Platīns (angļu Platinum, franču Platine, vācu Platin), iespējams, bija zināms senatnē. Pirmo reizi platīnu kā ļoti ugunsizturīgu metālu, kuru var kausēt tikai ar "spāņu mākslas" palīdzību, aprakstīja itāļu ārsts Skalingers 1557. gadā. Acīmredzot tajā pašā laikā metāls ieguvis savu nosaukumu "platīns". ". Tas parāda noraidošu attieksmi pret metālu, jo ir maz nekā piemērota un neapstrādājama. Vārds "platīns" cēlies no spāņu valodas sudraba nosaukuma - dēlis (Plata) un ir šī vārda deminutīva forma, kas krievu valodā izklausās kā sudrabs, sudrabs (pēc Mendeļejeva - sudrabs). Interesanti atzīmēt, ka vārds platīns sasaucas ar krievu "nodevu" (maksa, samaksa utt.) un ir tuvu tam pēc nozīmes. 17. gadsimtā platīnu sauca par Platina del Pinto, jo tas tika iegūts Pinto upes zeltainajās smiltīs Dienvidamerikā; bija vēl viens šāda veida nosaukums - Platina del Tinto no Rio del Tinto upes Andalūzijā. Plašāk platīnu 1748. gadā aprakstīja spāņu matemātiķis, navigators un tirgotājs de Valoa. Sākot ar XVIII gadsimta otro pusi. Daudzi analītiskie ķīmiķi un tehnologi, tostarp Sanktpēterburgas Zinātņu akadēmijas zinātnieki, sāka interesēties par platīnu, tā īpašībām, apstrādes un lietošanas metodēm. Nozīmīgākais darbs šajā jomā 19. gadsimta pirmajā pusē bija kaļamā platīna iegūšanas metožu izveide (Soboļevskis, Volstons un citi), dažu tā savienojumu (Musins-Puškins un citi) un platīna atklāšana. grupas metāli.

“Šis metāls no pasaules pirmsākumiem līdz šim ir palicis pilnīgi nezināms, kas, bez šaubām, ir ļoti pārsteidzoši. Dons Antonio de Ulloa, spāņu matemātiķis, kurš sadarbojās ar franču akadēmiķiem, kurus karalis nosūtīja uz Peru... ir pirmais, kurš viņu pieminēja savā ceļojuma ziņās, kas publicēta Madridē 1748. gadā. Ņemiet vērā, ka drīz pēc atklājuma platīna jeb baltā zelta, viņi domāja, ka tas nav īpašs metāls, bet gan divu zināmu metālu maisījums. Krāšņi ķīmiķi apsvēra šo viedokli, un viņu eksperimenti to iznīcināja ... "
Tātad par platīnu 1790. gadā tika teikts "Dabas vēstures, fizikas un ķīmijas veikala" lapās, ko publicēja slavenais krievu pedagogs N. I. Novikovs.

Šodien platīns ne tikai dārgmetāls, bet – kas vēl svarīgāk – viens no svarīgākajiem tehniskās revolūcijas materiāliem. Viens no padomju platīna industrijas organizatoriem, profesors Orests Jevgeņjevičs Zvjagintsevs salīdzināja platīna vērtību ar sāls vērtību kulinārijā - vajag nedaudz, bet bez tā nevar pagatavot vakariņas ...
Platīna ikgadējā produkcija pasaulē ir mazāka par 100 tonnām (1976. gadā - aptuveni 90), taču bez platīna nevar pastāvēt visdažādākās mūsdienu zinātnes, tehnikas un rūpniecības jomas. Tas ir neaizstājams daudzās mūsdienu iekārtu un ierīču kritiskās vienībās. Tas ir viens no galvenajiem mūsdienu ķīmiskās rūpniecības katalizatoriem. Visbeidzot, šī metāla savienojumu izpēte ir viena no galvenajām mūsdienu koordinācijas (komplekso) savienojumu ķīmijas "nozarēm".

Baltais zelts

"Baltais zelts", "sapuvušais zelts", "vardes zelts"... Ar šiem nosaukumiem platīns parādās 18. gadsimta literatūrā. Šis metāls ir pazīstams jau ilgu laiku, tā baltie smagie graudi tika atrasti zelta ieguves laikā. Bet tos nekādā veidā nevarēja apstrādāt, un tāpēc platīns ilgu laiku neatrada pielietojumu.

