Платиновый химический. Платина: история открытия элемента

Платина – редкий блестящий металл серебристого цвета. Занимает особое место среди остальных благородных металлов, являясь обычно более дорогим, чем золото и серебро.

Это обусловлено тем, что добыча платины – крайне трудоемкий процесс и этот металл встречается очень редко. К примеру, для получения одной унции золота достаточно очистить три тонны руды, а, чтобы извлечь аналогичное количество платины, нужно обработать до десяти тонн породы.

История использования металла

Платина была известна еще до нашей эры. Ее использовали в Древнем Египте для изготовления разнообразных украшений. Также она была распространена в племенах инков, но со временем была забыта. На фото можно увидеть платиновые изделия, обнаруженные археологами:

Только спустя долгое время открытие этого вещества произошло благодаря испанским путешественникам, осваивавшим Южную Америку. Изначально ее не оценивали по достоинству, что видно из названия. «Platina» в переводе с испанского можно сформулировать как «маленькое серебро».
Соответственно и ценилась платина намного меньше, чем драгоценные металлы. Нередко ее даже считали недозревшим золотом или неправильным серебром (благодаря цвету) и попросту выбрасывали. Она отличается тугоплавкостью и высокой плотностью. Поэтому считалась непригодной для какого-либо использования.

Однако потом было обнаружено интересное свойство – этот драгоценный металл имеет способность легко сплавляться с золотом. Ювелиры взяли это на вооружение и активно стали примешивать платину в золотые изделия, понижая тем самым стоимость их изготовления. Причем делалось это настолько искусно, что обнаружить подделку было практически нереально. Из-за высокой плотности платины даже малый ее объем увеличивал вес готового изделия, но это компенсировалось добавлением в сплав некоторого количества серебра, что не влияло на цвет. Такое мошенничество было все же распознано, и ввоз драгоценного металла в Европу на некоторое время был запрещен законом.

В качестве самостоятельного химического элемента платина была признана лишь в середине восемнадцатого столетия. Тщательное изучение ее качеств позволило найти первое применение этого металла.

Физические и эксплуатационные свойства платины, особенно сопротивление различным воздействиям и высокая плотность, послужили основой для того, чтобы изготавливать из нее полезное оборудование. В частности, платиновые реторты успешно применялись для концентрирования едкой серной кислоты.

Делались такие сосуды изначально с помощью ковки либо прессования, так как в те времена научный прогресс не мог обеспечить необходимую температуру в печах для плавления. К концу девятнадцатого века удалось расплавить платину, применив для этого пламя, возникающее при горении гремучего газа.

Платина в России

История этого благородного металла в России берет свое начало в 1819 году, когда он был впервые найден на Урале, недалеко от Екатеринбурга. Через пять лет залежи платины были найдены в Нижнетагильском округе. Россыпи оказались такими обильными, что Россия стремительно стала лидером по добыче во всем мире.

На фото можно увидеть крупнейший самородок, добытый на этих месторождениях:

Его вес составлял 12 кг (к сожалению, позднее он был переплавлен).

Уральская платина активно выкупалась иностранными компаниями, особенно возрос экспорт после того, как был разработан промышленный метод очистки ее от примесей и создания чистых слитков серебристого цвета. Изначально за рубежом она пользовалась огромным спросом в Англии и Франции, позднее к ним присоединились США и Германия.

В процессе исследований ученые обнаружили некоторые элементы, входящие в состав самородной платины. Первыми пополнили периодическую таблицу Менделеева палладий и родий, позже были выделены иридий и осмий. И заключительным элементом, входящим в платиновую группу, стал рутений, обнаруженный в 1844 году.

В связи с тем, что объемы добываемой платины на Урале были чрезвычайно высоки и большая часть металла просто не находила достойного применения, в 1828 году было принято решение о выпуске платиновых монет. На фото изображены первые монеты из этого драгоценного металла российского производства.

К тому времени уже был найден способ изготавливать различные изделия высокого качества. Этот метод, получивший название порошковой металлургии, широко используется и в наши дни. На данный момент русские монеты 19 века из платины имеют колоссальную ценность. Стоимость одного экземпляра может доходить до 5000 долларов США.

Для изготовления ювелирных изделий большая часть добытой платины использовалась вплоть до середины двадцатого столетия, после чего ее стали употреблять чаще в технических целях. Она применяется в следующих отраслях:

• Автомобилестроение (для изготовления катализаторов);
• Электротехника (создание элементов для электропечей, подвергающихся воздействию высоких температур);
• Нефтехимический и органический синтез;
• Синтез аммиака.

