Platine grupa metala: pregled liste, osobine i primena

grupa metala Platinum - šest plemenite plemenitih kemijski elementi koji su uporedo periodnog sistema. Svi su prelazni metali grupa 5-6, 8-10 perioda.

Platinum Group Metals: List

Grupe se sastoji od sljedećih šest kemijskih elemenata raspoređenih u cilju povećanja atomskih težina:

• Ru - rutenijuma.
• Rh - Rhodium.
• Pd - paladija.
• Os - os.
• Ir - Iridium.
• Pt - platine.

Platinum grupa metali imaju srebrnasto-bijele nijanse, sa izuzetkom osmiuma, koja boja je plavkasto-bijele. Njihove hemijske paradoksalno ponašanje u koje su vrlo otporna na većinu reagensi, ali se koriste kao katalizatori ili ubrzavanje lako kontroli stopu oksidacije, redukcije i hidrogenacije reakcije.

Rutenijum i osmijuma kristalizacije u heksagonalne sistemu gusto, dok drugi imaju kubnih strukturu plošno centrirana. To se ogleda u većem tvrdoće rutenija i osmij.

Povijest otkrića

Iako je platina-zlato artefakata od 700 pne. e., u prisutnosti metalnih prilično je slučajno nego pravilnost. Jezuiti u XVI vijeku, spomenuo gusta siva šljunak povezan sa aluvijalnim zlato depozita. Ove kamenje se ne mogu istopi, ali oni čine legure sa zlatom, poluga postaje lomljiva, i bilo je nemoguće očistiti. Kamenje je počelo pozivom platina del Pinto - pelete od srebra materijala iz Pinto rijeke, pritoka rijeke San Juan u Kolumbiji.

Kovan platine, koja se može dobiti tek nakon kompletno čišćenje metala, izdvojen je od strane francuskog fizičar Shaba u 1789. Iz njega je napravljen kup, predstavljen Papa Pio VI. O otvaranju paladija 1802., rekao je engleski kemičar William Wollaston, koji se zove kemijske. platina-grupa metalni element nakon asteroida. Wollaston naknadno proglasio otkriće druge tvari prisutne u platine rude. To je nazvao rodij zbog ružičaste boje soli metala. Otvaranje iridija (nazvan po boginji duge Iris zbog šarolik njegove soli) i osmij (od grčke riječi "miris" zbog mirisa klora svojih nestabilnih oksid) dali su britanski kemičar Smithson Tennant 1803. Francuski naučnici Hippolyte Victor Collet-Deskoti, Antoine-Fransua Furkrua, i Nicolas-Lui Voklen identifikovali dva metala istovremeno. Rutenijum, izolirana i prepoznati po poslednji element dobio ime od latinskog naziva ruskog ruskog kemičar Karl Karlovich Klaus 1844. godine.

Za razliku od takvih lako izoliraju u relativno čistom stanju jednostavnim požara prerade agenata kao što su zlato, srebro i metala iz platinske grupe zahtijevaju složene vodeni hemijski tretman. Ove metode nisu bile dostupne do kraja 19. stoljeća, tako da je identifikacija i izolacija platinske grupe zaostaje za srebro i zlato za hiljade godina. Osim toga, visoka tališta od tih metala ima ograničene njihovo korištenje dok istraživači u Velikoj Britaniji, Francuskoj, Njemačkoj i Rusiji nisu razvile metode za platine pretvaranje u oblik pogodan za obradu. Kao plemenitih metala platine grupa počela da se koristi u nakit od 1900.. Iako je ova upotreba je i dalje relevantan danas, mnogo svojih industrijskih nadmašio. Paladija je postao vrlo popularan materijal za kontakte u relejnih sistema telefonskih i drugih bežične komunikacije, osigurava dugi vijek trajanja i visoku pouzdanost, i platine, zbog svoje otpornosti na izazove erozije, za vrijeme Drugog svjetskog rata počeli da se koriste u svjećice borbenih aviona.

Nakon rata metoda molekularne proširenje konverzije u rafinerije nafte stvorila ogromnu potražnju za katalitičke osobine koje posjeduje metala iz platinske grupe. Do 1970-ih godina, potrošnja je porasla još više kada standarde emisija iz automobila u SAD-u i drugim zemljama dovela je do upotrebe ovih hemikalija katalitičke konverzije izduvnih gasova.

ruda

Osim malih aluvijalnim naslagama platine, paladija i osmiridium (legura iridija i osmijum), gotovo bez rude, koje su bile glavna komponenta hemijski element - platinasti grupa metal. Minerali su obično sadržani u rudama sulfid, posebno pentlandite (Ni, Fe) ₉ S _8. Najčešći laurite RuS _2, irarsite, (Ir, Ru, Rh, Pt) magarca, osmiridium (Ir, Os), cooperite, (p) i Bragg (Pt, Pd) S.

najvećih svjetskih depozita od platinske grupe metala - Bushveld kompleks u Južnoj Africi. Velike zalihe sirovina su koncentrisane u depozite Sudbury u Kanadi i Norilsk-Talnakh u Sibiru. U SAD-u, najveće zalihe platinske grupe minerala nalaze se u Stillwater, Montana, ali ovdje su mnogo manji nego u Južnoj Africi i Rusiji. najvećih svjetskih proizvođača platine su Južna Afrika, Rusija, Zimbabve i Kanadi.

