Формула платины химия. Платина: где используется и какие уникальные свойства имеет

» приобрела благодаря своей внешней схожести с серебром. Серебро по-испански «plata», а «platina» переводится как небольшое, легкое серебро, «серебришко». Платина имеет серебристо-белый цвет, иногда с сероватым оттенком. Ее можно встретить в природе как в чистом виде, как самородок, так и в составе руды. Плотность платины тоже очень высока, 21,45 г/куб. см. Для сравнения, плотность золота составляет 19,3 г/куб. см.

Если сама по себе платина серебристо-белая, то почему встречаются ее виды несколько другого цвета? Все дело в том, что самородки платины редко являются «чистыми», как правило, в них имеются примеси, которые и определяют цвет металла. В составе примесей может быть железо, медь, иридий, палладий, и другие металлы. Дополнительно иногда ювелиры само создают сплавы из платины с другими драгоценными металлами.

Например, для оправ драгоценных камней нередко используется платина, в составе которой есть серебро, золото или медь. Соответственно, оттенок метала может быть желтоватым или красноватым. Вольфрам и палладий, которые тоже могут быть компонентами платинового сплава, меняют ее цвет на ярко-белый или серебристо-серый.

В России популярными являются пробы платины 850, 900, 950. Проба 950 означает, что для создания ювелирного изделия был взят состав, в котором 95% приходится на , а 5% на различные примеси.

Платина пробы 850 и 900 обычно применяется не для ювелирных украшений, а для технических целей, например, для медицинских.

Благодаря тому, что платина чаще всего бывает в виде сплавов с дополнительными компонентами, этот металл практически невозможно отличить на глаз от серебра или белого золота. Следует ориентироваться именно на , доя платины это «PT 950», «PT 900», «PT 850». А вот проба 750 уже означает, что вы видите не платину, а золото.

История платины

Долгое время платина была непопулярна, ее ценили в два раза ниже, чем серебро. Объясняется это тем, что испанские путешественники, которые обнаружили ее в Южной Америке, заметили, что платина очень тугоплавкая. Это было серьезным барьером для использования металла в те времена, поэтому платину признали малопригодной.

Но как только ювелиры заметили, как хорошо платина сплавляется с золотом, ее ценность заметно возросла, но только среди самих ювелиров, которые смешивали этот металл с золотом, что выходило дешевле, чем чистое золото, а по плотности ему не уступало. Но со временем эта «технология» была раскрыта, платину запретили к ввозу в Испанию, а ее запасы сбросили в море.

В прошлом платина высоко ценилась древними египтянами и инками.

Во Франции платине повезло больше. Людовик XVI считал ее единственным металлом, который достоин особ королевского рода. Причина в том, что платину практически невозможно поцарапать, она не подвержена коррозии. Любые химические реагенты, которые повредят золото и серебро, оставят платину неприкосновенной. Платина по прочности обходит все остальные драгоценные металлы, на нее можно воздействовать лишь царской водкой.

Платина - минерал, природная Pt из группы платины класса самородых элементов, Обычно содержит Pd, Ir, Fe, Ni. Чистая платина встречается весьма редко, большинство образцов представлены железистой разновидностью (поликсеном), а нередко и интерметаллидами: изоферроплатиной (Pt,Fe) 3 Fe и тетраферроплатиной (Pt,Fe)Fе. Платина, представленная поликсеном, является наиболее распространённым в земной коре из минералов платиновой подгруппы.

Смотрите так же:

СТРУКТУРА

Кристаллическая решетка платины принадлежит к кубической системе. Молекула циклогексена имеет форму правильного шестиугольника. В рассматриваемой реакционной системе атомная структура катализатора и реагирующие молекулы обладают одним общим качеством — элементами симметрии третьего порядка. В кристалле платины такой порядок расположения атомов присущ только октаэдрической грани. В узлах расположены атомы платины. а = 0,392 нм, Z = 4, пространственная группа Fm3m

СВОЙСТВА

Цвет поликсена от серебряно-белого до стально-черного. Черта металлическая стально-серая. Блеск типичный металлический. Отражательная способность в полированных шлифах высокая — 65-70.
Твердость 4-4,5, у богатых иридием разностей — до 6-7. Обладает ковкостью. Излом крючковатый. Спайность обычно отсутствует. Уд. вес-15-19. Подмечена связь пониженного удельного веса с наличием пустот, занятых природными газами, а также включениями посторонних минералов. Обладает магнитностью, парамагнетик. Хорошо проводит электричество. Платина является одним из самых инертных металлов. Она нерастворима в кислотах и щелочах, за исключением царской водки. Платина также непосредственно реагирует с бромом, растворяясь в нём.

