Платина и её свойства

0
90

Содержание статьи:

Платина – негустой блестящий металл серебристого цвета. Занимает особое пункт среди остальных благородных металлов, являясь обычно немало дорогим, чем золото и серебро.

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

История использования металла

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

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

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

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

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

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

Платина в России

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

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

platina3

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

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

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

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

platina4

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

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

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

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

Основные свойства

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

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

platinum5

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

Физиологические и химические свойства платины

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

[embedded content]

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

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

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

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

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

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

Самыми популярными являются:

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

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

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

[embedded content]

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

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

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

screenshot_5

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

Вывод

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

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