Līdz 18.gs šis visvērtīgākais metāls kopā ar atkritumiem tika iemests izgāztuvē, un Urālos un Sibīrijā šaušanai izmantoja vietējā platīna graudus.
Eiropā platīnu sāka pētīt no 18. gadsimta vidus, kad spāņu matemātiķis Antonio de Ulloa atveda šī metāla paraugus no Peru zelta atradnēm.
Balto metālu graudus, kas nekūst un nešķeļas, uzsitot uz laktas, viņš atveda uz Eiropu kā sava veida jocīgu parādību... Tad bija pētījumi, bija strīdi - vai platīns ir vienkārša viela vai "a divu zināmu metālu - zelta un dzelzs maisījums", kā viņš uzskatīja, piemēram, slavenais dabaszinātnieks Bufojs.
Pirmā šī metāla praktiskā izmantošana bija jau 18. gadsimta vidū. atrasti viltotāji.
Tajā laikā platīns tika novērtēts uz pusi no sudraba vērtības. Un tā blīvums ir augsts - apmēram 21,5 g / cm 3, un tas labi saplūst ar zeltu un sudrabu. Izmantojot to, viņi sāka jaukt platīnu ar zeltu un sudrabu, vispirms rotaslietās un pēc tam monētās. Uzzinot par to, Spānijas valdība paziņoja par cīņu pret platīna "bojājumiem". Tika izdots karaliskais dekrēts, kas pavēlēja iznīcināt visu platīnu, kas iegūts kopā ar zeltu. Saskaņā ar šo dekrētu Santafē un Papaijas (Spānijas kolonijas Dienvidamerikā) naudas kaltuvju amatpersonas daudzu liecinieku priekšā periodiski noslīcināja Bogotas un Naukas upēs uzkrāto platīnu.
Tikai 1778. gadā šis likums tika atcelts, un Spānijas valdība, iegādājoties platīnu par ļoti zemām cenām, sāka to sajaukt ar pašu monētu zeltu... Viņi pārņēma pieredzi!
Tiek uzskatīts, ka tīru platīnu pirmo reizi ieguva anglis Vatsons 1750. gadā. 1752. gadā pēc Šēfera pētījumiem tas tika atzīts par jaunu elementu. XVIII gadsimta 70. gados. tapa pirmie tehniskie izstrādājumi no platīna (plāksnes, stieples, tīģeļi). Šie produkti, protams, bija nepilnīgi. Tos sagatavoja, lielā karstumā presējot platīna sūkli. Parīzes juvelieris Janpetit (1790) sasniedza augstas prasmes platīna izstrādājumu ražošanā zinātniskiem nolūkiem. Viņš kaļķa vai sārma klātbūtnē sakausēja vietējo platīnu ar arsēnu, un pēc tam arsēna pārpalikumu sadedzināja ar spēcīgu kalcinēšanu. Rezultāts bija kaļams metāls, kas piemērots turpmākai apstrādei.
XIX gadsimta pirmajā desmitgadē. augstas kvalitātes izstrādājumus no platīna izgatavoja angļu ķīmiķis un inženieris Volstons, rodija un pallādija atklājējs. 1808.-1809.gadā. Francijā un Anglijā (gandrīz vienlaikus) platīna trauki tika izgatavoti gandrīz pudu svarā. Tie bija paredzēti koncentrētas sērskābes ražošanai.
Šādu produktu parādīšanās un elementa Nr.78 vērtīgo īpašību atklāšana palielināja pieprasījumu pēc tā, pieauga platīna cena, un tas, savukārt, veicināja jaunus pētījumus un meklējumus.

Platīna ķīmija #78

Platīnu var uzskatīt par tipisku VIII grupas elementu. Šis smagais sudraba-baltais metāls ar augstu kušanas temperatūru (1773,5 ° C), augstu kaļamību un labu elektrovadītspēju ne bez iemesla tika klasificēts kā cēls. Tas nerūsē vairumā agresīvu vidi, nav viegli iekļūt ķīmiskās reakcijās un ar visu savu uzvedību attaisno labi zināmo I. I. Čerņajeva teicienu: "Platīna ķīmija ir tā sarežģīto savienojumu ķīmija."
Kā jau VIII grupas elementam pienākas, platpai var būt vairākas valences: 0, 2+, 3+, 4+, 5+, 6+ un 8+. Bet, runājot par elementu Nr. 78 un tā analogiem, kas ir gandrīz tāds pats kā valence, svarīgs ir vēl viens raksturlielums - koordinācijas numurs. Tas nozīmē, cik daudz atomu (vai atomu grupu), ligandu var atrasties ap centrālo atomu kompleksā savienojuma molekulā. Raksturīgākā platīna oksidācijas pakāpe tā kompleksajos savienojumos ir 2+ un 4+; koordinācijas numurs šajos gadījumos ir attiecīgi četri vai seši. Divvērtīgā platīna kompleksiem ir plakana struktūra, savukārt četrvērtīgā platīna kompleksiem ir oktaedriski.
Kompleksu shēmās ar platīna atomu vidū burts A apzīmē ligandus. Ligandi var būt dažādi skābie atlikumi (Cl -, Br -, I -, N0 2, N03 -, CN -, C 2 04 ~, CNSH -), vienkāršas un sarežģītas struktūras neitrālas molekulas (H 2 0, NH 3, C 5 H 5 N, NH 2 OH, (CH 3) 2 S, C 2 H 5 SH) un daudzas citas neorganiskas un organiskas grupas. Platīns pat var veidot kompleksus, kuros visi seši ligandi ir atšķirīgi.
Platīna kompleksu savienojumu ķīmija ir daudzveidīga un sarežģīta. Neapgrūtināsim lasītāju ar būtiskām detaļām. Teiksim tā, ka šajā sarežģītajā zināšanu jomā padomju zinātne vienmēr ir gājusi un iet uz priekšu. Raksturīgs šajā ziņā ir slavenā amerikāņu ķīmiķa Četa paziņojums.
"Iespējams, tā nebija nejaušība, ka vienīgā valsts, kas 20. gadsimta 20. un 30. gados lielu daļu savu ķīmisko pētījumu pūliņu veltīja koordinācijas ķīmijas attīstībai, bija arī pirmā valsts, kas nosūtīja raķeti uz Mēnesi."
Šeit der atgādināt viena no padomju platīna rūpniecības un zinātnes pamatlicējiem - Ļeva Aleksandroviča Čugajeva teikto: "Katram precīzi noteiktam faktam par platīna metālu ķīmiju agrāk vai vēlāk būs savs praktiskais ekvivalents."