Rudarstva i prerade

Major južnoafrički i kanadski rudnik upravlja metodom rudarstvo. Praktično svi metali iz grupe platine se izdvajaju od bakra ili nikla sulfida minerala pomoću odvajanja flotacije. Topi koncentrat daje mješavina koja se pere od bakra i nikla sulfida u autoklavu. Ispiranja čvrste ostatak sadrži od 15 do 20% platine grupa metala.

Ponekad do flotacije pomoću odvajanja gravitacije. Rezultat je koncentrat koji sadrži 50% platine metala, što eliminira potrebu za taljenje.

mehanička svojstva

Platine grupa metali su značajno drugačije mehanička svojstva. Platine i paladija su prilično mekan i vrlo podložan. Sa ovim metali i njihove legure se mogu izvoditi i topla i hladna. Rodija se prvo tretira s toplom, a onda se može tretirati sa hladnom prilično često žarenja. Iridium i rutenijum treba zagrijati, hladnu obradu, oni ne daju u.

Osmium - čvrste i grupa ima najvišu temperaturu topljenja, ali njegova sklonost oksidaciji nameće svoja ograničenja. Iridium je većina otporan na koroziju od platine metala, rodij i cijenjen za očuvanje svoje imovine na visokim temperaturama.

strukturne aplikacije

Kao čista žarena platine je vrlo mekana, da je podložan na ogrebotine i oštećenja. Da poveća svoje tvrdoće je spojen sa mnoštvo drugih elemenata. Platinum nakit je vrlo popularan u Japanu, gdje se zove "-Hackin" i "bijelo zlato". Legure za nakit koji sadrži 90% Pt i 10% Pd, što je jednostavan za rukovanje i lemljenja. Pored rutenija poboljšava tvrdoću legure, zadržavajući otpornost na oksidaciju. Legure platine, paladija i bakra se koriste u krivotvorenih proizvoda, jer su teže platina-paladija i manje skupo.

Lonci od koristi za proizvodnju jednog kristala u poluvodiča industriji, potrebna otpornost na koroziju i stabilnost na visokim temperaturama. Za ovu aplikaciju, najprikladniji je platina, platina-rodij, i iridija. Platine Rhodium legure se koriste u proizvodnji termoelementima koji se koriste za mjerenje visoke temperature do 1800 ° C. Palladium se koristi ili u čistom ili u mješovitim obliku električnih uređaja (potrošnja 50%), u slitina (30%). Rodij, rutenij i osmij se rijetko koriste u svom čistom obliku - oni služe kao dopant na drugu platinske grupe metala.

katalizatori

Oko 42% od platine proizvedenih na Zapadu, koristi se kao katalizator. Od tog broja, 90% se koristi u izduvnih sistema automobil, pri čemu je vatrostalne pelete ili saća obložene platinom (i paladija, i rodij) promovirati konverziju nesagorelih ugljikovodika, ugljičnog monoksida i dušikovih oksida u vodu, ugljen-dioksid i dušik.

Legura platine i 10% rodija u obliku usijani metal mreže služi kao katalizator u reakciji između amonijaka i zraka za proizvodnju dušikovih oksida i dušične kiseline. Kada hranjenje amonijaka sa metana mješavina može pripremiti cijanovodonična kiselina. Kada rafiniranje platine na površini glinice granula u reaktoru je katalizator za konverziju dugi lanac razgranate molekule nafte u isoparaffins koji su poželjni u mješavinu visoko-oktanski benzin.

galvanizacija

Sve grupe platine metala može se primijeniti galvanski. Zbog tvrdoće i sjaj premaza se najčešće primjenjuje rodija. Iako je njegova vrijednost u usporedivim debljine veće od platine manje gustoće omogućuje korištenje manje težine materijala.

Palladium - platinske grupe metal, što je lakše koristiti za premazivanje. S obzirom na snagu materijala povećava značajno. Rutenij je našao primjenu u instrumente namijenjene za liječenje trenja pri niskim tlakom.

kemijskih spojeva

Organski kompleksi platine grupe metala, kao što alkilplatiny kompleksa koriste kao katalizatori u polimerizacije olefina, proizvodnja polipropilena i polietilena, kao i oksidacija etilena na acetaldehida.

platine soli se sve više koriste u hemoterapijom. Na primjer, oni su dio droge, kao što su "Carboplatin" i "Cisplatin". Rutenijum oksidom elektrode koriste u proizvodnji klora i natrija hlorat. Rodija sulfat i rodija fosfata u galvansko kupke.