже спустя пять лет. Изначально ограничивалось в России в основном лишь металлургией. Использовали ее в качестве добавки при производстве высококачественных сталей. Однако в 1828 г. платина нашла и еще одно применение. Тогда п о указу царя монетный двор России начал чеканку денег из этого металла .

В чистом вид е платина была получена только в 1859 году химиком Девелем. Первоначально она в России добывалась исключительно на Верх-Исетском, Билимбаевском и Невьянском приисках. В 1824 году были открыты и другие богатые ее месторождения.

Химические и физические характеристики

Платина — металл, о тносящийся к группе 6-го переходного периода Основными ее свойствами являются:

тугоплавкость;

труднолетучесть;

способность кристаллизоваться в кубические гранецентрированные решетки.

В горячем виде платина хорошо сваривается и прокатывается. Также этот металл может довольно сильно поглощать кислород. Ниже в таблице представлены основные характеристики платины:

Широкое едицине и других отраслях народного хозяйства оправдано, помимо всего прочего, и химической ее устойчивостью. Растворяется этот металл только в и в броме. При нагревании платина может вступать в реакцию лишь с немногочисленной группой веществ.

Основные сферы использования платины

Применение платины в ювелирной промышленности оправдано прежде всего ее благородством, редкостью и красотой. Именно таким образом вплоть до середины прошлого века в основном и использовался этот металл. Лишь несколько процентов от всего добываемого объема платины применялось медиками и зубопротезистами. Сегодня рост спроса на этот благородный металл неуклонно растет. Уникальные физические и химические свойства платины, помимо ювелирного производства, делают ее необыкновенно востребованной в самых разных областях промышленности и народного хозяйства:

в медицине;

космической отрасли;

химической индустрии;

авиа- и судостроении;

в стекольной промышленности;

в технике.

Применяется этот благородный металл, конечно же, и в банковском деле.

Использование платины в ювелирной промышленности

Разумеется, наиболее широко этот металл применяется для изготовления разного рода украшений. Ежегодно в мировой ювелирной промышленности используется около 50 тонн платины. Изготавливаться из этого металла могут самые разные украшения. Кольца из платины, равно как и цепочки, серьги, браслеты и колье, не только красивы, но и долговечны.

Наибольшей популярностью в ювелирной промышленности пользуется металл 950-й пробы. В такой сплав входит 95 % собственно самой платины и 5 % иридия. Металл подобного состава отличается высокой степенью упругости и твердости. Цепочки, браслеты и в сплаве с иридием способны прослужить максимально долго.

Применение при производстве азотной кислоты и других химических веществ

В технике платина используется в основном как катализатор. Именно этот металл является лучшим окислителем аммиака до NO при производстве азотной кислоты. Используют его в данном случае обычно в виде сетки из проволоки диаметром 0,05-0,09 мм . При чаще всего применяется не платина в чистом виде, а ее сплав с родием. Это позволяет немного удешевить катализатор, повышает его активность и увеличивает срок хранения.

Используется платина в технической промышленности, конечно же, не только при производстве азотной кислоты. Катализаторы из этого металла способны ускорять и многие другие химические реакции. Применяется платина, к примеру, при гидрировании ароматических и технических углеводородов, кетонов, ацетилена и т. д. Также этот металл используется в сернокислотном производстве для получения SO 3 или SO 2 .

Применение в нефтепереработке

На промышленных предприятиях этой специализации платина используется на самом деле достаточно широко. В данном случае ее также применяют в качестве катализатора. В нефтепереработке с помощью этого металла в специальных установках получают бензин. Конечно же, высококачественный. В нефтеперерабатывающей промышленности платину применяют не в виде сетки, а в виде мелкодисперсного порошка. Помимо бензина, с помощью этого металла получают также технический водород и ароматические углеводороды.

Конечно же, в нефтеперерабатывающей промышленности могут использоваться и другие катализаторы — молибден, алюминий и т. д. Однако платина в сравнении с ними имеет такие неоспоримые преимущества, как долговечность, большая активность и повышенная эффективность.

Применение платины в электротехнике и приборостроении

Одним из преимуществ этого металла является то, что он отличается стабильными электрическими и механическими свойствами. Это сделало платину необыкновенно востребованной в таких отраслях народного хозяйства, как:

радиотехника;

электротехника;

автоматика;

точное приборостроение.

Применение платины в электронике позволяет изготавливать качественные контакты высокоточных приборов. В этом случае металл обычно используют в сплаве с иридием. Очень часто, к примеру, платина идет на изготовление контактов печей сопротивления и разного рода работающих от сети устройств. Иногда в технике применяется также сплав этого металла с кобальтом. Такой материал используется при изготовлении магнитов, обладающих огромной силой притяжения при малых размерах.

Применение платины в автомобилестроении и космической отрасли

В этих областях народного хозяйства платина также нашла довольно широкое использование . В автомобилестроении этот металл чаще всего применяется в качестве катализатора в нейтрализаторах выхлопных газов. В этом случае его используют в качестве напылителя в керамических монолитах.

В космической промышленности и самолетостроении этот металл используют в основном для изготовления электродов топливных элементов. Подобным образом платина была применена, к примеру, во всех космических кораблях серии «Аполлон».

