Pregled karakteristika i primena ovog gustog metala
Platinum je gusti, stabilan i retki metal koji se često koristi u nakitu zbog atraktivnog izgleda srebrne boje, kao iu medicinskim, elektronskim i hemijskim aplikacijama zbog svojih različitih i jedinstvenih hemijskih i fizičkih svojstava.
Nekretnine
- Atomski simbol: Pt
- Atomski broj: 78
- Element Kategorija: Prelazni metal
- Gustina: 21,45 g / cm3
- Tačka topljenja: 3214.9 ° F (1768.3 ° C)
- Tačka ključanja: 6917 ° F (3825 ° C)
- Tvrdoća Moha: 4-4.5
Karakteristike
Platinum metal ima niz korisnih svojstava, što objašnjava njegovu primenu u širokom spektru industrija. To je jedan od najgušćih metalnih elemenata - skoro dvostruko veći od olova - i vrlo stabilan, dajući metalu odlične otpornosti na koroziju . Dobar provodnik električne energije, platina je takođe kovčeg i duktilni.
Platinum se smatra biološki kompatibilnim metalom jer je netoksičan i stabilan, tako da ne reaguje sa ili negativno utiče na tkiva. Nedavna istraživanja pokazala su i platinu koja inhibira rast određenih kancerogenih ćelija.
istorija
Legura metala platinske grupe (PGM) , koja uključuje platinu, korišćena je za ukrašavanje kovčega Tebe, egipatske grobnice koja datira od oko 700BC. Ovo je najstarija poznata upotreba platine, iako su pre-Columbian South Americans takođe napravili ornamente iz zlata i legura platine.
Španski osvajači bili su prvi Evropljani koji su se susreli sa metalom, iako su imali sliènu nadu u njihovoj potrazi za srebrom zbog svog sličnog izgleda. Oni se odnose na metal kao platinu - verziju Plate , španjolske riječi za srebro - ili Platina del Pinto zbog njegovog otkrića u pjeskovima duž obala rijeke Pinto u današnjem Kolumbiji.
Francois Chabaneau je prvi put napravio čistu uzorku platinskog metala 1783. godine. Mada je 1801. Englez William Wollaston otkrio metod za efikasno izvlačenje metala iz ruda, koja je vrlo slična procesu koji se danas koristi.
Srebrni izgled Platinum metala brzo je postao vredna roba među kraljevskim licima i bogatima koji su tražili nakit od najnovijeg plemenitog metala.
Rastuća potražnja dovela je do otkrića velikih naslaga u Uralama 1824. godine i Kanadi 1888. godine, ali nalaz koji bi fundamentalno promijenio budućnost platine nije došao do 1924. godine, kada je farmer u Južnoj Africi naletio na platinasti nugget u riječnom koritu. Ovo je na kraju dovelo do otkrića geologa Hansa Merenskog o kompleksu Bushvelda, najvećeg platinastog naslaga na zemlji.
Iako su neke industrijske aplikacije za platinu (npr. Premazi za svećice) bile u upotrebi do sredine 20. veka, većina postojećih elektronskih, medicinskih i automobilskih aplikacija razvijena je tek 1974. godine, kada su propisi o kvalitetu vazduha u SAD pokrenuli eri autokatalizatora.
Od tada je platina postala i investicioni instrument i trguje se na trgovačkoj berzi Njujorka i Londonskom Platinumu i Paladijumu.
Proizvodnja
Iako se platina najčešće javlja u naslagama placera, rudari platine i platinaste grupe metala (PGM) obično izvlače metale iz speraslita i cooperata, dve platine koje sadrže rude.
Platinum se uvek nalazi pored drugih PGM-ova. U Južnoafričkom kompleksu Bushveld i ograničenom broju drugih rudnih tijela, PGM se javljaju u dovoljnim količinama, kako bi se ekonomično isključivo izvuklo ovi metali; dok se u ruskim norilskim i kanadskim naslagama u Sudbury-u platine i ostali PGM izvlače kao nusproizvodi nikla i bakra .
Ekstrakcija platine iz rude je i kapitalna i radna intenzivna. Može potrajati do 6 meseci i 7 do 12 tona rude da proizvede jednu troju uncu (31.135 g) čiste platine.
Prvi korak u ovom procesu je razbiti platinu sa rudom i uroniti ga u reagens koji sadrži vodu; proces poznat kao "pena flotacija".
Tokom flotacije, vazduh se ispušta kroz vodu. Plastične čestice se hemijski vezuju za kiseonik i popnu na površinu u peti koja je obrađena za dalje prečišćavanje.