При нагревании платина становится более реакционноспособной. Она реагирует с пероксидами, а при контакте с кислородом воздуха - с щелочами. Тонкая платиновая проволока горит во фторе с выделением большого количества тепла. Реакции с другими неметаллами (хлором, серой, фосфором) происходят менее активно. При более сильном нагревании платина реагирует с углеродом и кремнием, образуя твёрдые растворы, аналогично металлам группы железа.

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Платина является одним из самых редких металлов: её среднее содержание в земной коре (кларк) составляет 5·10 −7 % по массе. Даже так называемая самородная платина является сплавом, содержащим от 75 до 92 процентов платины, до 20 процентов железа, а также иридий, палладий, родий, осмий, реже медь и никель.

Разведанные мировые запасы металлов платиновой группы составляют около 80 000 т и распределены, в основном, между ЮАР (87,5%), Россией (8,3%) и США (2,5%).

В России основными месторождениями металлов платиновой группы являются: Октябрьское, Талнахское и Норильск-1 сульфидно-медно-никелевые в Красноярском крае в районе Норильска (более 99% разведанных и более 94% оцененных российских запасов), Фёдорова Тундра (участок Большой Ихтегипахк) сульфидно-медно-никелевое в Мурманской области, а также россыпные Кондёр в Хабаровском крае, Левтыринываям в Камчатском крае, реки Лобва и Выйско-Исовское в Свердловской области. Крупнейшим платиновым самородком, найденным в России, является «Уральский гигант» массой 7860,5г, обнаруженный в 1904г. на Исовском прииске.

Самородную платину добывают на приисках, менее богаты рассыпные месторождения платины, которые разведываются, в основном, способом шлихового опробования.

Производство платины в виде порошка началось в 1805 году английским ученым У. Х. Волластоном из южноамериканской руды.
Сегодня платину получают из концентрата платиновых металлов. Концентрат растворяют в царской водке, после чего добавляют этанол и сахарный сироп для удаления избытка HNO 3 . При этом иридий и палладий восстанавливаются до Ir 3+ и Pd 2+ . Последующим добавлением хлорида аммония выделяют гексахлороплатинат(IV) аммония (NH 4) 2 PtCl 6 . Высушенный осадок прокаливают при 800-1000 °C
Получаемую таким образом губчатую платину подвергают дальнейшей очистке повторным растворением в царской водке, осаждением (NH 4) 2 PtCl 6 и прокаливанием остатка. Затем очищенную губчатую платину переплавляют в слитки. При восстановлении растворов солей платины химическим или электрохимическим способом получают мелкодисперсную платину - платиновую чернь.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Минералы платиновой группы в большинстве случаев встречаются в типичных магматических месторождениях, генетически связаннных с ультраосновными изверженными породами. Эти минералы в рудных телах выделяются в числе последних (после силикатов и окислов) в моменты, отвечающие гидротермальной стадии магматического процесса. Минералы платины, бедные палладием (поликсен, иридистая платина и др.), встречаются в месторождениях среди дунитов — оливиновых бесполевошпатовых пород, богатых магнезией и бедных кремнезёмом. При этом парагенетически они чрезвычайно тесно связаны с хромшпинелидами. Палладистая в никеле-палладистая платина преимущественно распространена в основных изверженных горных породах (норитах, габбро-норитах) и ассоциирует обычно с сульфидами: пирротином, халькопиритом и пентландитом.
В экзогенных условиях в процессе разрушения коренных месторождений и пород образуются платиноносные россыпи. Большинство минералов подгруппы платины в этих условиях химически устойчивы. Платина в россыпях встречается в виде самородков, чешуек, пластин, лепёшек, конкреций, а также скелетных форм и губчатых выделений размером от 0,05 до 5 мм., иногда до 12 мм. Уплощенные и пластинчатые зёрна платины указывают на значительное удаление от коренных источников и переотложение. Дальность переноса платины в россыпях обычно не превышает 8 км., в косовых россыпях она больше. Палладистая и медистая разновидности платины в зоне гипергенеза могут «облагораживаться», теряя Pd, Cu, Ni. Содержание Cu и Ni, по А.Г. Бетехтину, в платине из россыпей может сокращаться более чем в 2 раза по сравнению с платиной коренного источника. В россыпях многих районов мира описаны новообразованная химически чистая платина и паладистая платина в виде натёчных форм радиально-лучистого строения.