Nepieciešams platīns

Pēdējo 20-25 gadu laikā pieprasījums pēc platīna ir pieaudzis vairākas reizes un turpina augt. Pirms Otrā pasaules kara vairāk nekā 50% platīna tika izmantoti juvelierizstrādājumos. No platīna sakausējumiem ar zeltu, pallādiju, sudrabu, varu viņi veidoja iestatījumus dimantiem, pērlēm, topāzam... Platīna iestatījuma maigi baltā krāsa uzlabo akmens spēli, tas šķiet lielāks un elegantāks nekā rāmī. izgatavots no zelta vai sudraba. Tomēr platīna vērtīgākās tehniskās īpašības padarīja tā izmantošanu juvelierizstrādājumos neracionālu.
Tagad apmēram 90% no patērētā platīna tiek izmantoti rūpniecībā un zinātnē, juvelieru īpatsvars ir daudz mazāks. Iemesls tam ir elementa Nr.78 tehniski vērtīgo īpašību komplekss.
Skābju izturība, karstumizturība un īpašību stabilitāte aizdedzes laikā jau sen ir padarījusi platīnu par neaizstājamu laboratorijas iekārtu ražošanā. "Bez platīna," pagājušā gadsimta vidū rakstīja Justuss Lībigs, "daudzos gadījumos minerālu būtu neiespējami analizēt ... vairumam minerālu sastāvs paliktu nezināms." Platīnu izmanto, lai izgatavotu tīģeļus, krūzes, glāzes, karotes, lāpstiņas, lāpstiņas, uzgaļus, filtrus un elektrodus. Ieži tiek sadalīti platīna tīģeļos – visbiežāk sakausējot ar sodu vai apstrādājot ar fluorūdeņražskābi. Platīna stikla trauki tiek izmantoti īpaši precīzām un atbildīgām analītiskām operācijām...
Nozīmīgākās platīna pielietošanas jomas bija ķīmiskā un naftas pārstrādes rūpniecība. Apmēram puse no visa patērētā platīna tagad tiek izmantota kā katalizators dažādām reakcijām.
Platīns ir labākais katalizators amonjaka oksidācijas reakcijai uz slāpekļa oksīdu NO vienā no galvenajiem slāpekļskābes ražošanas procesiem. Katalizators šeit parādās platīna stieples režģa formā ar diametru 0,05–0,09 mm. Tīkla materiālā tika ievadīta rodija piedeva (5-10%). Tiek izmantots arī trīskāršais sakausējums ar -93% Pt, 3% Rh un 4% Pd. Rodija pievienošana platīnam palielina mehānisko izturību un palielina pinuma kalpošanas laiku, savukārt pallādijs nedaudz samazina katalizatora izmaksas un nedaudz (par 1-2%) palielina tā aktivitāti. Platīna tīklu kalpošanas laiks ir pusotrs gads. Pēc tam vecie režģi tiek nosūtīti uz pārstrādes rūpnīcu reģenerācijai un tiek uzstādīti jauni. Slāpekļskābes ražošanai tiek patērēts ievērojams daudzums platīna.
Platīna katalizatori paātrina daudzas citas praktiski svarīgas reakcijas: tauku, ciklisko un aromātisko ogļūdeņražu, olefīnu, aldehīdu, acetilēna, ketonu hidrogenēšanu, S0 2 oksidēšanu uz S0 3 sērskābes ražošanā. Tos izmanto arī vitamīnu un dažu farmaceitisko līdzekļu sintēzē. Zināms, ka 1974. gadā ASV ķīmiskās rūpniecības vajadzībām iztērēja aptuveni 7,5 tonnas platīna.

Tikpat svarīgi ir platīna katalizatori naftas pārstrādes rūpniecībā. Ar to palīdzību no benzīna un ligroīna eļļas frakcijām katalītiskā riforminga iekārtās tiek iegūts benzīns ar augstu oktānskaitli, aromātiskie ogļūdeņraži un rūpnieciskais ūdeņradis. Šeit platīnu parasti izmanto smalki izkliedēta pulvera veidā, kas nogulsnēts uz alumīnija oksīda, keramikas, māla un oglēm. Šajā nozarē darbojas arī citi katalizatori (alumīnijs, molibdēns), bet platīnam ir nenoliedzamas priekšrocības: augsta aktivitāte un izturība, augsta efektivitāte. ASV naftas pārstrādes rūpniecība 1974. gadā iegādājās aptuveni 4 tonnas platīna.
Vēl viens liels platīna patērētājs ir kļuvis par automobiļu rūpniecību, kas, dīvainā kārtā, izmanto arī šī metāla katalītiskās īpašības - izplūdes gāzu pēcsadedzināšanai un neitralizēšanai.
Šiem nolūkiem ASV automobiļu rūpniecība 1974. gadā iegādājās 7,5 tonnas platīna – gandrīz tikpat daudz, cik ķīmiskā un naftas pārstrādes rūpniecība kopā.
Ceturtais un piektais lielākais platīna pircējs 1974. gadā ASV bija elektrības un stikla rūpniecība.
Platīna elektrisko, termoelektrisko un mehānisko īpašību stabilitāte, kā arī augstākā korozijas un termiskā pretestība ir padarījusi šo metālu par neaizstājamu mūsdienu elektrotehnikā, automatizācijā un telemehānikā, radioinženierijā un precīzijas instrumentos. Platīnu izmanto kurināmā elementu elektrodu izgatavošanai. Šādi elementi tiek izmantoti, piemēram, Apollo sērijas kosmosa kuģos.
Platīna sakausējums ar 5-10% rodija tiek izmantots, lai izgatavotu spinnerets stikla šķiedras ražošanai. Optiskais stikls tiek kausēts platīna tīģeļos, kad īpaši svarīgi ir nemaz netraucēt recepti.
Ķīmiskajā inženierijā platīns un tā sakausējumi kalpo kā lieliski korozijizturīgi materiāli. Iekārtas daudzu ļoti tīru vielu un dažādu fluoru saturošu savienojumu ražošanai no iekšpuses ir pārklātas ar platīnu un dažreiz pilnībā izgatavotas no tā.
Ļoti neliela platīna daļa nonāk medicīnas nozarē. Ķirurģiskie instrumenti ir izgatavoti no platīna un tā sakausējumiem, kas, neoksidējot, tiek sterilizēti spirta degļa liesmā; šī priekšrocība ir īpaši vērtīga, strādājot uz lauka. Platīna sakausējumi ar pallādiju, sudrabu, varu, cinku, niķeli ir arī lielisks materiāls zobu protēzēm.
Zinātnes un tehnoloģiju pieprasījums pēc platīna nepārtraukti pieaug un ne vienmēr tiek apmierināts. Turpmāka platīna īpašību izpēte vēl vairāk paplašinās šī vērtīgākā metāla darbības jomu un iespējas.

