למד על פלטינה

סקירה כללית של מאפיינים ויישומים של מתכת צפופה זו

פלטינה היא מתכת צפופה, יציבה ונדירה, המשמשת לעתים קרובות בתכשיטים למראה האטרקטיבי והזהב שלה, כמו גם באפליקציות רפואיות, אלקטרוניות וכימיות בשל התכונות הכימיות והפיסיקליות הייחודיות שלה.

נכסים

• סמל אטומי: Pt
• מספר אטומי: 78
• אלמנט קטגוריה: מתכת מעבר
• צפיפות: 21.45 גרם / ס"מ ³
• נקודת התכה: 3214.9 ° F (1768.3 ° C)
• נקודת רתיחה: 6917 ° F (3825 ° C)

• קשיותו של מוה: 4-4.5

מאפיינים

מתכת פלטינה יש מספר תכונות שימושיות, אשר מסביר את היישום שלה בטווח רחב של תעשיות. זהו אחד מאבני המתכת הצפופה ביותר - כמעט כפליים צפופים כמו עופרת - יציב מאוד, נותן את המתכות מעולה עמידות בפני קורוזיה . מנצח טוב של חשמל, פלטינה היא גם חמקן ו רקיע.

פלטינום נחשב מתכת תואמת ביולוגית כי זה לא רעיל ויציב, ולכן זה לא מגיב, או להשפיע לרעה על רקמות הגוף. מחקרים שנעשו לאחרונה הראו גם פלטינה כדי לעכב את הצמיחה של תאים סרטניים מסוימים.

הִיסטוֹרִיָה

סגסוגת של פלטינה קבוצת מתכות (PGMs) , הכולל פלטינה, שימש לקישוט ארון הקבורה של תיבס, קבר מצרי שתחילתה כ 700BC. זהו השימוש המוקדם ביותר של פלטינה, אם כי מראש קולומביאני דרום אמריקה גם עשה קישוטים זהב ופלטינה סגסוגות .

הכובשים הספרדים היו האירופאים הראשונים שפגשו את המתכת, למרות שהם מצאו את זה מטרד במרדף שלהם כסף בגלל המראה שלה דומה. הם התייחסו אל המתכת כאל פלאטינה - גרסה של פלאטה , המילה הספרדית לכסף - או פלטינה דל פינטו בגלל גילויה בחולות לאורך גדות נהר פינטו שבקולומביה המודרנית.

למרות שמדובר במספר כימאים אנגלית, צרפתית וספרדית באמצע המאה ה -18, פרנסואה שאבאנו היה הראשון שהביא מדגם טהור של מתכת פלטינה ב -1878. ב -1801 גילה האנגליאן ויליאם וולסטון שיטה לחילוץ המתכת ביעילות עפרות, אשר דומה מאוד לתהליך המשמש כיום.

המתכת של פלטינום דמוית כסף הפכה אותה במהרה לסחורה מוערכת בקרב משפחת המלוכה והעשירים שביקשו תכשיטים מתכשיטים יקרים.

הביקוש הגובר הוביל לגילוי של פיקדונות גדולים בהרי אורל ב -1824 ובקנדה ב -1888, אך הממצא ששינה את עתידה של הפלטינה לא הגיע עד 1924, כאשר חקלאי בדרום אפריקה נתקל במעבר פלטינה בנחל. דבר זה הוביל בסופו של דבר לגילויו של הגיאולוג הנס מרנסקי על מורכבות הבוכוולד הבוערת, הפקדת הפלטינה הגדולה ביותר על פני כדור הארץ.

למרות כמה יישומים תעשייתיים עבור פלטינה (למשל, ציפוי מצתים) היו בשימוש על ידי אמצע המאה ה -20, רוב הנוכחי אלקטרוניים, יישומים רפואיים רכב יש רק פותחו מאז 1974, כאשר תקנות איכות האוויר בארה"ב יזמה את העידן autocatalyst.

מאז, פלטינה הפך גם מכשיר השקעה נסחר בבורסה ניו יורק מרכנתיל פלטינום בלונדון שוק פלדיום.

הפקה

למרות פלטינה בדרך כלל מתרחשת באופן טבעי placer הפקדות, פלטינה פלטינה קבוצת המתכות (PGM) כורים בדרך כלל לחלץ את המתכת מ sperrylite ו cooperite, שני פלטינה המכילים עפרות.

פלטינום נמצא תמיד לצד PGM אחרים. במתחם בושלבד של דרום אפריקה ומספר מצומצם של גושי עפרות אחרים, PGMs מתרחשים בכמויות מספיקות כדי להפוך את זה חסכוני לחלץ את המתכות האלה באופן בלעדי; ואילו, ב Norillsk של רוסיה וקנדה Sudbury הפקדה פלטינה PGMs אחרים מופקים כמו תוצרי לוואי של ניקל ונחושת .

חלץ פלטינה מן עפרות הוא גם הון ועבודה אינטנסיבית. זה יכול להימשך עד 6 חודשים 7 עד 12 טונות של עפרות לייצר אונקיית טרוי אחד (31.135g) של פלטינה טהורה.

השלב הראשון בתהליך זה הוא למחוץ פלטינה המכילים עפרות לטבול אותו במים המכילים מגיב; תהליך המכונה "הקצפה קצף".