Использование в медицине

Применение платины в этой сфере позволяет сохранить жизни тысячам больных. Ценность этого металла в данном случае заключается в том, что аналогов ему в медицине не существует. Из платины, к примеру, изготавливают специальные хирургические инструменты, стерилизовать которые можно в пламени спиртовой горелки. При такой обработке они, в отличие от изготовленных из других металлов, не окисляются.

Платина, применение в медицине которой хирургией, конечно же, не ограничивается, может использоваться также в стоматологии, кардиологии и слухопротезировании. Часто, к примеру, она применяется в к ачестве напылителя при изготовлении инструментов, предназначенных для лечения зубов. В кардиологии и слухопротезировании используются электроды, изготовленные из ее сплава с иридием . Их применяют в основном для стимуляции сердечной деятельности. Также их часто используют и для изготовления имплантов, предназначенных для людей с тугоухостью.

Применение платины в стекольной промышленности

Платина — металл, пом имо всего прочего, широко используемый п ри производстве высококачественной оптики. Также ее в сплаве с родием часто применяют при изготовлении фильер стеклянного волокн а, толщина которого зачастую не превышает 1 мкм. Т акой металл способен легко выдерживать тысячи часов нагрева до 1450 С. Также сплав родия с платиной практически никак не реагирует на сильные перепады температур и стоек к коррозии.

Помимо всего прочего, этот металл также очень часто используется при производстве разного рода оборудования, предназначенного для изготовления высококачественного стекла. Такие механизмы не деформируются и не окисляются в процессе производства. Также они не реагируют и с самим изготавливаемым стеклом. Очень часто в этой отрасли промышленности применяются, к примеру, платиновые тигли. Именно в них делают широко известное и очень дорогое

Применение в химической индустрии

В данном случае платину также используют в основном для изготовления тиглей и другого лабораторного оборудования — чашек, термометров сопротивления и т. д. Применяются такие изделия в основном при изготовлении разного рода сверхчистых веществ. В полупроводниковых кристаллах не должно быть, к примеру, ни одного чужеродного атома на миллион собственных. Именно таких результатов и позволяет добиться использование платинового оборудования.

Вместо заключения

Применение платины в рассмотренных выше областях целесообразно и оправдано . Но конечно же, может использоваться этот металл и в других отраслях народного хозяйства. К примеру, часто из платины делают тигли, применяемые при выращивании кристаллов для лазеров и контактов в технике слабых токов. Также из этого металла изготавливают держатели стрелок компасов, используют его в антивозрастных косметических кремах и лосьонах, лекарствах против рака и т. д.

Является одним из химических элементов. Металл, представляющий большую ценность. Вот лаконичный ответ на то, что такое платина. В естественных условиях Pt встречается в виде самородков, она может быть «чистой» или с примесями.

Если окунуться в историю, то выясняется, что свое название платина получила благодаря испанским конкистадорам, в то время они завоевывали Южную Америку. Тогда они добывали серебро и обнаружили металл, имеющий сходство с серебром, который оказался тугоплавким.

Никто не знал, как эксплуатировать данный металл – испанцы не придумали ничего другого, как просто выбрасывать Pt.

Долгое время применение металла не было известно. Все дело в том, что это тугоплавкий элемент. Антуан Лавуазье – первый, кому удалось расплавить его в 1782 году. Для этого он использовал созданный им прибор для подачи горящего кислорода, положив туда маленькую часть Pt, которая была в древесном угле. Ученые были в восторге.

Академия наук в Париже могла лично понаблюдать за данным опытом, так как он был повторен. Сделать это было непросто, ведь аппарат ученого нужно было транспортировать, а это требовало денежных средств.

Это увидели многие. Одним из счастливчиков был граф Ду Норд. Но на самом деле это был Павел 1 (сын Екатерины Великой).

Запасы

Россия тоже имела свои запасы платины, которые обнаружились на Урале в 1819 году возле Екатеринбурга. Позже, в 1854 году, нашли залежи в Нижнетагильском округе, и началась промышленная добыча. Россия заняла лидирующие позиции по добыче данного металла во всем мире.

На платину Урала был большой спрос от иностранных фирм. После того как в промышленности принялись извлекать «чистый» металл, эта тенденция только возросла. Особый интерес сначала проявляли Англия и Франция, а потом подключилась Германия, также присоединились Соединенные Штаты Америки.

На Урале добывалось много металла, но не весь его удавалось эксплуатировать. Именно поэтому было решено создавать платиновые монеты в 1826 году. К тому же начали изготавливать и другие изделия отменного качества. Сейчас одна монета 19 века может стоить до 5000 долларов США. В России начали чеканить монеты из белого элемента в 1828 году.

На данный момент запасы Pt имеются в следующих странах:

Зимбабве;
Китай;
Россия;
Соединенные Штаты Америки.

В этих 5 странах сосредоточено около 90% мировых запасов.

Это интересно! Металл активно эксплуатировали в Древнем Египте при создании различных украшений.

История

Любопытно, что древние инки добывали и эксплуатировали металл. Но Старый Свет не знал о Pt ничего. В 1557 году появились первые известия о платине. Но мошенники, которые подделывали деньги, узнали интересное свойство Pt – она отлично сплавляется с золотом.