Также она применяется в изготовлении деталей стекловаренных печей, разнообразного лабораторного оборудования, аппаратуры для производств, где необходимо сопротивление химическим и температурным воздействиям.

Основные свойства

Нередко можно услышать мнение, что платина и белое золото – одно и то же. Но на самом деле такое утверждение в корне неверно, они схожи лишь цветом.

Платина – химический элемент таблицы Менделеева (естественной классификации элементов по электронной структуре атомов), со своими характерными свойствами. Хотя на фото можно заметить некоторое сходство с белым золотом по внешнему виду.

Она представляет собой драгоценный металл серебристого цвета, но выглядит все же несколько иначе, нежели серебро. Отличается от других также своими характеристиками и способами применения.

Физические и химические свойства платины

Этот элемент является тугоплавким металлом с высокой плотностью, для ее плавления необходима температура 1769 градусов по Цельсию, а для закипания – 3800 градусов, что обусловлено низкой удельной теплопроводностью.

Также это один из самых тяжелых металлов в таблице Менделеева. По этому показателю его превосходят лишь два других элемента платиновой группы – осмий и иридий. Плотность в обычных условиях составляет 21,45 грамма на квадратный дециметр. Удельный вес – 21,45 грамма на кубический сантиметр. Этот показатель выше, чем у золота и практически в два раза превосходит удельный вес серебра.

Твердость платины – это еще одно качество, благодаря которому она получила свое применение в промышленности и ювелирном деле. Сопротивление различным внешним воздействиям делает процесс обработки и изготовления изделий более трудоемким, но ее эксплуатационные свойства с лихвой компенсируют такие неудобства.

К примеру, ювелирные украшения могут быть выполнены целиком из чистой платины, в то время как золото и серебро требуют в составе примесей иных материалов для обеспечения прочности.

Также стоит отметить высокую пластичность этого металла. Из него можно изготовить тончайший лист фольги или легкую проволоку, при этом не потеряв основных свойств.

Платина входит в состав группы благородных металлов, так как не имеет способности к окислению и оказывает сопротивление коррозии. Высокая инертность металла не позволяет взаимодействовать с кислотами или щелочами. Может быть растворена только в «царской водке» и жидком броме, подвержена растворению при длительном воздействии горячей серной кислоты.

При нагревании данного вещества возрастает возможность взаимодействия с иными химическими элементами, веществами и сплавами. Увеличение температуры позволяет получить оксид платины, образующийся на поверхности металла. Существует несколько его разновидностей, которые легко отличить по цвету.

Самыми известными являются:

• Черный PtO (темно-серого цвета);
• Оксид платины PtO2 (коричневого цвета);
• Оксид PtO3 (красно-коричневого цвета).

Быстрота и степень окисления этого металла напрямую зависит от того, насколько свободно кислород поступает к поверхности и каково его давление. Препятствием к окислению могут послужить иные металлы, расположенные на поверхности платины. Поэтому наибольшее окисление следует ожидать от чистого металла без каких-либо примесей.

В зависимости от конкретного соединения платина может демонстрировать различную степень окисления. Этот показатель варьируется от 0 до +8.

Обладая достаточно низким удельным сопротивлением, этот металл является неплохим проводником, уступая в этом свойстве алюминию, меди и серебру. Показатель удельного сопротивления близок к железу.

Соответственно, удельная проводимость платины (величина, обратная удельному сопротивлению) занимает аналогичное положение среди других элементов таблицы Менделеева. Так как она является проводником, ее удельное сопротивление возрастает по мере нагрева, а удельная проводимость, наоборот, падает. Такое свойство обусловлено тем, что частицы в составе платины начинают двигаться в хаотичном порядке при возрастании температуры. А это, в свою очередь, создает препятствия для прохождения электрического тока.

Одним из наиболее важных качеств, которое широко используется в производстве, является свойство этого благородного металла выступать в качестве катализатора многочисленных химических реакций. Обычно применяется в сплаве с родием либо как платиновая чернь – тонкий порошок характерного черного цвета, получаемый в результате восстановления соединений.

Довольно широко распространены в настоящее время платиновые термометры сопротивления (проиллюстрированы на фото). Это обусловлено тем, что это вещество практически не подвержено коррозии, имеет высокую степень пластичности, инертности и дает возможность использовать чистый металл для производства. Немаловажную роль играют и такие качества, как высокое удельное сопротивление и значительный температурный коэффициент сопротивления.