"SUDRABS"? Elementa Nr.78 mūsdienu nosaukums cēlies no spāņu vārda plata – sudrabs. Nosaukums "platīns" var tikt tulkots kā "sudrabs" vai "sudrabs".
STANDARTA KILOGRAMMS. No platīna sakausējuma ar irīdiju mūsu valstī tika izgatavots kilogramu etalons, kas ir taisns cilindrs ar diametru 39 mm un augstumu 39 mm. Tas tiek glabāts Ļeņingradā, Vissavienības metroloģijas zinātniskās pētniecības institūtā, kas nosaukts V.I. D. I. Mendeļejevs. Agrāk tas bija standarta un platīna-irīdija mērītājs.
PLATĪNA MINERĀLI. Neapstrādāts platīns ir dažādu platīna minerālu maisījums. Minerāls poliksēns satur 80-88% Pt un 9-10% Her; cuproplatia - 65-73% Pt, 12-17% Fe un 7,7-14% Cu; niķeļa platīns kopā ar elementu Nr. 78 ietver dzelzi, varu un niķeli. Ir zināmi arī dabiskie platīna sakausējumi ar tikai pallādiju vai tikai ar irīdiju - ir citu platinoīdu pēdas. Ir arī daži minerāli - platīna savienojumi ar sēru, arsēns, antimons. Tajos ietilpst sperilīts PtAs 2, kooperīts PtS, braggīts (Pt, Pd, Ni)S.
LIELĀKAIS. Lielākie platīna tīrradņi, kas izstādīti Krievijas Dimanta fonda izstādē, sver 5918,4 un 7860,5 g.
PLATĪNA MELNS. Platīna melnais ir smalki izkliedēts metāliskā platīna pulveris (graudu izmērs 25-40 mikroni), kam ir augsta katalītiskā aktivitāte. To iegūst, iedarbojoties ar formaldehīdu vai citiem reducējošiem līdzekļiem uz kompleksās heksahlorplatīnskābes H 2 [PtCl 6 ] šķīdumu.
NO 1812. GADĀ IZDEVĀS "ĶĪMISKĀS VĀRDNĀRAS". "Profesors Sņadeckis Viļņā atklāja jaunu metāla radījumu platīnā, ko nosauca par zvēru"...
"Fourcroix Institūtā nolasīja eseju, kurā viņš paziņo, ka platīns satur dzelzi, titānu, hromu, varu un metālisku būtni, kas līdz šim nav zināma" ...
“Zelts labi savienojas ar platīnu, bet, kad šī pēdējā daudzums pārsniedz 1/47, tad zelts kļūst balts, būtiski nepalielinot tā svaru un kaļamību. Spānijas valdība, baidoties no šī sastāva, aizliedza platīna izlaišanu, jo nezināja līdzekļus, lai pierādītu viltojumu "...

PLATĪNA IZSTRĀDĀJUMU ĪPAŠĪBAS. Šķiet, ka platīna trauki laboratorijā ir piemēroti visiem gadījumiem, taču tas tā nav. Lai cik cēls būtu šis smagais dārgmetāls, ar to rīkojoties, jāatceras, ka augstā temperatūrā platīns kļūst jutīgs pret daudzām vielām un ietekmēm. Nav iespējams, piemēram, uzsildīt platīna tīģeļus reducējošā un īpaši kvēpušā liesmā: sarkans karsts platīns izšķīdina oglekli un kļūst trausls. Platīna trauciņos metāli nekūst: var veidoties sakausējumi ar salīdzinoši zemu kušanas temperatūru un dārgais platīns var tikt zaudēts. Platīna trauciņos nav iespējams izkausēt arī metālu peroksīdus, kodīgus sārmus, sulfīdus, sulfītus un tiosulfātus: sērs karstajam platīnam ir zināms apdraudējums, tāpat kā fosfors, silīcijs, arsēns, antimons, elementārais bors. Bet bora savienojumi, gluži pretēji, ir noderīgi platīna ēdieniem. Ja nepieciešams to pareizi notīrīt, tad tajā izkausē vienādu daudzumu KBF 4 un H 3 BO 3 maisījumu. Parasti tīrīšanai platīna traukus vāra ar koncentrētu sālsskābi vai slāpekļskābi.

Gaiši sudrabaini nokrāsa, spīdīga un nepakļaujas gaisa iedarbībai. Turklāt platīns ir ļoti ugunsizturīgs, izturīgs un tajā pašā laikā kaļams metāls, tomēr tas ir raksturīgs daudziem platinoīdi. Platīns ir diezgan rets un vērtīgs metāls, kas zemes garozā atrodams daudz retāk nekā, piemēram, zelts vai sudrabs. Starp citu, tas ieguva savu nosaukumu, pateicoties pēdējam. Spāņu valodā "plata" ir sudrabs, un "platina" ir līdzīgs sudrabam.

Platīna atklāšanas datums nav precīzi zināms, jo to atklāja inki Dienvidamerikā. Eiropā pirmo reizi platīns (kā nezināms metāls, kuru nevar izkausēt - tā kušanas temperatūra ir gandrīz 1770 grādi pēc Celsija) pieminēts 16. gadsimtā, pateicoties spāņu konkistadoru iekarojumiem. Taču regulārās platīna piegādes uz Rietumeiropu no Dienvidamerikas uzlabojās tikai 17.-18.gadsimtā. Oficiāli Eiropas zinātnieku vidū to sāka uzskatīt par jaunu metālu tikai 1789. gadā pēc tam, kad franču ķīmiķis Lavuazjē publicēja savu vienkāršo vielu sarakstu.