За этим последовало невероятное: испанский король в 1735 году остановил ввоз металла в страну. А все его запасы по решению правителя должны были быть утоплены в море.

Не только фальшивомонетчики пытались схитрить, но и ювелиры. Они добавляли элемент в сплав с золотом, снижая цену на изделие. К данному процессу подходили ответственно – выявить обман было практически невозможно. Платина способствовала увеличению веса, чтобы это как-то возместить, добавляли немного серебра. Все же выявить обман удалось. Поэтому ввоз платины в Европу запретили на определенный период.

Открытые свойства

В химической таблице платина носит наименование Pt, ее автономный номер 78. Простой химический элемент является тяжелым, но мягким металлом, его атомная масса равна 195,084 а. е. м. Цвет платины имеет серебристо-белый оттенок. Это редкий ценный элемент. Химические свойства платины уникальны, это инертный металл.

Платины физические свойства феноменальны. Чтобы расплавить платину, необходимо поместить ее туда, где температура будет достигать 1769 градусов по Цельсию. А чтобы металл закипел, необходимо 3800 градусов. Становится ясно, что у элемента низкая удельная теплопроводность.

Самородки платины имеют внешнее сходство с серебром. Но вот только свойства серебра ниже: оно легче, подвержено повреждениям, растворяется в азотной кислоте. Мастера, для создания изделий, похожих на платину, используют сплавы, включающие железо, никель, хром.

Вот более точные характеристики:

Известно, что платина не встречается абсолютно без примесей. Поэтому ее необходимо отделять от других металлов. Для этого пригодится соляная и азотная кислота. Из полученного металла можно изготовить множество продуктов:

ювелирные изделия;
слитки;
анодные электроды;
лабораторную посуду;
химическую аппаратуру.

Pt применяется во многих сферах. Это может быть и химическая, и электронная промышленность, а также медицина. Например, нефтеперерабатывающие организации эксплуатируют .

С помощью нее изготавливают лабораторную посуду. Улучшенные датчики, термометры – все это не может существовать без платины. А в медицине платина заслужила особое призвание. Ее используют в лекарственных препаратах, направленных на борьбу с онкологическими заболеваниями.

Основные преимущества платины:

имеет пластичность и ковкость;
электропроводность;
большая температура плавления;
превосходит по нескольким критериям золото и серебро (тверже, тяжелее);
не окисляется, не вступает в реакцию с иными веществами.

Неплохой способ инвестиций – платиновые монеты. На данный момент особой ценностью и уникальностью отличаются монеты из этого элемента. Их номинал равен 12 рублям. Реальная цена намного выше. Это монеты 1832 года, они очень редки и имеют большой вес.

Также привлекают инвестиции в слитки. Купить их можно в Банке России. Лицевая сторона отражает маркировку:

страна производитель («Россия» в овале);
масса;
название элемента;
весовая доля/метрическая проба;
товарный знак производителя.

Применяют две технологии нанесения надписи: выпуклая, вдавленная.

Платина завоевала сердца многих женщин и мужчин. Великий Луи-Франсуа Картье, основатель известной фирмы Cartier, способствовал тому, что металл разглядели многие. Именно он утверждал, что этот элемент не имеет аналогов и весьма полезен в ювелирном искусстве, так как обладает множеством положительных свойств.

Но не один Франсуа восторгался металлом. Еще одним его поклонником был Карл Фаберже. Мастер создавал авторские изделия. Любопытно, что многие идеи Луи Франсуа Картье перенял у Фаберже. К таковым относятся цветочные композиции и животные мотивы.

Ювелирное дело

Металл отличается необычайной красотой, поэтому делать ювелирные украшения из него особенно выгодно. Они стоят дорого и требуют бережного ухода. Платина отличается высокой прочностью, поэтому сделанные из нее крепления практически не видны. Платиновой вещью можно покорить девушку.

Украшения 950 пробы делают из «чистого» металла, не менее 95%. Уход не занимает много времени, нужно лишь 1 раз в неделю чистить изделия. Есть множество моющих средств, позволяющих чистить металл. А если появились царапины, стоит отдать изделие мастеру, чтобы он привел его в новый вид (полировка).

Пользуются популярностью платиновые свечи для авто (Pt контакты). Металл используют в качестве электропровода. Высокая термостойкость, стойкость к коррозии и долговечность – это главные преимущества данных свеч.

Этот металл даже фигурировал в известном фильме «Платиновая блондинка». Именно эта кинолента вознесла его на пик популярности.

Незатейливый легкий сюжет понравился многим, как и оригинальные украшения. Этот фильм появился в 1930 годах в Америке. Прошло много лет, но с тех пор популярность металла только возросла.

Магические свойства платины заключаются в ее целебных воздействиях. Есть мнение, что благодаря мощнейшей энергетике, она благоприятно влияет на здоровье человека.

Препараты с этим металлом используют в медицине, так как его молекулы способны на многое. Но не все могут себе позволить такие препараты.

Становится понятно, из-за чего Pt смогла завоевать любовь людей по всему миру. Все дело в специфике характеристик. Этот металл можно использовать в производстве, или же украсить им руку прекрасной девушки. Инвесторы тоже не могут устоять перед платиной, ведь вклад в нее – дорога в будущее.