Nakon sušenja, koncentrovani prah i dalje sadrži manje od 1% platine. Zatim se zagreje na preko 2732F ° (1500C °) u električnim pećima, a vazduh ponovo prolije, uklanjajući gvožđe i sumporne nečistoće.
Za izduvavanje nikla, bakra i kobalta koriste se elektrolitičke i hemijske tehnike, što rezultira koncentracijom od 15-20% PGM.
Aqua regia (sastojak azotne kiseline i hlorovodonične kiseline) se koristi za rastvaranje platinskog metala iz mineralnog koncentrata stvaranjem hlora koji se vezuje za platinu kako bi se formirala hloroplatinska kiselina.
U završnom koraku, amonijum hlorid se koristi za pretvaranje hloroplatinske kiseline u amonijum heksahloroplatinat, koji se može spaliti da bi se formirao čist metal platine.
Dobra vijest je da u ovoj dugoj i skupoj proceduri nije proizvedena sva platina iz primarnih izvora. Prema statističkim podacima Sjedinjenih Američkih Država (USGS), oko 30% od 8,53 miliona unci platine proizvedene širom sveta u 2012. godini dolazilo je iz recikliranih izvora.
Sa svojim resursima u kompleksu Bushveld, Južna Afrika je daleko najveći proizvođač platine, snabdevajući preko 75% svetske potražnje, dok su Rusija (25 tona) i Zimbabve (7,8 tona) takođe veliki proizvođači. Anglo Platinum (Amplats), Norilsk Nickel i Impala Platinum (Implats) su najveći pojedinačni proizvođači platinskog metala.
Aplikacije
Za metal čija godišnja globalna proizvodnja iznosi svega 192 tone, platina se nalazi u kritičnom pogledu za proizvodnju mnogih svakodnevnih predmeta.
Najveća upotreba, koja čini oko 40% potražnje, je industrija nakita, koja se prvenstveno koristi u leguri koja čini belo zlato. Procenjuje se da preko 40% venčanih prstena koje se prodaju u SAD sadrže neku platinu. SAD, Kina, Japan i Indija su najveća tržišta za platinasti nakit.
Platinumova otpornost na koroziju i stabilnost pri visokim temperaturama čine ga idealnim kao katalizator u hemijskim reakcijama. Katalizatori ubrzavaju hemijske reakcije bez samih hemijskih promena u procesu.
Platinumova glavna aplikacija u ovom sektoru, koja čini oko 37% ukupne potražnje za metalom, nalazi se u katalizatorima za automobile. Katalitički konvertori smanjuju štetne hemikalije od emisija izduvnih gasova iniciranjem reakcija koje prelaze 90% ugljovodonika (ugljen monoksida i azotnih oksida) u druga, manje štetna jedinjenja.
Platinum se takođe koristi za katalizaciju azotne kiseline i benzina; povećanje nivoa oktana u gorivu.
U elektronskoj industriji, platinasti lonci se koriste za izradu poluprovodničkih kristala za lasere, dok se legure koriste za izradu magnetnih diskova za kompjuterske čvrste diskove i prebacuju kontakte u automatske kontrole.
Potražnja iz medicinske industrije raste jer se platina može koristiti i za svoje provodne osobine u elektrodama pejsmejkera, kao i za slušne i retinalne implante, kao i za anti-karcinske osobine u lekovima (npr. Karboplatin i cisplatin).
Ispod je lista nekih od mnogih drugih aplikacija za platinu:
- Sa rodijumom, koji se koristi za proizvodnju termometara visoke temperature
- Da napravite optičko čisto, ravno staklo za televizore, LCD ekrane i monitore
- Da napravite niti od stakla za fiber optiku
- U legurama koje se koriste za oblikovanje saveta automatskih i vazdušnih svećica
- Kao zamjena za zlato u elektronskim vezama
- U premazima keramičkih kondenzatora u elektronskim uređajima
- Kod visokotemperaturnih legura za mlaznice mlaznog mlaza i konusa nosača raketa
- U zubnim implantatima
- Da napravimo kvalitetne flaute
- Kod detektora dima i ugljen monoksida
- Za proizvodnju silikona
- U premazima za brijače
Izvori:
Wood, Ian. 2004. Platinum . Benchmark Books (Njujork).
Međunarodna organizacija Platinum Group Metals Association (IPA).
Izvor: http://ipa-news.com/
USGS: Platinum Group Metali.
Izvor: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/