Platí: propietats i aplicacions

Les substàncies que existeixen a la natura són un tema gairebé inesgotable per als contes. A més, no tots són igualment coneguts. És imprescindible conèixer, almenys per al desenvolupament general, els principals punts associats al platí, les seves propietats i característiques d'aplicació.

Els que es van graduar de l'escola fa diverses dècades dirien amb confiança que el platí és un metall d'un subgrup secundari del 8è grup de la Taula Periòdica dels Elements de Mendeleiev. Tanmateix, aquesta classificació està obsoleta i ara el platí pertany al 10è grup d'elements.

És impossible dir com es veu aquest metall a la natura. De fet, en la seva forma pura, només es pot obtenir artificialment. Els minerals de platí només tenen petites inclusions de la substància principal. Des del punt de vista físic, són mescles isomorfes de Pt amb:

• coure;
• ferro;
• níquel;
• plata;
• diferents metalls del grup del platí.

Els minerals de platí estan escampats per tot arreu. La majoria es concentren al Nou Món. Aixo es perqué l'honor del descobriment del platí pertany als antics indis... Fins i tot els experts no saben exactament quan van començar a extreure aquest metall. Però després del descobriment del platí pels europeus, el seu paper en l'economia va resultar més aviat negatiu.

No és estrany que l'any 1735 a Espanya decidís prohibir la importació de platí prèviament extret a la metròpoli. El que es va extreure de nou a Colòmbia va ser ordenat per separar-lo acuradament de la plata i inundar-lo als rius. I tot allò que van aconseguir importar a la mateixa Espanya es va ofegar al mar en un ambient solemne.

Però és curiós que hagi passat menys de mig segle des que Madrid, al contrari, va marcar el rumb per augmentar la importació de matèries primeres de platí. Llavors van començar a utilitzar-lo a escala nacional per falsificar monedes d'altres metalls preciosos. L'any 1820, segons diverses fonts, a Europa hi havia de 3 a 7 tones de platí. Va ser a partir d'ell que es van fer els estàndards del metre i el quilogram a França. Però encara no va tenir cap aplicació seriosa durant molt de temps.

La gravetat específica del platí pur és de 21,45 grams per metre cúbic. veure Es fon a una temperatura d'uns 1768 graus centígrads. L'ebullició (evaporació) es produeix a 3825 graus. Són aquestes característiques de temperatura les que durant molt de temps no van permetre no aïllar el metall pur, i molt menys establir-ne l'ús. A més, el platí és més dur que l'or i la plata, i és bastant difícil mecanitzar-lo mecànicament.

Aquest metall és mal·leable i dúctil. La seva resistència a la tracció és força impressionant.

Es dissol només en:

• vodka reial;
• brom líquid;
• àcid sulfúric escalfat (però molt lentament).

Per tant, no té sentit portar-lo a un imant per separar-lo de la plata o l'or. Només cal entendre que no hi ha joies de platí pur. Poden contenir diverses concentracions de ferro i níquel, i són precisament aquestes impureses les que reaccionen força bé a l'imant.

És curiós que al microcosmos, el platí pot tenir propietats magnètiques. Els físics de l'experiment van aconseguir trobar-los prop de la capa atòmica del metall; l'obertura es va anunciar el 2018. Per impartir propietats ferromagnètiques a una substància, calia utilitzar un líquid iònic, un nou tipus de substància creada especialment durant la investigació. Pel que fa al color del platí, a la natura està pintat en un to blanc platejat. De vegades també hi ha exemplars de color gris fosc.

És important extreure mineral de platí de les entranyes de la terra, per a això hi ha diverses maneres.

Malgrat la troballa original de jaciments de platí a Amèrica del Sud, el jaciment més gran del món al segle XXI es troba a Àfrica. Per ser més precisos, llavors a Sud-àfrica. Complex Bushveld: una acumulació gegant de metalls del grup del platí; es creu que va aparèixer fa 2.000 milions d'anys com a resultat de processos volcànics. En forma, el camp sud-africà s'assembla a una "placa" amb un diàmetre de 370 km. El complex està format per diversos horitzons que es dirigeixen cap a l'interior.