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) 3 Fe и тетраферроплатиной (Pt,Fe)Fе. Платина, представленная поликсеном, является наиболее распространённым в земной коре из минералов платиновой подгруппы.

Смотрите так же:

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 HNO 3 . При этом иридий и палладий восстанавливаются до Ir 3+ и Pd 2+ . Последующим добавлением хлорида аммония выделяют гексахлороплатинат(IV) аммония (NH 4) 2 PtCl 6 . Высушенный осадок прокаливают при 800-1000 °C
Получаемую таким образом губчатую платину подвергают дальнейшей очистке повторным растворением в царской водке, осаждением (NH 4) 2 PtCl 6 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. Содержание 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

КЛАССИФИКАЦИЯ

Strunz (8-ое издание)	1/A.14-70
Nickel-Strunz (10-ое издание)	1.AF.10
Dana (7-ое издание)	1.2.1.1
Dana (8-ое издание)	1.2.1.1
Hey’s CIM Ref	1.82

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Точечная группа	m3m (4/m 3 2/m) — изометрический гексаоктаэдрический
Пространственная группа	Fm3m
Сингония	кубическая
Параметры ячейки	a = 3.9231Å
Двойникование	общая по (111)

На фото изображены искусственно выращенные кристаллы платины из газовой фазы, с ровными гранями и размером в несколько сантиметров.

Классическая лабораторная посуда, изготовленная из благородной платины

Платина это слабый реакционный, тугоплавкий и устойчивый к коррозии металл. Из платинового металла изготавливают химическую лабораторную посуду или так называемые платиновые тигли, предназначенные для нагревания в них кислотных расплавом или растворов. Например, платиновые тигли устойчивы к действию серной кислоты или к ее кислым солям. А вот расплавы щелочей, особенно в присутствии окислителей, вызывают коррозию платины, поэтому разогревать гидроокиси щелочных металлов лучше не в платиновой посуде, а в серебряной.

На фото ниже приведен пример классического небольшого платинового тигля. Тигли больших размеров используются для варки специального стекла и выращивания монокристаллов полупроводников.

Платиновая монета

Сегодня монеты, изготовленные из платины, выпускаются для инвестиционных и коллекционных целей. На фото ниже имеется изображение старинной, крайне редкой и дорогой платиновой монеты, с номиналом в 12 рублей, изготовленной в России, в 1832 году. Платиновая монета, находится в отличном состоянии, хорошо отполирована и отлично сохранила свой привлекательный блеск. Большая стоимость этой монеты обусловлена ее исторической ценностью, драгоценным металлом, из которого эта платиновая монета была отчеканена, хорошим состоянием и большим весом.

Что представляет собой платиновый слиток?

На фото ниже изображены два мерных платиновых слитка, 999 пробы и весом в 10 и 50 грамм. Такие мерные платиновые слитки можно приобрести в Банках России.

Платиновые слитки, могут быть прекрасным вложением свободных денежных средств, для того чтобы сохранить свои сбережения от возможной инфляции. Кроме выгодного вложения капитала, платиновые слитки могут быть как объектами коллекционирования, так и просто ценными подарками.

На лицевой стороне платиновых слитков, стоит четко и разборчиво маркировка. Оттиски надписей на слитках, могут быть в зависимости от технологии изготовления слитков: вдавленными или выпуклыми. Платиновый слиток, на лицевой стороне, маркируется следующими надписями: надписью страны производителя – «Россия» заключенной в овале, ниже стоят массы слитков в граммах: 10 и 50 граммов, наименование металла – «платина», весовая доля благородного металла в слитках - 999,5 или его метрическая 999 проба, товарный знак завода изготовителя, в самом низу стоит номер слитка (для платиновых слитков весом в 50 граммов и меньше, допускается нанесение номера на обратной стороне).

Обручальное платиновое кольцо

Платина это сильнейший инертный, благородный и очень красивый металл. Его свойства используют ювелиры для создания ювелирных украшений. Свое название платина, получила от испанских конкистадоров, которые открыли этот металлом в середине 16 века, в Южной Америке (сегодня эта территория современного государства Колумбия).

Изначально платина не имела практического значения. Люди не знали свойства этого металла. Они не умели плавить платину, так как не знали температуру ее плавления. Металл трудно поддавался переплавке. Платину ценили в два раза меньше чем добываемое серебро.

Сегодня свойства платины оценены по ее достоинству. Платина это самый дорогой драгоценный металл. Изготовленные из платины ювелирные изделия, смотрятся очень красиво и привлекательно.

На фото ниже изображено обручальное платиновое кольцо, высокой пробы и хорошо отполированное до блеска. Если взять по одному: серебряное, золотое и платиновое кольцо, одинаковые по объему, то в руках можно ощутить явное различие в их весе. Кольцо из платины, на вес, естественно будет тяжелее.

Платиновые часы - хронограф

На фото изображены мужские платиновые часы. Они представляют собой классический и популярный хронограф, со встроенным швейцарским механизмом - ЕТА 7750. Платиновые часы имеют механический автоподзавод. Этот хронограф представляет собой российский бренд, от компании "Platinor". Корпус часов изготовлен из платины 950 пробы и по краю обрамлен бриллиантами. А ремешок платиновых часов, выполнен их палладия 850 пробы. Часы имеют классический вид и не содержат в конструкции ни чего лишнего. Стекла таких часов – сапфировые, это говорит о том, что на таких стеклах не будет царапин. Хотя такие сапфировые стекла легко разбиваются. Поэтому не следует допускать падений часов или ударов по ним. Платиновые часы защищены от влаги и воды. Одев часы на руку, можно плавать в воде, мыть руки или посуду. Однако нельзя переключать кнопки хронометра часов под водой.