ПРИМЕНЕНИЕ

Соединения платины (преимущественно, амминоплатинаты) применяются как цитостатики при терапии различных форм рака. Первым в клиническую практику был введен цисплатин (цис-дихлородиамминплатина(II)), однако в настоящее время применяются более эффективные карбоксилатные комплексы диамминплатины - карбоплатин и оксалиплатин.

Платина и её сплавы широко используются для производства ювелирных изделий.

Первые в мире платиновые монеты были выпущены и находились в обращении в Российской империи с 1828 по 1845 год. Чеканка началась с трехрублевиков. В 1829 г. «были учреждены платиновые дуплоны» (шестирублевики), а в 1830 г.- «квадрупли» (двенадцатирублевики). Были отчеканены следующие номиналы монет: достоинством 3, 6 и 12 рублей. Трехрублевиков было отчеканено 1 371 691 шт., шестирублевиков - 14 847 шт. и двенадцатирублевиков - 3474 шт.

Платина применялась при изготовлении знаков отличия за выдающиеся заслуги: из платины сделано изображение В. И. Ленина на советском ордене Ленина; из неё изготавливались советские орден «Победа», орден Суворова 1-й степени и орден Ушакова 1-й степени.

С первой четверти XIX века применялась в России в качестве легирующей добавки для производства высокопрочных сталей.
Платина применяется как катализатор (чаще всего в сплаве с родием, а также в виде платиновой черни - тонкого порошка платины, получаемой восстановлением её соединений).
Из платины изготавливают сосуды и мешалки, используемые при варке оптических стёкол.
Для изготовления стойкой химически и к сильному нагреву лабораторной посуды (тигли, ложки и др.).
Для изготовления постоянных магнитов с высокой коэрцитивной силой и остаточной намагниченностью (сплав трёх частей платины и одной части кобальта ПлК-78).
Специальные зеркала для лазерной техники.
Для изготовления долговечных и стабильных электрических контактов в виде сплавов с иридием, например, контактов электромагнитных реле (сплавы ПлИ-10, ПлИ-20, ПлИ-30).
Гальванические покрытия.
Перегонные реторты для производства плавиковой кислоты, получение хлорной кислоты.
Электроды для получения перхлоратов, перборатов, перкарбонатов, пероксодвусерной кислоты (фактически использование платины обуславливает все мировое производство перекиси водорода: электролиз серной кислоты - пероксодвусерная кислота - гидролиз - отгонка перекиси водорода).
Нерастворимые аноды в гальванотехнике.
Нагревательные элементы печей сопротивления.
Изготовление термометров сопротивления.
Покрытия для элементов СВЧ-техники (волноводы, аттенюаторы, элементы резонаторов).

Платина (англ. Platinum) — Pt

КЛАССИФИКАЦИЯ

Strunz (8-ое издание)	1/A.14-70
Nickel-Strunz (10-ое издание)	1.AF.10
Dana (7-ое издание)	1.2.1.1
Dana (8-ое издание)	1.2.1.1
Hey’s CIM Ref	1.82

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Точечная группа	m3m (4/m 3 2/m) — изометрический гексаоктаэдрический
Пространственная группа	Fm3m
Сингония	кубическая
Параметры ячейки	a = 3.9231Å
Двойникование	общая по (111)

Среди всех благородных металлов платина занимает особое место и ее стоимость выше в сравнении с золотом и серебром. Дело в том, что добыча этого вещества является довольно трудоемким процессом, да и встречается оно нечасто. Более высокая стоимость Platinum объясняется хотя бы тем фактом, что для получения одной унции приходится обработать около 10 тонн породы. В свою очередь, для создания аналогичного количества золота затрачивается порядка 3 т руды.