Вывод

Большинство людей представляют себе платину как очень дорогой металл серебристо-белого цвета, который используется для изготовления ювелирных изделий. Однако благодаря своим многочисленным свойствам она получила широкое распространение в различных сферах деятельности человека, от медицины до автомобилестроения.

Хотя за всю историю эксплуатации платины она никогда не использовалась в качестве денег, инвестиции в платину считаются достаточно выгодным видом вложений. Одна унция этого металла превосходит в стоимости аналогичное количество золота на 270$. Если постоянно следить за курсом драгоценных металлов, то можно получить неплохую прибыль.

Обозначается знаком Pt.

История платины

Древний мир уже знал металлическую платину. При археологических раскопках в Египте в руинах древних Фив был найден художественной работы футляр, относимый специалистами к VII в. до н. э. В этой реликвии древнего мира находилось зерно богатой иридием платины.

В начале I в. н. э. промывальщики золотоносных песков в Испании и Португалии стали проявлять заметный интерес к полезному использованию «белого свинца», или «белого золота», как тогда называли платину. По свидетельству римского писателя Плиния Старшего (автора 37-томной книги «Естественная история»), «белый свинец » добывался из золотых россыпей Валиссии (Северо-западная Испания) и Лузитании (Португалия). Плиний рассказывает, что «белый свинец» собирался при промывке вместе с золотом на дно корзин и плавился отдельно.

Задолго до захвата Южной Америки испанскими и португальскими конкистадорами - платина добывалась культурным туземным народом - инками, не только владевшими секретом очистки и ковки этого драгоценного металла, но и умевшими искусно выделывать из него различные предметы и украшения.

Эпоха падения Римской империи знаменуется исчезновением из обихода ювелиров и торговцев драгоценностями из платины. Прошло много столетий, и только во второй половине XVIII в. платиной и ее физико-химическими свойствами начали интересоваться ученые.

В 1735 году испанский математик Антонио де-Ульоа, находясь в Экваториальной Колумбии, обратил внимание на частое нахождение совместно с золотом неизвестного ему металла, блеск которого несколько напоминал блеск серебра, но всеми прочими качествами более походившего на золото . Этот диковинный металл заинтересовал де-Ульоа, и он привез в Испанию образцы колумбийской платины.

В XVIII столетии, когда платина еще не имела промышленного применения, ее подмешивали к золоту и к золотым и серебряным изделиям. Об этой «порче» драгоценных металлов узнало испанское правительство. Опасаясь возможности массовой подделки золотой монеты, оно решило уничтожать всю платину, добываемую совместно с золотом в колониальных владениях королевства. В 1735 году был издан декрет, предписывавший уничтожать всю добывающуюся в Колумбии платину. Этот декрет действовал несколько десятилетий. Специальные чиновники в присутствии свидетелей периодически бросали наличные запасы платины в реку.

В конце XVIII в. испанские короли сами стали «портить» золотую монету, подмешивая к ней платину.

Техническое использование платины

В 1752 году директор шведского монетного двора Шеффер объявил об открытии им нового химического элемента - платины. Спутники платины - палладий, иридий, родий, рутений и осмий - были открыты значительно позднее, в XIX веке. Шесть перечисленных химических элементов, стоящих в восьмой группе периодической системы Менделеева, составляют группу, именуемую платиновыми металлами. Все эти металлы обладают многими сходными физическими и химическими свойствами и встречаются в природе большей частью совместно.

На заре внедрения платины в технику ученые занимались ею большей частью из одного любопытства, но по мере углубленного изучения свойств платины она довольно быстро начала находить широкое применение, особенно в химической промышленности. Оказалось, что платина растворима только в царской водке, нерастворима в кислотах и постоянна при накаливании.

Вслед за появлением первых образцов химической посуды, изготовленной из платины, ее начали применять для изготовления перегонных аппаратов для серной кислоты. С этого момента стал резко увеличиваться рост обработки платины, так как ею стали пользоваться в производстве кислотоупорной и жароустойчивой лабораторной химической аппаратуры, инструментов и различных приборов (тиглей, колб, котлов, щипцов и т. д).

В пирометрии используют исключительную устойчивость платины и ее сплавов к высоким температурам.

Ценные, а порой незаменимые свойства платины и палладия уже давно используются в каталитических процессах. Значительное количество платины расходуется на изготовление контакта для сернокислотных заводов, где она служит катализатором при окислении сернистого газа в серный ангидрид. Платина в виде сетки служит катализатором при окислении аммиака в аппаратах различных систем. Многочисленные органические синтезы также требуют применения платинового катализатора. Палладиевый катализатор применяется в производстве синтетического аммиака и при получении некоторых органических препаратов. В производстве синтетического аммиака по Габеру-Росеннолю применяется также осмий.

