Platina je hustý, stabilný a vzácny kov, ktorý sa často používa v šperkoch pre svoj atraktívny vzhľad podobný striebru, napr ako aj v lekárskych, elektronických a chemických aplikáciách vďaka rôznym a jedinečným chemickým a fyzikálnym vlastnostiam vlastnosti.
Vlastnosti
- Atómový symbol: Pt
- Atómové číslo: 78
- Kategória prvku: Prechodový kov
- Hustota: 21,45 gramov / centimeter3
- Teplota topenia: 1768,3 ° C (3214,9 ° F)
- Bod varu: 3 825 ° C
- Mohova tvrdosť: 4-4,5
Charakteristiky
Platinový kov má množstvo užitočných vlastností, čo vysvetľuje jeho použitie v širokej škále priemyselných odvetví. Je to jeden z najhustejších kovových prvkov - takmer dvakrát tak hustý ako olovo - a je veľmi stabilný, vďaka čomu je kov vynikajúci korózia odolné vlastnosti. Dobrý vodič elektriny, platina tiež tvárny (je možné ho tvarovať bez porušenia) a tvárny (schopný sa deformovať bez straty pevnosti).
Platina sa považuje za biologicky kompatibilný kov, pretože je netoxická a stabilná, takže nereaguje s tkanivami tela alebo na ne nemá negatívny vplyv. Posledné výskumy tiež preukázali, že platina inhibuje rast určitých rakovinových buniek.
História
Zliatina kovy platinovej skupiny (PGM), ktorá obsahuje platinu, sa použila na výzdobu Egyptskej hrobky z Théb, ktorá pochádza z obdobia okolo roku 700 pred n. l. Toto je prvé známe použitie platiny, hoci predkolumbovskí Juhoameričania vyrábali ozdoby aj zo zlata a platiny zliatiny.
Španielski dobyvatelia boli prvými Európanmi, ktorí sa s kovom stretli, aj keď pre podobný vzhľad ho považovali za nepríjemné pri hľadaní striebra. O kovu hovorili ako Platina—Verzia Plata, španielske slovo pre striebro - alebo Platina del Pinto kvôli jeho objavu v pieskoch pozdĺž brehov rieky Pinto v dnešnej Kolumbii.
Prvá výroba a veľký objav
Hoci bol Francois Chabaneau v polovici 18. storočia študovaný mnohými anglickými, francúzskymi a španielskymi chemikmi, ako prvý v roku 1783 vyrobil čistú vzorku platinového kovu. V roku 1801 Angličan William Wollaston objavil metódu efektívnej extrakcie kovu z rudy, ktorá je veľmi podobná dnešnému procesu.
Vďaka striebornému vzhľadu z platinového kovu sa rýchlo stal cenenou komoditou medzi kráľovskými hodnosťami a bohatými, ktorí hľadali šperky vyrobené z najnovšieho drahého kovu.
Rastúci dopyt viedol k objavu veľkých ložísk v pohorí Ural v roku 1824 a Kanade v roku 1888, ale zistenie, že by zásadná zmena budúcnosť platiny prišla až v roku 1924, keď farmár v Južnej Afrike narazil na platinový nuget v koryto rieky. To nakoniec viedlo k objavu geológa Hansa Merenského v magmatickom komplexe Bushveld, najväčšom ložisku platiny na Zemi.
Posledné použitia platiny
Aj keď sa niektoré priemyselné aplikácie platiny (napr. Povlaky zapaľovacích sviečok) používali už v polovici 20. storočia, väčšina súčasných elektronické, lekárske a automobilové aplikácie boli vyvinuté až od roku 1974, keď v USA iniciovali predpisy o kvalite ovzdušia éra autokatalyzátora.
Od tej doby sa platina stala investičným nástrojom a obchoduje sa s ňou Obchodná burza v New Yorku a London Platinum a Palladium Market.
Výroba platiny
Aj keď sa platina najčastejšie vyskytuje najčastejšie v depozitároch rýh, platina a kov platinovej skupiny Ťažiari (PGM) zvyčajne ťažia kov zo sperrylitu a cooperitu, dvoch rúd obsahujúcich platinu.
Platina sa vždy nachádza vedľa iných PGM. V juhoafrickom komplexe Bushveld a obmedzenom počte ďalších v rudných telieskach sa PGM vyskytujú v dostatočnom množstve, aby bola ekonomická výlučná ťažba týchto kovov; keďže v ruských Norilsku a Kanade sú ložiská Sudbury platina a ďalšie PGM extrahované ako vedľajšie produkty nikel a meď. Extrakcia platiny z rudy je náročná na kapitál aj prácu. Výroba jednej trójskej unce (31,135 g) čistej platiny môže trvať až 6 mesiacov a 7 až 12 ton rudy.