Еще до нашей эры люди знали о металле платина, например, древние египтяне применяли его для изготовления украшений. Достаточно широко он использовался и индейцами племени инков, но постепенно был подзабыт. Новейшая история добычи и обработки платины берет начало в период освоения Америки испанскими конкистадорами.

Однако должного внимание металлу первое время не уделялось, о чем свидетельствует даже его название - в переводе с испанского слово оно означает «маленькое серебро». Часто оно вовсе считалось несозревшим золотом и выбрасывалась. Это довольно тугоплавкий металл , обладающий высоким показателем плотности, что существенно затрудняло его обработку.

Но после обнаружения одной уникальной способности ситуация изменилась - платина и золото легко сплавляются. Первыми этой особенностью воспользовались ювелиры, начав добавлять ее в золото: изготовленные из нового сплава украшения отличались более низкой стоимостью. При этом высокая плотность металла способствовала увеличению веса готового изделия, но это с лихвой компенсировалось добавлением серебра, что никак не влияло на оттенок.

Длительное время отличить такие украшения от обычных не удавалось. Когда это все же произошло, то в Европу некоторое время даже запретили ввоз платины. Самостоятельным химическим элементом Platinum была признана лишь в XVIII столетии, когда ученые смогли тщательно изучить свойства металла.

Первые месторождения платины на территории России были обнаружены близ Екатеринбурга в 1819 году. Спустя пять лет новые залежи нашли в Нижнетагильском округе и они быть столь обширны, что Россия в короткие сроки заняла лидирующее положение по добыче металла.

Физические и химические свойства

Мнение о том, что платина представляет собой белое золото, все еще встречается среди обывателей. На самом же деле это самостоятельный химический элемент, обладающий уникальными свойствами. Сначала о том, как обозначается платина - Platinum или Pt. В таблице химических элементов Менделеева это один из самых тяжелых металлов. Уступил пальму первенства он лишь осмию и иридию, которые также принадлежат к веществам платиновой группы.

Среди свойств металла стоит отметить наиболее уникальные:

При нагреве до температуры ниже 200 градусов не подвержен окислению и не вступает в химическое взаимодействие с другими веществами.
Показатели твердости и плотности выше в сравнении с золотом и тем более серебром.
Отличается высокой пластичностью и хорошо поддается ковке.
Обладает отличной электропроводимостью.
Не взаимодействует с кислотами, кроме царской водки.
Имеет высокую температуру плавления, равную 1768,3 градуса.

Металл в чистом виде практически не встречается в природе и если говорить о том, из чего состоит платина, то чаще всего это сплавы с родием, палладием, железом, иридием и некоторыми другими веществами.

Скорость окисления зависит от давления кислорода и скорости его поступления к поверхности металла. Так как чаще всего он добывается в виде сплавов, то наличие в них других веществ замедляет этот процесс.

Наиболее распространенными оксидами являются:

Удельное сопротивление платины сравнительно мало, но по показателю проводимости электрического тока она уступает алюминию, серебру, а также меди. При этом во время нагрева показатель удельного сопротивления возрастает, а удельной проводимости соответственно снижается. Ученые объясняют этот факт тем, что при увеличении температуры частицы, входящие в состав платины, начинают двигаться хаотично и в результате затрудняется прохождение тока.

В промышленности активно используется способность платины ускорять различные химические реакции, что делает ее отличным катализатором.