Al mateix temps, el gruix dels dipòsits en 2 horitzons de tres és només d'aproximadament 1 m. L'horitzó de Platrif, que actualment s'està desenvolupant activament, té un gruix de 5-90 m en diferents indrets. S'extreu de manera oberta. El complex es va inaugurar l'any 1924. És d'aquí que ¾ de tot el platí extret va al mercat mundial.

Però encara avui el nostre país està inclòs a la llista de països líders en l'extracció de minerals de platí. És cert que ja ocupa el segon lloc, 5,8 vegades per darrere de Sud-àfrica. El metall preciós també s'exporta des de Rússia. La tercera línia del rànquing mundial l'ocupa Zimbabwe, on s'extreu unes 3 vegades menys platí (9 tones).

I també s'extreu platí:

• EUA (6000 kg);
• Canadà (aproximadament 5000 kg);
• altres estats (6100 kg junts).

Aquest metall es pot extreure tant per mètodes oberts com de mina. Les pedreres es troben principalment on es troben col·locadors secundaris. En aquests llocs, el platí es va dipositar després de la destrucció mecànica dels jaciments primaris. Però Els geòlegs han descobert des de fa temps que la major part es concentra en capes subterrànies de minerals de níquel. La mineria difereix poc del treball amb altres minerals metàl·lics; val la pena destacar només una proporció important de treball manual.

Després de l'enriquiment, la seva concentració augmenta en 3 ordres de magnitud. Al complex de Bushveld, l'extracció d'1 kg de platí en última instància (tenint en compte les pèrdues tecnològiques) requereix l'aixecament de 500-1500 kg de mineral. A continuació, el producte semielaborat es processa en forns metal·lúrgics de refinat i convertidors especials; però el resultat final només s'aconsegueix després del refinat, quan la concentració de metall és del 99,5%.

El platí és millor que l'or perquè és més fort que ell. Per tant, la vida útil dels productes de platí és molt més gran. És molt més difícil ratllar-los. Com a resultat, aquest tipus de joies (i no només) tenen menys probabilitats de ser reparades. El platí envellit és encara més diferent de l'or.

Gràcies a la pàtina, adquireix un color gris amb una brillantor mat. Molts usuaris intenten desfer-se d'aquest efecte i polir les seves joies. Segons altres persones, la pàtina fa que el metall preciós, si no és encara més valuós, en tot cas és més interessant. Sense veure'l en directe, és poc probable que es pugui prendre la decisió correcta. La capa de rodi de l'or blanc es desgastarà gradualment i es tornarà molt més groga.

També s'esvaeixen gradualment i s'hauran de netejar sistemàticament. Després de tot La plata és químicament activa i, inevitablement, reaccionarà amb les substàncies més comunes, fins i tot amb l'oxigen atmosfèric. Tot i això, tota aquesta diferència a favor del platí es veu eclipsada pel fet que està notablement menys disponible que l'or i més encara que la plata.

El tungstè és similar al platí. Però és significativament més barat, mentre que la força dels productes de tungstè també és alta. El problema és que el tungstè és molt més difícil de processar en la seva forma normal. Redissenyar un anell de tungstè, ajustar-ne la mida no és una tasca fàcil, fins i tot amb la tecnologia del segle XXI. Les mateixes dificultats sorgeixen quan s'utilitzen imitacions de titani.

Hi ha molts tipus d'aliatges de platí. La majoria de les joies estan fetes de metall 950, que conté un 95% de platí pur. De vegades pots trobar l'aliatge número 900. Els seus desavantatges evidents són el color no massa saturat i la brillantor inexpressiva. Per tant, en termes estètics, perd molt amb el metall 950.

Els aliatges de platí amb iridi estan molt estesos. Com més sigui aquest segon component, més refractari serà el compost. El rang de cristal·lització dels aliatges de platí-iridi és relativament estret. La duresa i la força de la substància també augmenta significativament.

Per a diversos propòsits, el platí també es pot aliar amb:

• coure;
• ruteni;
• pal·ladi;
• níquel;
• rodi.

