Platina yra tankus, stabilus ir retas metalas, dažnai naudojamas papuošaluose dėl savo patrauklios, į sidabrą panašios išvaizdos, kaip taip pat medicinos, elektronikos ir chemijos srityse dėl įvairių ir unikalių cheminių ir fizinių savybių savybės.
Savybės
- Atomo simbolis: Pt
- Atominis skaičius: 78
- Elementų kategorija: pereinamasis metalas
- Tankis: 21,45 gramo / centimetras3
- Lydymosi temperatūra: 3214,9 ° F (1768,3 ° C)
- Virimo temperatūra: 6917 ° F (3825 ° C)
- Moho kietumas: 4-4,5
Charakteristikos
Platinos metalas turi daug naudingų savybių, o tai paaiškina jo pritaikymą įvairiose pramonės šakose. Tai yra vienas tankiausių metalinių elementų - beveik dvigubai tankesnis už šviną ir labai stabilus, todėl metalas yra puikus korozija atsparios savybės. Geras elektros laidininkas, platina taip pat kaliojo (gali būti suformuotas nesulaužant) ir kalusis (gali būti deformuotas neprarandant jėgos).
Platina laikoma biologiškai suderinamu metalu, nes ji nėra toksiška ir stabili, todėl nereaguoja ir neigiamai neveikia kūno audinių. Naujausi tyrimai taip pat parodė, kad platina slopina tam tikrų vėžinių ląstelių augimą.
Istorija
Lydinys platinos grupės metalai (PGM), kuriame yra platina, buvo naudojamas papuošti Tėbų skrynią - Egipto kapą, kuris datuojamas maždaug 700 m. Tai yra ankstyviausias žinomas platinos panaudojimas, nors ikikolumbiniai Pietų Amerikos gyventojai taip pat gamino papuošalus iš aukso ir platinos lydiniai.
Ispanijos konkistadorai buvo pirmieji europiečiai, susidūrę su metalu, nors jiems atrodė, kad jis kelia nemalonumų dėl sidabro dėl panašios išvaizdos. Jie nurodė metalą kaip Platina—Versija Plata, ispaniškas žodis sidabras - arba Platina del Pinto dėl atradimo smėlynuose Pinto upės pakrantėje šių dienų Kolumbijoje.
Pirmasis pastatymas ir didelis atradimas
Nors XVIII a. Viduryje tyrė daugybė anglų, prancūzų ir ispanų chemikų, 1783 m. Francois Chabaneau pirmasis pagamino gryną platinos metalo pavyzdį. 1801 m. Anglas Williamas Wollastonas atrado metodą, kaip efektyviai išgauti metalą iš rūdos, kuris yra labai panašus į šiandien naudojamą procesą.
Dėl sidabro formos platinos metalo išvaizda greitai pavertė ją vertinga preke tarp autorinių atlyginimų ir turtingųjų, kurie ieškojo papuošalų, pagamintų iš naujausio brangaus metalo.
Auganti paklausa lėmė didelių telkinių atradimą Uralo kalnuose 1824 m. Ir Kanadoje 1888 m., Tačiau išvadą, iš esmės pakeisti platinos ateitį atėjo tik 1924 m., kai Pietų Afrikos ūkininkas suklupo platinos grynuolį upės vaga. Tai galų gale leido geologui Hansui Merenskiui atrasti Bushveldo magminį kompleksą - didžiausią platinos telkinį žemėje.
Naujausi platinos naudojimo būdai
Nors kai kurios pramoninės platinos priemonės (pvz., Žvakių dangos) buvo naudojamos XX a. Viduryje, dauguma dabartinių elektroninės, medicinos ir automobilių programos buvo kuriamos tik nuo 1974 m., kai oro kokybės taisyklės JAV inicijavo autokatalizatorių era.
Nuo to laiko platina tapo investicine priemone ir ja prekiaujama Niujorko prekių birža ir Londono platinos ir paladžio turgus.
Platinos gamyba
Nors platina dažniausiai natūraliai atsiranda placerų nuosėdose, platinos ir platinos grupės metalas (PGM) kalnakasiai paprastai išgauna metalą iš sperrylito ir kooperito - dviejų platinos turinčių rūdų.
Platina visada randama šalia kitų PGM. Pietų Afrikos Bushveldo komplekse ir ribotame skaičiuje kitų rūdos kūnų, PGM susidaro pakankamu kiekiu, kad būtų ekonomiška išgauti tik šiuos metalus; kadangi Rusijos Norilsko ir Kanados Sudburio telkiniuose platina ir kiti PGM išgaunami kaip šalutiniai nikelio ir vario. Platiną iš rūdos išgauti yra ir kapitalas, ir daug darbo reikalaujantis. Vienai Trojos uncijai (31,135 g) grynos platinos pagaminti gali prireikti iki 6 mėnesių ir 7–12 tonų rūdos.