Область применения

В медицине соединения металла, в основном амминопластинаты, используются при лечении различных форм онкологических недугов. Первым таким препаратом стал циспластин, но в настоящее время наибольшую популярность имеют оксалиплатин и карбоплатин. Использование металла в технике существенно шире. Если говорить о том, где содержится платина, то можно отметить основные направления:

Примерно с середины XVIII века в России платина выполняла монетарную функцию. Именно в Российской Империи были изготовлены первые платиновые монеты , а произошло это в 1828 году. В настоящее время некоторые государства продолжают чеканить монеты различного достоинства, но чаще всего используются они для инвестирования. Также следует сказать и о ювелирной промышленности, которая ежегодно потребляет порядка 50 тонн металла. Наибольшей популярностью украшения из платины пользуются в Японии.

Быстрый поиск по тексту

Самый ценный из металлов

История открытия металла отсылает нас на несколько тысяч лет назад. Мнения о том, когда была открыта платина разделяются. Некоторые ученые утверждают, что этот металл был известен и активно использовался такими древними цивилизациями, как инки, ацтеки и племена майя. Однако, эти цивилизации существовали так давно, что достоверных данных об этом не осталось.

Более вероятно звучит версия других исследователей. Платина была обнаружена человеком в 18 веке, на территории Южной Америки. Тогда людям была неизвестна ее огромная ценность и относились к платине с пренебрежением. Из-за ее сходства с серебром и из-за отсутствия возможности ее расплавить.

Сегодня ценность платины человеку хорошо известна. По данным ЦБ РФ цена платины составляет 1743,75 руб./грамм.

Химический состав платины

В чистом виде, как и другие драгоценные металлы, платина встречается редко. Чаще всего встречаются самородки, в которых большую часть (80%-88%) составляет платина, а остальное – железо. Такая разновидность называется поликсен. Также существуют разновидности с содержанием никель (около 3% никеля), палладия (от 7% до 40% палладия), иридия, родия (до 5% родия).

В таблице Менделеева называется Platina, имеет обозначение Pt. Группа – 10, период – 6, атомный номер – 78, атомная масса – 195,084 г/моль. Платина не вступает во взаимодействие с большинством элементов. Однако, под влиянием высоких температур реакция может проявляться.

Платина вступает в реакцию с:

«царской водкой» – растворяется в ней в обычном температурном режиме;
серной кислотой – растворяется в концентрате, при повышенных температурах;
жидким бромом – растворяется в концентрате, при повышенных температурах;

При воздействии высоких температур:

щелочи;
пероксид натрия;
галогены;
сера;
углерод (образует твердый раствор);
селен;
кремний (образует твердый раствор);
кислород (образует летучие оксиды).

Металл является хорошим катализатором. Как катализатор она незаменима в промышленности.

Имеет кубическую гранецентрированную кристаллическую решетку

В свободном состоянии металл представляет собой одноатомную молекулу

Физические свойства

В природе чаще всего встречается в виде самородков серо-белого цвета размером от мелких зерен до камней весом в 8 кг.

Основные физические характеристики:

ρ = 21,09-21,45 г/см3;
Т плавления – 1768,3 ᵒС;
Т кипения – 3825 ᵒС;
Теплопроводность – 71,6 Вт/м×К;
Твердость по шкале Мооса – 3,5.

Платина без примесей является диамагнетиком. Однако, чаще в природе она встречается в виде поликсена, который магнитится. Обладает высокой электропроводностью и дуктильностью (ковкостью и тягучестью).

Наиболее активно металл применяется в химической промышленности. Благодаря своей дуктильности и электропроводности она пригодна для изготовления серной кислоты, а также лабораторной химической посуды, которая подвергается высоким температурам.

Широкое применение металлу найдено в электротехнической промышленности, при необходимости гальванического покрытия, как покрытие различных элементов электрических приспособлений.

Платина, как катализатор незаменима в нефтеперерабатывающей промышленности.

Кроме того, ценность металла велика в автомобильной, стекольной, монетарной промышленностях, в ювелирном деле, медицине (в особенности в стоматологии).

Добыча платины

Первенство в добыче драгоценного металла принадлежит России, ЮАР, Канаде, США, Колумбии. Ежегодная добыча составляет 36 тонн металла.