Платина и палладий это металлы, относящиеся к платиновой группе благородных металлов. Они считаются редкими на земле металла. Обладают высокой плотностью и вязкостью. Для того чтобы обрабатывать платину и палладий, потребуется очень высокий профессионализм. Платина это очень твердый металл, он трудно поддается механической обработке. Для того чтобы изготовить корпус платиновых часов, потребуется не один шлифовальный круг, так как при полировании полировальные круги часто стираются.

Платина это дорогой благородный металл, в сравнении с другими драгоценными металлами. Поэтому его высокая стоимость, заметно отражается на цене платиновых часов.

Палладий это благородный металл из группы платиновых элементов, он оценивается дешевле золота, но в ювелирных изделиях стоит дороже золотого металла, так как это очень тяжело обрабатываемый металл. В России ювелирные изделия из палладия практически не изготавливаются, так как производителю невыгодно связываться с этим металлом. В Японии ювелирные изделия из палладия, чрезвычайно ценятся и легко раскупаются.

Губчатая платина и платиновая чернь

Платина это сильнейший инертный, малоактивный в химическом отношении металл и обладающий каталитической способностью. Однако губчатая платина приобретает совершенно другие свойства, не свойственные обычной платине.

Губчатая платина это губчатая масса серого цвета, которая получается при накаливании некоторых платиновых соединений. Платина в такой губчатой форме, обладает способностью поглощать в себя различные газы. Объясняется это тем, что губчатая платина, имеет большую площадь поверхности.

Один объем губчатой платины, может удерживать несколько сотен объемов кислорода. Такая насыщенная кислородом губчатая платина, обладает способностью окислять различные вещества (спирт, сернистый ангидрид, водород, органические вещества). При нормальных комнатных условиях эти вещества не способны соединиться с кислородом. А губчатая платина, обладая каталитическими свойствами, способствует окислению кислородом различных веществ.

Окислительные способности губчатой платины, широко используются в химических лабораториях и технике. Например, очень ярко проявляются окислительные способности губчатой платины, при действии ее на гремучий газ (это смесь водорода и кислорода). Сначала реакция сопровождается медленным горением водорода, а потом когда губчатая платина раскаляется, происходит взрыв.

В обычном виде, платина обладает слабыми каталитическими свойствами. Спиральная проволока над потухшим фитилем спиртовой горелки, будет медленно тлеть, после задувания пламени, так как пары спирта медленно окисляются под спиралью.

Для того чтобы каталитическая реакция протекала более интенсивней, используют как губчатую платину, так и платиновую чернь. Что такое платиновая чернь? Платиновая чернь это тонкий или мелкодисперсный порошок металлической платины, которая получается восстановлением ее соединений и применяется как катализатор в различных химических реакциях. Сама мелко измельченная металлическая платина, не вступает в химические реакции с различными веществами, а лишь способствует протеканию некоторых химических реакций.

На фотографии слева изображена губчатая платина, а справа - платиновая чернь.

Белое золото

Белое золото это сплав золотого металла с другими металлами (серебром, платиной, никелем, палладием), которые окрашивают золото в белый цвет. Если 585 проба золота это сплав, состоящий из 585 весовых частей чистого золота и лигатурных металлов: меди и серебра, то такой же 585 пробы, это сплав, содержащий 585 весовых частей чистого металла, только вместо меди в сплав добавляют платину или , которые окрашивают золото в белый цвет. При большом содержании серебра в сплаве с золотом, сплав окрашивается в бело - матовый цвет.

На фотографии ниже изображены два обручальных кольца, изготовленных из сплава белого золота.

Платиновые свечи

На фото ниже изображены автомобильные платиновые свечи зажигания, с платиновыми контактами. Платиновые свечи, выполняющие функцию зажигания в двигателях внутреннего сгорания, получили такое название, потому что тугоплавкая платина используется в них для изготовления электродов. Платиновые электроды в свечах хороши тем, что обладают высокой устойчивостью к коррозии и высокой термостойкостью. Платиновые электроды практически не выгорают и их можно очень долго эксплуатировать. Платиновый электрод позволяет сохранять неизменным расстояние между боковым и внутренним электродами, на протяжении очень длительного периода времени. Важной характеристикой платиновых свечей, является величина зазора между внутренним и боковым электродом, так как от этого зависит эффективность зажигание газовой смеси в цилиндре двигателя. Высокая стойкость платины к эрозии, делает возможным увеличить интервал замены до 90 000 километров.

Физические свойства платины

Химический символ платины - Pt.

Платина это простой химический элемент.

Атомный номер платины – 78.

Платина это химический элемент десятой группы и шестого периода в периодической системе Д.И.Менделеева, представляет собой простое химическое вещество.

Атомная масса - 195,084 а.е.м.

Электронная конфигурация - 4f14 5d9 6s1.