Tīru, bez svešzemju piemaisījumiem platīnu jau 1803. gadā no platīna rūdas ieguva britu zinātnieks Viljams Volstons. Tajā pašā laikā viņš vienlaikus atklāja vēl divus platinoīdus (platīna grupas metālus) no vienas un tās pašas rūdas - pallādiju un rodiju. Interesanti, ka tajā pašā laikā Volstons sākotnēji bija ārsts, kurš sāka interesēties par medicīnisko piederumu un instrumentu ražošanu no platīna - tā baktericīdo īpašību un neticamās izturības pret oksidētājiem dēļ. Tieši viņš pirmais atklāja, ka vienīgās vielas, kas var ietekmēt platīnu dabiskos apstākļos, ir “aqua regia” (koncentrēta sālsskābes un sērskābes vai slāpekļskābes maisījums), kā arī šķidrais broms.

Platīna atradne un ieguve.

Pirmkārt platīna depozīts pirms daudziem gadsimtiem atklāja inku ciltis Dienvidamerikā, un līdz 19. gadsimtam tas bija vienīgais zināmais platīna avots pasaulē. 1819. gadā platīns tika atklāts Krievijas impērijā, tagadējā Krasnojarskas apgabalā Sibīrijā. Ilgu laiku šis cēlmetāls netika identificēts un tika saukts par " Baltais zelts vai vienkārši "jaunais Sibīrijas metāls". Pilnvērtīga platīna ieguve Krievijā sākās jau 19. gadsimta pirmās puses beigās - tā laika krievu zinātniekiem izgudrojot jaunu tehniku ​​platīna kalšanai karstā stāvoklī.

Mūsu laikā Dienvidamerikas noguldījumi Andos ir sākuši iztukšot un galvenie daudzsološie apgabali platīna ieguve atrodas tikai piecu valstu teritorijā:

• Krievija (Urāli un Sibīrija);
• Ķīna;
• Zimbabve.

19. gadsimtā un pašā 20. gadsimta sākumā Krievijas impērija kļuva par galveno platīna piegādātāju pasaules tirgum - no 90 līdz 95 procentiem no visa. platīna piegādes. Tas turpinājās, līdz šis cēlmetāls tika pārvērtēts un ieguva stratēģisku nozīmi. Tomēr, lai gan tas notika 19. gadsimta otrajā pusē (tolaik visas Krievijā izdotās platīna monētas tika izņemtas no apgrozības Pāvila I un Nikolaja I valdīšanas laikā), platīna piegādes Eiropai turpinājās Aleksandra II vadībā. Jau Padomju Savienības laikos visi dati par platīna ieguvi tika stingri klasificēti, un tādi tie paliek līdz šai dienai - jau Krievijas Federācijā. Tāpēc Krievijas kā 3. vai 4. valsts reitings pēc platīna ieguve pasaulē, ir ļoti nosacīts. Un neviens pat aptuveni nezina, cik daudz platīna tiek glabāts Krievijas Federācijas stratēģiskajās rezervēs.

Šobrīd ir zināms tikai tas, ka platīna ieguves līderis Krievijā ir valsts uzņēmums Noriļskas niķelis. Oficiāli publicētā šī metāla produkcija 2000. gados bija vidēji aptuveni 20-25 tonnas platīna gadā. Tajā pašā laikā Dienvidāfrika starptautiskajam tirgum piegādā aptuveni 150 tonnas gadā. Jau mūsu laikos Habarovskas apgabalā tika atklāta jauna platīna atradne (diezgan liela atradne), taču tās oficiālā produkcija ir tikai 3 līdz 4 tonnas gadā.

Šobrīd atklātās atradnes platīns pasaulē liecina par potenciālu aptuveni 80 tūkstošu tonnu šī metāla ražošanu. Lielākā daļa no tām atrodas Dienvidāfrikā (vairāk nekā 87 procenti). Krievijā - vairāk nekā 8%. Un štatos - līdz 3%. Atkal, tie ir oficiāli publicēti dati. Neaizmirstiet, ka ne katra valsts vēlas atklāt savas stratēģiskās dārgmetālu uzglabāšanas un ieguves potenciāla saturu.

Platīna pielietojums.

Platīnam, tāpat kā lielākajai daļai platinoīdu, ir tāds pats lietojums:

• juvelierizstrādājumu rūpniecība;
• zobārstniecība;
• ķīmiskā rūpniecība (katalītisko īpašību dēļ);
• elektronika un elektrotehnika;
• zāles (trauki un instrumenti);
• farmaceitiskie līdzekļi (zāles, galvenokārt onkoloģiskās);
• astronautika (gandrīz mūžīgai platīna kontaktu lodēšanai nav nepieciešams remonts);
• lāzeru ražošana (platīns ir daļa no vairuma spoguļelementu);
• galvanizācija (piemēram, zemūdeņu nekodīgas daļas);
• termometru ražošana.

Platīna cenas un cenu dinamika.

Sākotnēji platīna cena(kad to ieveda Eiropā 17. gadsimtā) bija ļoti zems. Neskatoties uz jaunā metāla skaistumu, to nekur nevarēja izkausēt un pareizi izmantot. 18. gadsimta sākumā, kad tehnoloģijas ļāva to kausēt, viltotāji sāka izmantot platīnu, lai viltotu zeltu Spānijas reālus. Tad Spānijas karalis sagrāba gandrīz visu platīnu un svinīgi appludināja to Vidusjūrā un aizliedza turpmākas piegādes.

Visu šo laiku platīna cena nepārsniedza pusi no sudraba cenas.

Attīstoties jaunām tehnoloģijām 19. gadsimta sākumā un Wollaston izolējot tīru platīnu, platīnu sāka izmantot dažādās nozarēs, un tā cena sasniedza zelta cenu.