Самыми первыми платину стали добывать американцы. Россия открыла для себя платину многим позже, в 1819 году на Урале. Впоследствии открыто еще несколько месторождений ценного металла. Уже в 1828 году в России добыча составляла 1,5 тонны. Что значительно превышало результаты Южной Америки. В конце 19 века Россия стала неоспоримым лидером и получала в 40 раз больше ценного металла, чем все остальные страны.

Современным лидером является ЮАР. Россия находится на втором месте и добывает примерно 25 тонн в год. Мировые запасы платины на сегодняшний день составляют примерно 80 тыс. тонн и поделены между ЮАР, Россией и Америкой.

Искусственная платина

Платина считается редким, драгоценным металлом. Его добыча и последующая достаточно сложный и трудоемкий процесс. Тем не менее она широко применяется практически во всех сферах промышленности и жизни человека. Ее цена достаточно высока и понижения не предвидится. Спрос на металл растет, а его количество в природе только уменьшается. Чтобы сделать металл более доступным и несколько удешевить его стоимость, Всемирным советом по инвестициям было принято решение об искусственном синтезе данного металла. Активное участие в этом вопросе принимает и российский научный центр «Синтезтех». Для производства искусственной платины применяется метод холодной трансмутации.

Платина – редкий и востребованный драгоценный металл, который обладает рядом уникальных свойств. В переводе с испанского слово «плата» означает маленькое серебро, некоторые говорят "серебришко" такое название этот металл получил из-за своего серовато-белого оттенка.

Платина имеет высокую плотность, что делает ее одним из самых тяжелых драгоценных металлов. Изделие, выполненное из платины, весит в два раза больше, чем серебряное. Платиновый кубик с длиной ребра 300 мм имел бы вес, равные 0,5тн.

Платина – довольно пластичный материал. Из небольшого кусочка платины, весом всего 30г, можно получить очень тонкую проволоку, которой можно было бы соединить германский город Кельн и столицу России Москву.

Платина не подвергается окислению и воздействию коррозии, имея химическую стойкость пракически не растворяется в щелочах и кислотах. "Царская водка", продолжительное воздействие серной кислоты и жидкий бром способны растворить платину.

Платина имеет еще несколько хороших качеств – это твердость и тугоплавкость, что придает платиновым изделиям устойчивость к истиранию и устойчива к воздействию высоких температур. Температура плавления "серебришки" равна 18430 °C, а температура закипания 3890 °C.

Соединения платины в природе

В земной коре платины немного. В чистом виде платина встречается довольно редко. Чаще всего ее находят в соединении с редкими металлами, такими как и иридий. Остальные металлы, относящиеся к платиновой группе (рутений, осмий и родий), можно встретить в небольших концентрациях. Встречается и платина в виде соединений с медью, железом, хромом и никелем, а также серебром.

Платина в руде представлена маленькими зернами или вкраплениями. Особо крупных самородков в природе не обнаружено.

Область применения и история освоения платины

Первые месторождения платины были найдены на территории южной Америке в 18 веке.

Долгое время платина не вызывала интереса среди европейцев. Цена его была невысока.

Позже, познав уникальные свойства платины, люди стали его чаще использовать. Все это привело к росту цен на драгоценный металл.

В земной коре платина встречается в малом количестве. Поэтому цена ее высока. Так платиновый кубик с 300 мм длиной ребра имеет рыночную стоимость в размере 2,0 млн. долларов.

Платина в ювелирной промышленности

Среди ювелиров платина считается по праву королевой благородных металлов.

Сегодня украшение из платины является символом уверенности и солидности.

Платина сегодня применяется и как ювелирное украшение, и как надежный инвестиционный проект.

Высокая прочность металла повышают спрос на его производство. Обручальные кольца из платины – наиболее востребованное ювелирное украшение. Они не истираются. Их длительное ношение довольно редко вызывает аллергическую реакцию.

Стоимость грамма платины колеблется в пределах от 3,5 до 4,5 тыс. рублей.

Наряду с ювелирной областью платина незаменима при производстве высокоточной электронной техники и оборудования, используемого в научных исследованиях. Платина незаменима в приборах, предназначенных для точных измерений.