Pirmasis šio proceso žingsnis yra susmulkinti platiną turinčią rūdą ir panardinti į reagentą, kuriame yra vandens; procesas vadinamas „putos flotacija“. Flotacijos metu oras pumpuojamas per rūdos-vandens srutas. Platinos dalelės chemiškai prisitvirtina prie deguonies ir iškyla į paviršių putomis, kurios nugriebiamos tolesniam rafinavimui.
Galutiniai gamybos etapai
Išdžiovintuose koncentruotuose milteliuose vis tiek yra mažiau nei 1% platinos. Po to elektrinėse krosnyse jis kaitinamas iki 2732F ° (1500C °) ir oras vėl išpučiamas, pašalinant geležis ir sieros priemaišų. Elektrolitiniai ir cheminiai metodai naudojami nikeliui, variui ir kobalto, kurio rezultatas yra 15-20% PGM koncentratas.
Platinos metalui ištirpinti naudojama „Aqua regia“ (azoto rūgšties ir druskos rūgšties mišinys). iš mineralinio koncentrato sukuriant chlorą, kuris prisijungia prie platinos ir susidaro chloroplatinos rūgštis. Paskutiniame etape amonio chloridas naudojamas chloroplatinos rūgščiai paversti amonio heksachloroplatinatu, kurį galima deginti, kad susidarytų grynas platinos metalas.
Didžiausi platinos gamintojai
Geros naujienos yra tai, kad šiame ilgame ir brangiame procese ne visa platina gaminama iš pirminių šaltinių. Pagal Jungtinių Valstijų geologijos tarnyba (USGS) statistikos duomenimis, apie 30% iš 8,53 milijono uncijų platinos, pagamintos visame pasaulyje 2012 m., sudarė perdirbti šaltiniai.
Bushveldo komplekse sutelktų išteklių atžvilgiu Pietų Afrika yra neabejotinai didžiausia platinos gamintoja, patenkina daugiau kaip 75% pasaulinės paklausos, o Rusija (25 tonos) ir Zimbabvė (7,8 tonos) taip pat yra didelės gamintojai. Anglo Platinum (Amplats), Norilsk Nickel ir Impala Platinum (Implats) yra didžiausi individualūs platinos gamintojai metalas.
Programos
Metalo, kurio metinė pasaulinė produkcija yra tik 192 tonos, platina yra daugelyje kasdienių daiktų ir yra labai svarbi jų gamybai.
Didžiausias panaudojimas, kuris sudaro apie 40% paklausos, yra juvelyrinių dirbinių pramonė, kur jis pirmiausia naudojamas baltojo aukso lydiniuose. Manoma, kad daugiau nei 40% vestuvinių žiedų, parduodamų JAV, yra šiek tiek platinos. JAV, Kinija, Japonija ir Indija yra didžiausios platinos papuošalų rinkos.
Pramoninės programos
Platinos atsparumas korozijai ir stabilumas aukštoje temperatūroje daro jį idealų kaip katalizatorių cheminėse reakcijose. Katalizatoriai pagreitina chemines reakcijas, patys to nepakeisdami.
Platinos pagrindinė taikymo sritis šiame sektoriuje, kuriai tenka apie 37% visos metalo paklausos, yra automobilių katalizatoriai. Katalizatoriai mažina kenksmingų cheminių medžiagų kiekį išmetamosiose dujose, inicijuodami reakcijas paversti 90% angliavandenilių (anglies monoksido ir azoto oksidų) kitais, mažiau kenksmingais, junginiai.
Platina taip pat naudojama azoto rūgščiai ir benzinui katalizuoti; didinant oktano kiekį degaluose. Elektronikos pramonėje platinos tigliai naudojami lazerių puslaidininkių kristalams gaminti, o lydiniai naudojami magnetiniams diskams kompiuterių kietiesiems diskams gaminti ir kontaktams perjungti automobiliuose valdikliai.
Medicinos programos
Medicinos pramonės paklausa auga, nes platina gali būti naudojama tiek dėl laidžių savybių širdies stimuliatorių elektrodai, taip pat garsiniai ir tinklainės implantai, ir dėl vaistų priešvėžinių savybių (pvz., karboplatinos ir cisplatina).
Žemiau yra sąrašas iš daugelio kitų platinos programų:
- Su rodžiu, naudojamas aukštos temperatūros termoporoms gaminti
- Norėdami pagaminti optiškai gryną plokščią stiklą televizoriams, LCD ekranams ir monitoriams
- Gaminti stiklo siūlus šviesolaidžiui
- Lydiniuose, naudojamuose automobilių ir aeronautikos žvakių antgaliams formuoti
- Kaip aukso pakaitalas elektroniniuose ryšiuose
- Elektroninių prietaisų keraminių kondensatorių dangose
- Aukštos temperatūros reaktyvinių degalų purkštukų ir raketų nosies kūgių lydiniuose
- Dantų implantuose
- Gaminti aukštos kokybės fleitas
- Dūmų ir anglies monoksido detektoriuose
- Silikonų gamybai
- Skustuvų dangose