Divdesmitajā gadsimtā pēc platīna fizikālo un ķīmisko īpašību priekšrocību apzināšanās salīdzinājumā ar zeltu tā cena turpināja pieaugt. Pieprasījums pēc platīna kā augstas kvalitātes ķīmiskā katalizatora pieauga 70. gados, kad sākās pasaules uzplaukums automobiļu rūpniecībā. Šo cēlmetālu izmantoja izplūdes gāzu attīrīšanai (parasti sakausējumā ar citiem platinoīdiem). Tieši tad ķīmiķi atklāja, ka smalki izkliedētā stāvoklī (t.i., atomizētā formā) platīns aktīvi mijiedarbojas ar iekšdedzes dzinēju izplūdes gāzu ūdeņraža komponentu (CH).

2000. un 2010. gadu finanšu lejupslīde un krīzes ietekmēja pieprasījumu un platīna cenu dinamika. Šajā periodā (īpaši 2000. gados) platīna cenas noslīdēja zem tūkstoš dolāru (gandrīz 900 USD) par dārgmetāla Trojas unci. Pēdējo 10 gadu laikā platīna unces cena zem 1000 USD tika uzskatīta par nerentablu. Tāpēc nav pārsteidzoši, ka daži kalnrūpniecības (galvenokārt Dienvidāfrikas) uzņēmumi, kas iegūst platīnu, ir slēgti. Šī iemesla dēļ 2010. gados platīna piedāvājuma un pieprasījuma attiecībās bija zināms "baltā zelta" deficīts, un tā cena atkal uzlēca. Taču Ķīnas automašīnu ražošanas kritums 2014.-2015.gadā izraisīja jaunu platīna cenu kritumu.

Platīna unces vidējā cena 2015. gada pirmajā pusē bija aptuveni 1100 USD. Tomēr speciālistiem ir savs platīna cenas prognoze. Pēc viņu domām, 2016. gadā pasaules ekonomikas līmenis augs, un Ķīna atsāks vērienīgu automobiļu ražošanu, un platīna Trojas unces cena pārsniegs vismaz 1300 USD, bet cits platīna metāls - pallādijs - maksās vairāk nekā 850 USD par Trojas unci.

Turklāt tas, ka Krievijas Federācija turpina saglabāt savu platīna rezerves, nozīmē, ka šim metālam ir izaugsmes perspektīvas, un tāpēc tas ir pelnījis uzmanību ilgtermiņa investīcijām (vai vismaz tā finanšu resursu saglabāšanai).

Platīns ir rets, spīdīgs, sudraba krāsas metāls. Tas ieņem īpašu vietu starp citiem dārgmetāliem, parasti ir dārgāks par zeltu un sudrabu.

Tas ir saistīts ar faktu, ka platīna ieguve ir ārkārtīgi darbietilpīgs process un šis metāls ir ļoti reti sastopams. Piemēram, lai iegūtu vienu unci zelta, pietiek ar trīs tonnām rūdas attīrīšanu, bet, lai iegūtu līdzīgu platīna daudzumu, nepieciešams apstrādāt līdz desmit tonnām iežu.

Metāla izmantošanas vēsture

Platīns ir pazīstams jau pirms mūsu ēras. To izmantoja senajā Ēģiptē, lai izgatavotu dažādas rotaslietas. Tas bija izplatīts arī inku cilšu vidū, taču laika gaitā tika aizmirsts. Fotoattēlā var redzēt arheologu atklātos platīna priekšmetus:

Tikai pēc ilgāka laika šīs vielas atklāšana bija pateicoties spāņu ceļotājiem, kuri izpētīja Dienvidameriku. Sākotnēji tas netika novērtēts, kā norāda nosaukums. "Platīna" spāņu valodā var tikt formulēta kā "mazs sudrabs".
Attiecīgi platīns tika novērtēts daudz mazāk nekā dārgmetāli. Bieži vien to pat uzskatīja par nenobriedušu zeltu vai nepareizu sudrabu (krāsas dēļ) un vienkārši izmeta. To raksturo ugunsizturība un augsts blīvums. Tāpēc tas tika uzskatīts par nepiemērotu jebkurai lietošanai.

Tomēr vēlāk tika atklāta interesanta īpašība – šim dārgmetālam piemīt spēja viegli sakausēt ar zeltu. Juvelieri to ņēma vērā un aktīvi sāka jaukt platīnu zelta izstrādājumos, tādējādi samazinot to izgatavošanas izmaksas. Turklāt tas tika darīts tik prasmīgi, ka bija gandrīz neiespējami atklāt viltojumu. Pateicoties platīna augstajam blīvumam, pat tā nelielais tilpums palielināja gatavā produkta svaru, taču to kompensēja sakausējuma pievienošana noteiktam sudraba daudzumam, kas neietekmēja krāsu. Šāda krāpšana tomēr tika atzīta, un dārgmetāla imports Eiropā kādu laiku bija aizliegts ar likumu.

Kā neatkarīgs ķīmiskais elements platīns tika atzīts tikai astoņpadsmitā gadsimta vidū. Rūpīga tā īpašību izpēte ļāva atrast pirmo šī metāla pielietojumu.

Platīna fizikālās un ekspluatācijas īpašības, īpaši izturība pret dažādām ietekmēm un augsts blīvums, kalpoja par pamatu noderīgas iekārtas izgatavošanai no tā. Jo īpaši platīna retortes ir veiksmīgi izmantotas kodīgās sērskābes koncentrēšanai.

Šādi trauki sākotnēji tika izgatavoti ar kalšanu vai presēšanu, jo tajā laikā zinātnes progress nevarēja nodrošināt nepieciešamo temperatūru krāsnīs kausēšanai. Līdz deviņpadsmitā gadsimta beigām bija iespējams izkausēt platīnu, šim nolūkam izmantojot liesmu, kas rodas sprādzienbīstamas gāzes sadegšanas laikā.