Una proporció molt gran de platí s'utilitza a la indústria. Els tecnòlegs aprecien molt la propietat d'aquest metall d'accelerar diverses reaccions químiques sense consumir. Actualment s'utilitza de vegades en medicina, principalment per a pròtesis dentals. Ja a mitjans del segle passat, aquest ús representava diversos per cent de tot el platí extret. Aquesta xifra augmenta gradualment.

El seu ús també està molt estès en la producció d'àcid nítric (com a oxidant d'amoníac). És cert que en aquest cas s'utilitza més sovint un aliatge de platí i rodi i no un metall pur. Els motius d'aquesta preferència només interessen els tecnòlegs i estan fora de l'abast d'aquest article.Un altre metall preciós s'utilitza en la producció d'àcid sulfúric, hidrogenació d'hidrocarburs, acetilè, cetones.

Però El platí també s'utilitza àmpliament a la indústria de la refinació del petroli. És un excel·lent catalitzador per accelerar la producció de gasolina. A les columnes de destil·lació no es col·loca una malla, com de vegades es pensa, sinó una pols de platí finament dispersa. És més durador que el molibdè i el vanadi. I també a favor del platí s'evidencia per l'augment de l'eficiència.

El platí es pot utilitzar en els contactes de resistència dels forns elèctrics. El podeu trobar en molts altres contactes elèctrics.

Es necessita un aliatge de platí-cobalt per crear imants que combinen compacitat i un gran rendiment.

Molts automobilistes utilitzen implícitament el platí per a ells mateixos cada dia. En els automòbils, està contingut principalment en catalitzadors. Aquest metall ajuda a reduir la toxicitat dels gasos d'escapament, millorant així l'estat de l'atmosfera urbana. El recobriment de platí del catalitzador s'aplica a un element ceràmic monolític.

Tornant a la medicina, val la pena assenyalar que els instruments quirúrgics únics es fan a base de platí. Es poden desinfectar amb cremadors d'alcohol sense necessitat de reactius especials. Als dentistes els encanta treballar amb instruments recoberts d'una fina capa de platí. Els elèctrodes de platí-iridi s'utilitzen per controlar el ritme del cor, i per a pròtesis per problemes d'audició.

Però no es pot deixar d'esmentar el paper del "metall blanc" en altres àmbits.

Tan, té una gran demanda en la producció de vidre... O millor dit, no vidres de la finestra, sinó vidres òptics d'alta qualitat. El compost de rodi-platí ajuda a fer matrius de fibra de vidre de menys d'1 mm de gruix. Ha estat funcionant durant molts milers d'hores a una temperatura de 1400-1500 graus, que es desenvolupa dins dels forns de vidre.

El vidre txec d'elit, que costa uns diners gairebé fabulosos, es fa dins de gresols de platí.

Per descomptat, la indústria química no podia passar per una substància tan resistent a la calor i als reactius més càustics. S'utilitza per fer gresols de platí, altres estris per a la investigació i laboratoris experts, per a indústries especialment netes.

Així, exactament sobre la base de Pt crear alguns dispositius utilitzats en la creació de cristalls semiconductorsv. Només dins d'ells és possible crear aquestes condicions quan la concentració d'impureses serà inferior a 1 àtom per milió. Fins i tot en gresols de platí, es produeixen cristalls necessaris per crear làsers i per a contactes en enginyeria elèctrica de baix corrent.

Aquest metall va més enllà en:

• miralls utilitzats dins dels làsers;
• rèpliques per a la producció d'àcids fluorhídric i perclòric;
• ànodes insolubles per a equips de galvanoplastia;
• termòmetres de resistència;
• parts separades de l'equip de microones;
• fàrmacs que suprimeixen algunes formes de càncer;
• producció de monedes i insígnies, medalles i ordres;
• equips per sintetitzar vitamines i alguns altres preparats farmacològics.

Des del principi, cal centrar-se en el preu. El platí amb una finesa idèntica serà almenys tres vegades més car que l'or... A més, no hi ha tants joiers que hi treballen. La gran majoria d'aquests artesans treballen a Europa occidental. És aconsellable centrar-se en la joieria des d'allà. Però no confieu en l'etiqueta del preu i en les paraules dels venedors, sinó que demaneu certificats oficials.