Платина это тяжелый, но мягкий металл.

По своей твердости платина превосходит и золото.

Плотность платины при нормальных условиях: 21,09 – 21, 45 г/см3.

Температура кипения платины - 3825 градусов.

Температура плавления платины – 1768,3 градусов.

Платина была открыта в 1735 году.

Первооткрывателем платины считается - Антонио де Ульоа.

Испанский мореплаватель и математик, Антонио де Ульоа, в 1748 году привез из Перу, найденные им там платиновые самородки.

Впервые чистая платина была получена из платиновой руды в 1803 году, английским химиком Уильямом Волластоном.

Платина как независимый химический элемент был открыт итальянским химиком Джилиусом Скалигер в 1835 году, когда была установлена неразложимость платины.

Платина относится к группе переходных металлов.

Платина это благородный металл серебристо – белого цвета.

Белый цвет платины, очень похож на серебристо – белый цвет серебра.

Цвет платины можно охарактеризовать еще как металл, имеющий серовато – стальной цвет.

Платина это тугоплавкий и труднолетучий металл.

Платина имеет кубическую гранецентрированную кристаллическую решетку.

Платина может быть получена в виде платиновой черни, которая обладает высокими дисперсными свойствами. При нагревании платина хорошо прокатывается и сваривается. Губчатая платина обладает большой площадью поверхности, поэтому она хорошо адсорбирует многие газы. Особенно такими адсорбируемыми газами, являются: кислород и водород. Склонность платины к адсорбции проявляется не только, когда платина находится в мелкодисперсном состоянии, но и в коллоидном растворе. Платина, представленная в виде платиновой черни, в одном своем объеме, может растворить до 100 объемов кислорода. Свойство платиновой черни адсорбировать (растворять) газы, используется для ускорения химических реакций. Поэтому платиновую чернь применяют как катализатор в химических реакциях окисления и гидрогенизации.

Платина даже при сильном накаливании не окисляется на воздухе, а после остывания сохраняет свойственный этому металлу, серебристо – белый цвет.

Несмотря на свои природные твердые свойства, платина все равно хорошо поддается обработке. Она легко прокатывается, куется, штампуется и хорошо поддается волочению. Если сильно раскатать платину в тончайший лист, то можно получить платину толщиной - 0,0025 миллиметра.

Платина это сильнейший инертный металл. Его инертные свойства в сравнении с золотом и серебром, а так же с другими инертными металлами, стоят значительно выше. Платина в химическом отношении, это слабо реакционный металл.

Платина как и серебро это высоко ковкие и пластичные металлы. Эти очень хорошо обрабатываются, протягиваются в тонкую проволоку и прокатываются в тонкие листы. В сравнении с серебром и золотом, платина это более тугоплавкий металл.

Платиновые сплавы обычно двухкомпонентные, которые представляют собой твердый раствор платины с другими легирующими элементами. Наиболее важными платиновыми сплавами являются химические элементы - металлы восьмой группы системы Менделеева: Rh, lr, Pd, Ru, Ni и Co, а также Cu, W, Мо.

Сплавы платины имеют высокую температуру плавления, коррозийную стойкость к агрессивным средам, они сопротивляются окислению даже при высоких температурах, а так же имеют высокие механические свойства и износостойкость. Некоторые сплавы платины обладают каталитическими свойствами в реакциях: изометрии, гидрогенизации и окисления. Сплавы платины хорошо поддаются обработке давлением. Из сплавов платины можно изготавливать различные изделия: штамповкой, прокаткой, ковкой и волочением.

Платина это редкий, красивый, инертный, благородный и драгоценный металл, который представляет в периодической системе Д. И. Менделеева группу металлов - платиноиды, похожие по своим свойствам.

Платина широко применяется в ювелирном деле. Ювелирная платина так же как золото и серебро, в чистом виде ювелирами, как правило, не применяется. Ювелиры при изготовлении ювелирных украшений, широко используют сплавы платины, так как они наиболее механически устойчивы. Часто платину сплавляют с палладием, и серебром. Эти лигатурные металлы добавляют к платине до тех пор, пока сплав платины не станет пригодным для изготовления из него драгоценностей. Сплавы платины должны имеет необходимые качества: твердость, прочность, легкоплавкость, износостойкость, но при этом они должны оставаться легкообрабатываемыми сплавами.

История платины

Слово платина была придумана испанскими конкистадорами – первооткрывателями Южной Америки. Когда первопроходцы впервые познакомились с неизвестным им металлом - платиной, они заметили, что она внешне очень похожа на серебро. В то время слово патина в разговорной речи означала маленькое серебро или «серебришко». Такое уменьшительное название этому металлу было дано, потому что платина была бесполезным металлом и имела тугоплавкие свойства. Расплавлять платину люди в то времени еще не умели и долгое время не находили способа как это можно было сделать. Сначала платина не имела никакого практического применения и стоила в два раза дешевле серебра. Люди, имевшие платину, даже не представляли какой ценный металл, они держали в своих руках.

Изотопы платины

Платина в природе находится в виде четырех стабильных изотопов: 194Pt (32,9 %), 195Pt (33,8 %), 196Pt (25,2 %), 197Pt (7,2 %), которые в смеси друг с другом образуют природную платину или в виде двух радиоактивных изотопов платины: 190Pt (0,013 %, период полураспада 6,9 1011 лет), 192Pt (0,78 %,10 1015 лет).