במהלך הנפקה, האוויר נשאב דרך slurry עפרות מים. פלטינה חלקיקים כימית לצרף את החמצן לעלות על פני השטח בתוך קצף כי הוא רזה עבור זיקוק נוסף.

לאחר התייבש, אבקת מרוכזת עדיין מכיל פחות מ 1% פלטינה. זה מחומם אז מעל 2732F ° (1500C °) תנורים חשמליים והאוויר הוא blown דרך שוב, הסרת ברזל וזיהומים גופרית.

טכניקות אלקטרוליטי וכימי משמשים לחלץ ניקל, נחושת קובלט , וכתוצאה מכך ריכוז של 15-20% PGMs.

אקווה regia (תערובת של חומצה חנקתית וחומצה הידרוכלורית) משמש כדי להמיס מתכת פלטינה מן המינרלים להתרכז על ידי יצירת כלור כי מייחסת פלטינה כדי ליצור חומצה chloroplatinic.

בשלב הסופי, אמוניום כלוריד משמש להמיר את החומצה chloroplatinic כדי אמוניום hexachloroplatinate, אשר ניתן לשרוף כדי ליצור מתכת פלטינה טהורה.

החדשות הטובות הן שלא כל פלטינה מיוצר ממקורות ראשוניים בתהליך ארוך ויקר זה. על פי נתוני המכון הגיאולוגי האמריקאי (USGS), כ -30% מ -8.33 מיליון אונקיות של פלטינה שהופקו ברחבי העולם בשנת 2012 הגיעו ממקורות ממוחזרים.

המשאבים שלה ממוקדים במתחם בושבלד, דרום אפריקה היא המפיק הגדול ביותר של פלטינה, המספקת מעל 75% מהביקוש העולמי, בעוד רוסיה (25 טון) וזימבבואה (7.8 טון) הם גם מפיקים גדולים. אנגלו פלטינום (Amplats), Norilsk ניקל ואימפלה פלטינום (Implats) הם היצרנים הגדולים ביותר של מתכת פלטינה .

יישומים

עבור מתכת הייצור השנתי השנתי שלה הוא רק 192 טון, פלטינה נמצא, קריטי לייצור של פריטים יומיומיים רבים.

השימוש הגדול ביותר, המהווה כ -40% מהביקוש, הוא ענף התכשיטים שבו הוא משמש בעיקר בסגסוגת שעושה זהב לבן. ההערכה היא כי מעל 40% של טבעות נישואין שנמכרו בארה"ב מכילים כמה פלטינה. ארה"ב, סין, יפן והודו הן השווקים הגדולים ביותר עבור תכשיטי פלטינה.

פלטינה של קורוזיה ההתנגדות ויציבות טמפרטורה גבוהה להפוך אותו אידיאלי כמו זרז תגובות כימיות. Catalysts להאיץ תגובות כימיות ללא עצמם להיות שונה מבחינה כימית בתהליך.

היישומים העיקריים של פלטינום בתחום זה, המהווים כ -37% מסך הביקוש למתכת, הם ממירים קטליטיים למכוניות. ממירי קטליטי מפחיתות כימיקלים מזיקים מפליטות פליטה על ידי הפעלת תגובות המניבות למעלה מ -90% מפחמימנים (חד תחמוצת הפחמן ותחמוצות חנקן) לתרכובות אחרות, פחות מזיקות.

פלטינה משמש גם כדי לזרז חומצה חנקתית בנזין; הגדלת רמות אוקטן בדלק.

בתעשיית האלקטרוניקה, פלטינום crucibles משמשים לייצור גבישים מוליכים למחצה עבור לייזרים, בעוד סגסוגות משמשים כדי להפוך את הדיסקים המגנטיים עבור כוננים קשיחים מחשב ומתג הקשר בבקרת הרכב.

הביקוש של התעשייה הרפואית גדל ככל פלטינה יכול לשמש הן המאפיינים המוליכים שלה אלקטרודות קוצבי לב, כמו גם שתלים עצביים רשתית, ועל תכונות אנטי סרטני שלה בתרופות (למשל carboplatin ו cisplatin).

להלן רשימה של כמה יישומים רבים אחרים עבור פלטינה:

• עם רודיום, נעשה שימוש בטמפרטורות גבוהות בטמפרטורה גבוהה
• כדי להפוך זכוכית אופטית טהורה, שטוחה עבור טלוויזיות, LCD, וצגים
• כדי ליצור חוטי זכוכית עבור סיבים אופטיים
• ב סגסוגות השתמשו כדי ליצור את הקווים של כלי רכב אווירונאוטיקה אטמי
• כתחליף זהב חיבורים אלקטרוניים
• בציפויים לקרמיקה קרמית במכשירים אלקטרוניים
• ב סגסוגות טמפרטורה גבוהה עבור חרירי דלק סילוני ו קונוס האף טילים
• ב שתלים דנטליים
• לעשות חלילים באיכות גבוהה
• ב עשן ו חד תחמוצת הפחמן
• לייצור סיליקונים
• בציפויים לסכין גילוח

_{מקורות:}

_{ווד, איאן. 2004. פלטינום . ספרים (ניו יורק).}

_{קבוצת הפלטינה הבינלאומית מתכות מתכות (IPA).}

_{מקור: http://ipa-news.com/}

_{USGS: מתכות קבוצת פלטינום.}

_{מקור: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/}