L'addició de cobalt i ruteni pot augmentar la vida útil del producte. És més probable que les joies amb iridi es rasquin, però estalvien diners. La mostra s'ha de triar primer tenint en compte les seves capacitats financeres.

I uns quants consells més:

• el platí es combina visualment amb qualsevol pedres precioses;
• la millor opció (si hi ha fons disponibles) seria combinar-ho amb diamants;
• les pedres inserides han de correspondre al concepte general;
• les lletres i els dissenys gravats poden passar de moda ràpidament;
• i per descomptat, cal anar a una joieria oficial, i no al primer comerç que trobeu pel camí o a un quiosc al mig d'un pas subterrani.

Aquí no hi ha requisits específics. La neteja es fa normalment amb productes de neteja específics de platí. Podeu comprar-los a la majoria de joieries. Algunes persones utilitzen aigua sabonosa insaturada o amoníac altament diluït. De vegades també s'utilitzen detergents líquids per rentar plats; tanmateix, es creu que els sabons i els gels causen una pèrdua de brillantor.

Només es realitza per joiers experimentats amb equips especials. Emmagatzemeu l'article de platí per separat de les joies fetes d'altres metalls. Això els protegirà de la deformació quan es toqui amb un objecte més dur.

L'alt valor del platí es deu no només a les seves propietats úniques, sinó també a la seva raresa comparativa. S'estima que fins i tot als dipòsits (com en tota l'escorça terrestre), la concentració de Pt és 30 vegades menor que la concentració d'or. Del 1828 al 1845 es van fabricar monedes de platí al nostre país. El seu valor nominal era de 3, 6 i 12 rubles, i la quantitat total de metall consumit superava les 14 tones. El platí va entrar a la categoria de metalls preciosos només l'any 1751: han passat uns 200 anys des que es va conèixer a Europa.

I al nostre país, durant els primers 10 anys de mineria, es va extreure tant de platí com a tota Amèrica durant els segles anteriors al descobriment dels jaciments dels Urals. I va ser a Rússia on es van trobar tant els nuggets més grans (generalment refós) com els més grans. El platí va rebre l'estatus d'element químic l'any 1735, quan l'italià D. Scaliger va demostrar la seva indissolubilitat; abans es pensava que era una substància simple.

El platí químicament pur es va aïllar del mineral només 68 anys més tard a Anglaterra. En la seva forma metàl·lica, és completament neutre biològicament. Tanmateix, els compostos individuals (principalment amb fluor) poden ser extremadament mortals. I el 1867, totes les existències russes de platí (immediatament després de l'aixecament de la moratòria de les vendes) van ser comprades per Anglaterra. Però fins i tot en els primers anys del segle XX, el nostre país representava almenys el 90% de la producció mundial (perquè només a mitjans de la dècada de 1920 es van trobar fantàstiques reserves al sud d'Àfrica).

No és estrany, doncs, que el maig de 1918 es creés un institut especial per a l'estudi del platí. Ara forma part de l'Institut de Química General i Inorgànica. Alguns minerals que contenen platí també contenen antimoni, arsènic o sofre, però són menys comuns que els compostos amb metalls. Així, el mineral Norilskite extret al nord del territori de Krasnoyarsk conté un 25% de ferro i un 26% de níquel. És curiós que en una de les etapes de la producció industrial de platí es pugui utilitzar una solució de sucre.

I els noms d'aquest metall són força diversos: s'anomena tant "or podrit" com "or granota". Els seus petits cristalls tenen forma cúbica. Inicialment, a la primera meitat del segle XIX, al nostre país es feien anelles i cèrcols per a bótes amb platí. Pel que fa a la conductivitat elèctrica, aquest metall és inferior al coure, l'alumini i la plata. El platí comença a oxidar-se amb l'oxigen atmosfèric només a temperatures superiors als 200 graus.

Per obtenir més informació sobre el platí i les seves propietats, consulteu el vídeo.