Platīns Krievijā

Šī cēlmetāla vēsture Krievijā aizsākās 1819. gadā, kad tas pirmo reizi tika atrasts Urālos, netālu no Jekaterinburgas. Pēc pieciem gadiem Ņižņij Tagilas rajonā tika atrastas platīna atradnes. Placers izrādījās tik bagātīgs, ka Krievija ātri kļuva par ražošanas līderi visā pasaulē.

Fotoattēlā var redzēt lielāko šajās atradnēs iegūto tīrradni:

Tā svars bija 12 kg (diemžēl vēlāk tas tika izkusis).

Urālu platīnu aktīvi iepirka ārvalstu uzņēmumi, īpaši eksports pieauga pēc tam, kad tika izstrādāta rūpnieciska metode tā attīrīšanai no piemaisījumiem un tīra sudraba lietņu izveidošanai. Sākotnēji tas bija ļoti pieprasīts ārzemēs Anglijā un Francijā, vēlāk tām pievienojās ASV un Vācija.

Pētījuma laikā zinātnieki atklāja dažus elementus, kas veido vietējo platīnu. Palādijs un rodijs bija pirmie, kas papildināja Mendeļejeva periodisko tabulu, un vēlāk tika izolēts irīdijs un osmijs. Un pēdējais elements platīna grupā bija rutēnijs, kas tika atklāts 1844. gadā.

Sakarā ar to, ka Urālos iegūtā platīna apjomi bija ārkārtīgi lieli un lielākā daļa metāla vienkārši neatrada cienīgu pielietojumu, 1828. gadā tika nolemts emitēt platīna monētas. Fotoattēlā redzamas pirmās Krievijā ražotās monētas, kas izgatavotas no šī dārgmetāla.

Līdz tam laikam jau bija atrasts veids, kā ražot dažādus augstas kvalitātes produktus. Šo metodi, ko sauc par pulvermetalurģiju, mūsdienās plaši izmanto. Pašlaik Krievijas 19. gadsimta platīna monētām ir milzīga vērtība. Viena eksemplāra cena var sasniegt pat 5000 ASV dolāru.

Juvelierizstrādājumu ražošanai lielākā daļa iegūtā platīna tika izmantota līdz divdesmitā gadsimta vidum, pēc tam to sāka biežāk izmantot tehniskām vajadzībām. To izmanto šādās nozarēs:

• Automobiļu rūpniecība (katalizatoru ražošanai);
• Elektrotehnika (elementu izveide elektriskajām krāsnīm, kas pakļautas augstām temperatūrām);
• Naftas ķīmiskā un organiskā sintēze;
• Amonjaka sintēze.

To izmanto arī stikla kausēšanas krāšņu detaļu, dažādu laboratoriju iekārtu, iekārtu ražošanā nozarēm, kur nepieciešama izturība pret ķīmiskām un termiskām ietekmēm.

Pamatīpašības

Bieži var dzirdēt viedokli, ka platīns un baltais zelts ir viens un tas pats. Bet patiesībā šāds apgalvojums būtībā ir nepareizs, tie ir līdzīgi tikai krāsā.

Platīns ir periodiskās tabulas ķīmiskais elements (dabiskā elementu klasifikācija pēc atomu elektroniskās struktūras) ar savām raksturīgām īpašībām. Lai gan fotoattēlā ir redzama līdzība ar balto zeltu pēc izskata.

Tas ir sudraba krāsas dārgmetāls, taču tas joprojām izskatās nedaudz savādāk nekā sudrabs. No citiem tas atšķiras arī pēc īpašībām un pielietošanas metodēm.

Platīna fizikālās un ķīmiskās īpašības

Šis elements ir ugunsizturīgs metāls ar augstu blīvumu, tā kušanai ir nepieciešama 1769 grādu pēc Celsija temperatūra, bet vārīšanai - 3800 grādu zemās siltumvadītspējas dēļ.

Tas ir arī viens no smagākajiem metāliem periodiskajā tabulā. Pēc šī rādītāja to pārspēj tikai divi citi platīna grupas elementi - osmijs un irīdijs. Blīvums normālos apstākļos ir 21,45 grami uz kvadrātdecimetru. Īpatnējais svars ir 21,45 grami uz kubikcentimetru. Šis rādītājs ir augstāks nekā zeltam un gandrīz divas reizes pārsniedz sudraba īpatnējo svaru.

Platīna cietība ir vēl viena īpašība, kas ir padarījusi to noderīgu rūpniecībā un juvelierizstrādājumos. Izturība pret dažādām ārējām ietekmēm padara produktu pārstrādes un izgatavošanas procesu darbietilpīgāku, bet tā ekspluatācijas īpašības vairāk nekā kompensē šādas neērtības.

Piemēram, rotaslietas var izgatavot tikai no tīra platīna, savukārt zeltam un sudrabam ir nepieciešami piemaisījumi citos materiālos, lai nodrošinātu izturību.

Ir arī vērts atzīmēt šī metāla augsto elastību. No tā var izgatavot visplānāko folijas loksni vai gaismas stiepli, nezaudējot savas pamatīpašības.

Platīns pieder pie cēlmetālu grupas, jo tam nav oksidēšanās spējas un tas ir izturīgs pret koroziju. Metāla augstā inerce neļauj mijiedarboties ar skābēm vai sārmiem. To var izšķīdināt tikai "aqua regia" un šķidrā bromā, ja tas tiek izšķīdināts, ilgstoši pakļaujoties karstai sērskābei.

Karsējot šo vielu, palielinās mijiedarbības iespēja ar citiem ķīmiskajiem elementiem, vielām un sakausējumiem. Temperatūras paaugstināšanās ļauj iegūt platīna oksīdu, kas veidojas uz metāla virsmas. Ir vairākas tā šķirnes, kuras ir viegli atšķirt pēc krāsas.