Месторождения платины

Основные месторождения платины до 90 процентов, находятся в пяти странах мира: ЮАР, США, России, Зимбабве и в Китае.

Химические свойства платины

Платина это сильнейший инертный металл, обладающий слабыми реакционными способностями. Кислоты и щелочи с платиной не реагируют. Платина может растворяться в «царской водке». В платине можно растворить бром. При обычных условиях платина не вступает в химическую реакцию с другими химическими веществами. Для того чтобы платина стала реакционноспособной ее необходимо нагревать. Только после нагревания платина начинает реагировать с пероксидами, а щелочами в присутствии кислорода. Тонкая проволока из платины начинает гореть во фторе, при этом выделяется большое количество тепла. С другими неметаллами (хлором, серой, фосфором) платина реагирует уже слабее. При сильном нагревании платина взаимодействует с кремнием и углеродом, образует твердые растворы.

В химических соединениях платина проявляет степени окисления от 0 до +6, из которых устойчивыми являются соединения, где платина проявляет валентность: +2 и +4. Платина насчитывает много сот комплексных соединений, все они названы в честь знаменитых ученых изучавших их.

Мелкодисперсная платина является активным катализатором химических реакций, при этом сам металл не претерпевает химических изменений. Платина как катализатор используется не только в химических лабораториях, но и в промышленных масштабах. Например, благодаря платине ускоряется (катализируется) реакция присоединения водорода к ароматическим соединениям, реакция протекает уже при комнатной температуре и атмосферном давлении водорода. Платиновая чернь ускоряет протекание химических реакций, при этом сама остается неизменной. Например, платиновая чернь уже при обычных условиях окисляет пары винного спирта до уксусной кислоты. Губчатая платина при комнатной температуре воспламеняет водород. При контакте губчатой платины (платиновой черни) со смесью водорода и кислородом (гремучий газ) сначала идет реакция, сопровождающаяся спокойным горением, а потом вследствие выделения большого количества тепла, платиновая губка раскаляться, что приводит к взрыву гремучего газа. На основе этой химической реакции было сконструировано «водородное огниво» - устройство для получения огня, которое раньше применяли вместо спичек.

Платина это сильнейший инертный металл. По своим химическим свойствам платина похожа на палладий, только она имеет более устойчивые химические свойства.

Платина может реагировать только с горячей царской водкой.

Платина не вступает в реакцию с кислотами и щелочами.

Платина растворяется в горячей концентрированной серной кислоте и в жидком броме.

Органические кислоты, как и минеральные, на платину не действуют.

Платина реагирует со щелочами и пероксидом натрия, галогенами, только при нагревании.

Платина реагирует с серой, селеном, теллуром, углеродом и кремнием, только при нагревании.

Платина с кислородом, при нагревании образует летучие оксиды.

Платина может образовывать гидроксиды (Pt(OH)2 и Pt(OH)4), при щелочном гидролизе соответствующих хлорплатиноидов. Гидроксиды платины проявляют амфотерные свойства, то есть в зависимости от условий, они могут иметь как кислотные, так и основные свойства.

Платина с фтором дает химическое соединение - гексафторид платины (PtF6), которое является сильнейшими окислителем, так как платина в этом соединении имеет наивысшую степень окисления +6. Гексафторид платины образуется при сжигании платины во фторе, под высоким давлением. Это сильнейший окислитель из всех известных химических окислителей, при комнатной температуре он способен окислить даже кислород, с образованием соединения - O2PtF6 и ксенона до XePtF6.

Реакция фторирования платины до фторида платины - PtF4, идет при нормальном давлении и температуре 350 – 400 градусов. Химические соединения фторированной платины гигроскопичны (хорошо впитывают влагу) и разлагаются водой. Тетрахлорид платины PtF4, с водой образует гидраты тетрахлорида платины. Тетрахлорид платины можно растворить в соляной кислоте и получить платинохлористоводородные кислоты: H и H2.

Платина образует комплексные соединения состава: 2- и 2-.

Добыча и производство платины

После открытия Южной Америки (сегодня эта территория Колумбии), в ее землях была обнаружена платина, с начала этот металла по ошибке путали с серебром, так эти металлы по своему цвету были очень похожи. Добываемая платина в те времена стоила в два раза дешевле добытого серебра. Низкая стоимость платины объяснялась незнанием химических свойств этого элемента. Люди не знали, как применять этот металл практически. Они не умели его даже плавить, так как не знали температуру его плавления.

Позже ювелиры обнаружили свойство платины отлично сплавляться с золотом. Сплав золота и платины позволял мошенникам изготавливать поддельное золото. Плотность у платины больше чем у золота, поэтому даже незначительные добавки платины к золоту вызывали сильное утяжеление золотого металла. Золотые изделия изготовленные из сплава платины и золота выглядели очень привлекательными и несколько не вызывали подозрения в том, что данные изделия были поддельными. Такие изделия в Испании стали настолько популярными, что испанский король был вынужден запретить ввоз платины в страну, а оставшиеся запасы платины приказал утопить в море. Даже после отмены закона о ввозе платины на территорию страны, этот метал, не имел большой пользы и все еще оставался малоизвестным науке металлом.