В электротехнике платиновые металлы, как правило, применяются в виде сплавов. Вот далеко не полный список деталей электроаппаратов, где используются платиновые сплавы: иглы для выжигания, приборы для электрических измерений, электроды (катоды и антикатоды для рентгеновских трубок), проволоки и ленты для сопротивлений электрических печей, контакты магнето (автомобили, двигатели внутреннего сгорания), контактные точки (телеграфия, телефония), наконечники громоотводов и т. д.

В электрохимии платина применяется при получении различных электролитических продуктов. Медицина и зубоврачевание являются одними из старейших потребителей платины. Отметим также применение платины для хирургии в виде наконечников приборов, служащих для прижигания, шприцев для впрыскивания и вливания и т. п.

Ювелирное искусство занимает ведущее положение как потребитель платины в виде сплавов. Платиновые оправы для драгоценных камней дают лучший блеск и более чистую воду, чем оправы из других благородных металлов.

Наконец, в виде солей платина и ее спутники требуются для фотографии, для изготовления лекарственных препаратов (соли родия и рутения) и для приготовления красок по фарфору (родий, иридий - черная краска, палладий - серебристая).

Платина используется и в военном доле, например для изготовления контактов, служащих для производства детонации при взрыве мин, и т. п.

Применение платины

Добыча платины

Первое место в мировой добыче платины принадлежит району Онтарио в Канаде. Здесь в 1856 году были открыты крупные месторождения медно-никелевых руд Сюдбери, в которых на ряду с золотом и серебром присутствует и платина.

До первой мировой войны канадская платина не привлекала к себе внимания, и практический интерес к ней возник только в 1919 году, когда вследствие гражданской войны на Урале добыча русской платины сильно упала, и мировой рынок стал ощущать большой недостаток в этом ценном металле. С 1919 года шламы медно-никелевого производства Сюдбери стали подвергать тщательной переработке с целью извлечения металлов платиновой группы, тем более что себестоимость попутной добычи платины и ее спутников очень низка.

Второе место в мире по добыче платины занимает Россия. Заметные количества платины добываются в Колумбии. Из других стран, производящих платину, можно указать Эфиопию и Конго. Добытая непосредственно из недр платина, а также платина, полученная из руд, подвергается специальной обработке или аффинажу. Аффинаж состоит из обычных процессов, применяемых в небольших масштабах в практике аналитических лабораторий - растворения, выпаривания, фильтрования, осаждения и т. д. В результате этих операций получается чистая платина и раздельно ее спутники.

Добыча платины

Месторождения платины в России

Главной платиноносной провинцией Урала является западная зона глубинных изверженных пород, непрерывно прослеживающихся на протяжении 300 км в области Среднего Урала. Месторождения платины в этой зоне связаны, главным образом, с изверженными породами. При выветривании и разрушении этих пород и при перемывании продуктов выветривания реками образуются чисто платиновые россыпи, представляющие исключительную особенность Урала и давшие главную массу добытой до сих пор платины.

В области восточной зоны глубинных изверженных пород находится ряд менее ценных месторождений платины. Здесь платина встречается совместно с золотом и осмистым иридием. Благодаря разрушению и размыванию этих пород образуются смешанные золото-платиновые и золото-осмисто-иридиево-платиновые россыпи, менее ценные с точки зрения добычи платины, которая является здесь лишь примесью к золоту.

Уральская платина до войны 1914-1918 гг. занимала первое место на мировом рынке. В первой половине XIX в. (с 1828 по 1839 г.) в России из уральской платины чеканилась монета. Однако чеканка такой монеты была прекращена вследствие неустойчивости курса на платину и ввоза в Россию поддельной монеты.

Несмотря на то, что в России аффинажем платины начали заниматься тотчас же после открытия на Урале платиновых месторождений. до революции количество перерабатывавшейся в нашей стране платины составляло всего 10-13% добываемого металла. Большая часть сырой платины и полупродукты аффинажа вывозились за границу.

В Москве уже боле 100 лет существует аффинажный завод, где занимаются механической переработкой аффинированной платины и сплавов. Здесь же производят ковку, прокатку, протяжку проволоки, изготовление химической посуды, сетки электродов, контактов, пирометров, электронагревательных приборов и других изделий.

Московский аффинажный завод 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.