Slavenākie ir:

• Melns PtO (tumši pelēks);
• Platīna oksīds PtO2 (brūns);
• Oksīds PtO3 (sarkanbrūns).

Šī metāla oksidēšanās ātrums un pakāpe ir tieši atkarīga no tā, cik brīvi skābeklis nokļūst virsmā un kāds ir tā spiediens. Citi metāli, kas atrodas uz platīna virsmas, var kalpot par šķērsli oksidēšanai. Tāpēc vislielākā oksidēšanās ir sagaidāma no tīra metāla bez jebkādiem piemaisījumiem.

Atkarībā no konkrētā savienojuma platīnam var būt dažādi oksidācijas stāvokļi. Šis rādītājs svārstās no 0 līdz +8.

Ar diezgan zemu pretestību šis metāls ir labs vadītājs, kas šajā īpašībā ir zemāks par alumīniju, varu un sudrabu. Pretestības indekss ir tuvu dzelzs indeksam.

Attiecīgi platīna īpatnējā vadītspēja (pretestības apgrieztā vērtība) ieņem līdzīgu pozīciju starp citiem periodiskās tabulas elementiem. Tā kā tas ir vadītājs, tā pretestība palielinās, kad tas sasilst, savukārt vadītspēja, gluži pretēji, samazinās. Šis īpašums ir saistīts ar faktu, ka platīna sastāvā esošās daļiņas sāk haotiski pārvietoties, palielinoties temperatūrai. Un tas, savukārt, rada šķēršļus elektriskās strāvas pārejai.

Viena no svarīgākajām īpašībām, ko plaši izmanto ražošanā, ir šī cēlmetāla īpašība darboties kā katalizators daudzām ķīmiskām reakcijām. To parasti izmanto sakausējumā ar rodiju vai kā platīna melnu - smalku pulveri ar raksturīgu melnu krāsu, kas iegūts savienojumu reducēšanas rezultātā.

Platīna pretestības termometri tagad ir diezgan plaši izplatīti (attēlots fotoattēlā). Tas ir saistīts ar faktu, ka šī viela praktiski nav pakļauta korozijai, tai ir augsta plastiskuma, inerces pakāpe un tā ļauj ražošanā izmantot tīru metālu. Svarīgu lomu spēlē tādas īpašības kā augsta pretestība un ievērojams temperatūras pretestības koeficients.

Secinājums

Lielākā daļa cilvēku platīnu domā kā ļoti dārgu sudrabaini baltu metālu, ko izmanto juvelierizstrādājumu izgatavošanai. Tomēr daudzo īpašību dēļ tas ir kļuvis plaši izplatīts dažādās cilvēka darbības jomās, sākot no medicīnas līdz automobiļu rūpniecībai.

Lai gan platīns nekad nav izmantots kā nauda visā tā pastāvēšanas vēsturē, investīcijas platīnā tiek uzskatītas par diezgan ienesīgu ieguldījumu. Viena unce šī metāla pārsniedz līdzīga zelta daudzuma izmaksas par 270 USD. Ja jūs pastāvīgi uzraugāt dārgmetālu līmeni, jūs varat gūt labu peļņu.

DEFINĪCIJA

Platīns atrodas Periodiskās sistēmas sekundārās (B) apakšgrupas VIII grupas sestajā periodā.

Attiecas uz elementiem d-ģimenes. Metāls. Apzīmējums - Pt. Kārtības skaitlis - 78. Relatīvā atommasa - 195,84 a.m.u.

Platīna atoma elektroniskā struktūra

Platīna atoms sastāv no pozitīvi lādēta kodola (+78), kura iekšpusē atrodas 78 protoni un 118 neitroni, un 78 elektroni pārvietojas pa sešām orbītām.

1. att. Platīna atoma shematiskā struktūra.

Elektronu sadalījums orbitālēs ir šāds:

78Pt) 2) 8) 18) 32) 17) 1 ;

1s 2 2s 2 2lpp 6 3s 2 3lpp 6 3d 10 4s 2 4lpp 6 4f 14 5s 2 5lpp 6 5d 9 6s 1 .

Platīna valences elektroni atrodas uz 5 d- un 6 s- elektronu apakšlīmeņi. Pamatstāvokļa enerģijas diagramma ir šāda:

Platīna atoma valences elektronus var raksturot ar četru kvantu skaitļu kopu: n(galvenais kvants), l(orbitāla), m l(magnētiskā) un s(griešanās):

apakšlīmenis

Problēmu risināšanas piemēri

1. PIEMĒRS

Vingrinājums	Dabīgais platīns sastāv no sešiem stabiliem izotopiem: 190 Pt (masas daļa ir 0,014%), 192 Pt (0,782%), 194 Pt (32,967%), 195 Pt (33,832%), 196 Pt (25,242%) un 1,96 Pt (25,242%) un 1,98 Pt (0,782%). %). Aprēķiniet platīna vidējo relatīvo atomu masu.
Risinājums	Izotopi ir viena un tā paša ķīmiskā elementa atomi, kuriem ir atšķirīgs masas skaits (vienāds protonu skaits, bet atšķirīgs neitronu skaits). Izotopu vidējo relatīvo masu aprēķina pēc formulas: Ar = (Ar 1 × ω 1 + Ar 2 × ω 2 + Ar 3 × ω 3 + Ar 4 × ω 4 + Ar 5 × ω 5 + Ar 6 × ω 6)/100. Mēs aprēķinām platīna vidējo relatīvo atomu masu: Ar(Pt)= (190 x 0,014 + 192 x 0,782 + 194 x 32,967 + 195 x 33,832 + 196 x 25,242 + 198 x 7,163)/100; Ar (Pt) = (2,66 + 150,144 + 6395,598 + 6597,2985 + 4947,432 + 1418,274)/100; Ar (Pt) = 195,114 amu
Atbilde	Ar(Pt) = 195,114 amu