Из малоизвестной платины изготавливалась химическое оборудование и различные приспособление, которые использовали в качестве катализаторов. Платина добывалась в больших количествах и вывозилась из Южной Америки в Европу, где она нерационально применялась. Промышленного производства платины тогда еще не было. Даже когда платина стала промышленно добываться в России, то добытый благородный металл не имел достойного практического применения.

Добытая в России платина безжалостно раскупалась и вывозилась другими странами Европы и Америкой. В России выпускались даже платиновые монеты номиналами: 3, 6, 12 рублей. По своей стоимости платиновые монеты были немного дороже, чем серебряные в 5,2 раза. Потом выпуск таких монет был прекращен, а сами монеты были изъяты из обращения. Считается, что это произошло из–за того, что в Европе стали повышаться цены на платину, а сами платиновые монеты стали стоить больше номинальной стоимости. После прекращения чеканки платиновых монет, добыча платины в России упала.

Сегодня мировые запасы разведывательной платины составляют около 80 000 тонн и распределены между странами: ЮАР (87,5 процента), Россией (8,3 процента) и США (2,5 процента).

Применение платины

В 19 веке платину стали добавлять в качестве легирующей добавки, для получения стали с высокой пробой.

Сплавы из платины с родием или платиновая чернь применялись в качестве ускорителей химических реакций.

Сегодня платина широко применяется в ювелирном деле, медицине и зубоврачебном деле.

Платины это тугоплавкий и химически стойкий металл, поэтому из него изготавливают различную лабораторную посуду, например ложки и тигли.

Платина в сплаве с кобальтом используется для изготовления постоянных магнитов с остаточной намагниченностью.

Из платины изготавливают специальные зеркала для лазерной техники.

Платина в сплаве с иридием идет на изготовление стабильных и долговечных электрических контактов, которые используются в конструкции электромагнитных реле.

Так как платина это сильно инертный, химически малоактивный, очень прочный, долговечный и устойчивый к коррозии металл, им покрывают различные детали - методом гальваники.

Из платинового металла изготавливают устойчивое к агрессивной среде оборудование, например перегонные реторты, необходимые для получения плавиковой кислоты.

Из платины изготавливают электроды для получения перхлоратов, перборатов, перкарбонатов, пероксодвусерной кислоты. Благодаря платине производится вся перекись водорода, которая добывается во всем мире.

Платина это материал для анодов в гальванотехнике, которые не растворяются в электролите.

Анодные штанги, изготовленные из платины, защищают корпуса подводных лодок от коррозии.

Платина используется для изготовления нагревательных элементов в печах и термометров сопротивления.

Платиной покрываю элементы СВЧ-техники (аттенюаторы, волноводы, элементы резонаторов).

Платина в составе химических соединений используется при изготовлении медицинских цитостатических препаратов, предназначенных для лечения раковых больных. Такие лекарственные препараты вызывают некроз раковых клеток, а потом их гибель. К таким лекарствам можно отнести первый препарат - цисплатин и наиболее современные и эффективные препараты: карбоплатин и оксалиплатин.

Платина, как и серебро, и золото так же применяется в ювелирном деле. До 50 тонн платины ежегодно используется мировой ювелирной промышленностью. Основными потребителями платины до 2001 года являлись японцы. С 2001 года только 50 процентов от всех мировых продаж платины, приходиться на долю Китая, в сравнении с 1980 годом китайцы потребляли 1 процент от мировых изделий из платины. Сегодня Китай остается страной, где ежегодно продается до 10 миллионов ювелирных изделий из платины общей массой до 25 тонн. В России спрос на платину составляет 0,1 процента от всех мировых продаж.

Платина, так же как золото и серебро имеет свои сплавы, которые разрешены государством к применению. Для России предусмотрены следующие пробы платины: 850, 900, 950. Редко и в малых количествах сплавы платины применяются для изготовления ювелирных изделий. Свои позиции сплавы платины уступает белому золоту. Белое золото это композиционный сплав золота с другими металлами, в том числе с платной, палладием и никелем, компоненты которого окрашивают его в белый цвет. Для изготовления ювелирных украшений часто применяется сплав 950 пробы платины. В состав этого сплава кроме платины входят медь и иридий, которые значительно повышают его твердость.

Свойства платины и палладия (химический элемент платиновой группы) имеют большое сходство. Но палладий в настоящее время пока еще не является самостоятельным, общепризнанным металлов для производства ювелирных украшений. Сегодня палладий имеет ближайшую перспективу стать драгоценным металлом для ювелирного дела, так как стоит по цене значительно дешевле платины, он лучше обрабатывается, у него такая же окисляемость воздухом, как и у платины, и он имеет более интенсивный белый цвет.

Платина это тяжелый металл. По своим химическим и физическим свойствам платина очень схожа с золотом, ртутью, таллием, свинцом и висмутом. Платина может оказывать на организм человека токсическое действие, то есть вызывать отравление. Платина это не только красивый металл, но и яд. Смертельная доза платины приводящей к смерти 1 – 2 грамма. Окись платины действует прижигающее действие на кожу. Известны случаи, когда при контакте платины наблюдались изменения в коже ногтей и кистей. Триокись платины вызывает дерматит.