Prvým krokom v tomto procese je drvenie rudy obsahujúcej platinu a ponorenie do reagencie obsahujúcej vodu; proces známy ako „penová flotácia“. Počas flotácie je vzduch prečerpávaný cez kašu rudnej vody. Častice platiny sa chemicky pripájajú k kyslíku a stúpajú k povrchu v pene, ktorá je odoberaná na ďalšiu rafináciu.
Záverečné etapy výroby
Po vysušení koncentrovaný prášok stále obsahuje menej ako 1% platiny. Potom sa v elektrických peciach zahreje na viac ako 2732 ° C (1500 ° C) a vzduch sa cez ňu znova prefúkne a odstráni sa. železo a nečistoty síry. Na extrakciu niklu, medi a niklu sa používajú elektrolytické a chemické techniky kobalt, čoho výsledkom je koncentrát 15-20% PGM.
Na rozpustenie kovovej platiny sa používa Aqua regia (zmes kyseliny dusičnej a chlorovodíkovej) z minerálneho koncentrátu vytváraním chlóru, ktorý sa viaže na platinu, aby vznikol chloroplatinový kyselina. V poslednom kroku sa chlorid amónny použije na premenu kyseliny chloroplatičitej na hexachlórplatičnan amónny, ktorý sa dá spáliť za vzniku čistého kovu platiny.
Najväčší producenti platiny
Dobrou správou je, že nie všetka platina sa vyrába v primárnych zdrojoch v tomto dlhom a nákladnom procese. Podľa Geologický prieskum USA (USGS) Podľa štatistík asi 30% z 8,53 milióna uncí platiny vyrobených na celom svete v roku 2012 pochádzalo z recyklovaných zdrojov.
So zdrojmi sústredenými v komplexe Bushveld je Južná Afrika jednoznačne najväčším producentom platiny, zásobujú viac ako 75% svetového dopytu, zatiaľ čo Rusko (25 ton) a Zimbabwe (7,8 ton) sú tiež veľké výrobcov. Anglo platina (Amplats), Norilsk Nickel a Impala Platinum (Implats) sú najväčší jednotliví producenti platiny kov.
Aplikácie
Pre kov, ktorého ročná globálna produkcia je iba 192 ton, sa platina nachádza v produkcii mnohých predmetov každodennej potreby a je rozhodujúca pre ich výrobu.
Najväčšie využitie, ktoré predstavuje asi 40% dopytu, je šperkársky priemysel, kde sa primárne používa v zliatine, ktorá vytvára biele zlato. Odhaduje sa, že viac ako 40% svadobných obrúčok predávaných v USA obsahuje časť platiny. USA, Čína, Japonsko a India sú najväčšími trhmi s platinovými šperkami.
Priemyselné aplikácie
Vďaka odolnosti voči korózii a stabilite pri vysokých teplotách je platina ideálna ako katalyzátor pri chemických reakciách. Katalyzátory urýchľujú chemické reakcie bez toho, aby boli samy chemicky zmenené v procese.
Hlavné uplatnenie platiny v tomto sektore, ktoré predstavuje asi 37% celkového dopytu po kovoch, je v katalyzátoroch pre automobily. Katalyzátory redukujú škodlivé chemikálie z výfukových emisií iniciovaním reakcií, ktoré premení viac ako 90% uhľovodíkov (oxid uhoľnatý a oxidy dusíka) na iné, menej škodlivé, zlúčeniny.
Platina sa tiež používa na katalýzu kyseliny dusičnej a benzínu; zvýšenie oktánových hladín v palive. V elektronickom priemysle sa platinové tégliky používajú na výrobu polovodičových kryštálov pre lasery zliatiny sa používajú na výrobu magnetických diskov pre pevné disky počítačov a spínacích kontaktov v automobilovom priemysle ovládacích prvkov.
Lekárske aplikácie
Dopyt zo strany lekárskeho priemyslu rastie, pretože platina sa môže v kardiostimulátoroch používať na obidve svoje vodivé vlastnosti. elektródy, ako aj sluchové a sietnicové implantáty, a pre svoje protirakovinové vlastnosti v liekoch (napr. karboplatina a cisplatina).
Nižšie je uvedený zoznam niektorých z mnohých ďalších aplikácií platiny:
- S ródiom, ktoré sa používa na výrobu vysokoteplotných termočlánkov
- Na výrobu opticky čistého plochého skla pre televízory, LCD a monitory
- Na výrobu sklenených nití pre vláknovú optiku
- V zliatinách používaných na formovanie špičiek automobilových a leteckých zapaľovacích sviečok
- Ako náhrada zlata v elektronických spojeniach
- V povlakoch na keramické kondenzátory v elektronických zariadeniach
- Z vysokoteplotných zliatin pre dýzy tryskového paliva a kužele predných rakiet
- V zubných implantátoch
- Na výrobu kvalitných flaut
- V detektoroch dymu a oxidu uhoľnatého
- Na výrobu silikónov
- V povlakoch na žiletky