Viss par platīna metāliem
Gandrīz visi zina par dārgmetālu esamību. Tie ietver sudrabu, zeltu un platīnu. Tajā pašā laikā ne visi zina par platīna grupas esamību. Tās pārstāvjus dēvē arī par dižciltīgajiem.
Īpatnības
Platīna metāli Ir 6 elementu grupa, kas atrodas viens otram blakus periodiskajā ķīmiskajā tabulā. Katrs viņu elements grupā pamatoti tiek uzskatīts par cēlu. Tas ir saistīts ar šādām ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām.
- Eksperti atzīmē zemo platīna metālu koncentrāciju. Noguldījumu skaits ir neliels. Šī īpašība attiecas arī uz ķīmiskajiem elementiem, kas tradicionāli tiek uzskatīti par retiem un dārgiem.
- Iepriekš minētās grupas pārstāvjiem ir šādu metālu īpašības: rodijs, osmijs, pallādijs, rutēnijs.
- Platinoīdu izpētes procesā bija lieliska atomu struktūras līdzība ar iepriekš norādītajiem elementiem.
Zinātnieki, kas strādā ķīmijas jomā, ir sadalījuši visus platīna metālus divās grupās, ko sauc par triādēm.
Sadalījums tiek veikts pēc svara.
- Grupa #1... Tie ir vieglākie pārstāvji. Tajos ietilpst pallādijs, rutēnijs un rodijs.
- Grupas numurs 2. Atlikušie 6 metāli ir irīdijs, osmijs un pats platīns. Tie jau ir smagie metāli.
Metāli un to īpašības
Iepriekš minētās grupas metāliem ir savi apzīmējumi. Saraksts ir šāds.
- Rutēnijs - Ru.
- Rodijs - Rh.
- Palādijs - Pd.
- Osmijs - Os.
- Iridijs - Ir.
- Platīns — Pt.
Piezīme: visi apzīmējumi ir sakārtoti noteiktā secībā atbilstoši atomu svaram.
No zemākās vērtības līdz augstākajai. Visiem platīna metāliem ir līdzīgas īpašības.
- Pirmā līdzība ir izskatā.Gandrīz visiem elementiem, izņemot osmiju, ir gaiša nokrāsa (balta un sudraba kombinācija). Osmijam ir gaiši zilgans tonis.
- Metāli ir ļoti izturīgi pret dažādiem reaģentiem. Turklāt platinoīdi ir efektīvi katalizatori.
- Ar to palīdzību tiek kontrolēti dažādi ķīmiskie procesi, kontrolēts oksidēšanās ātrums un uzraudzītas citas reakcijas. Šāda metālu uzvedība tiek uzskatīta par pārsteidzošu un paradoksālu.
Īpašības
Uz virsmas neveidojas oksidēšanās. Tādējādi inerce ir skaidri parādīta. Pēc ekspertu domām, tas ir īpaši pamanāms platīnā. Pētot platīna grupas pārstāvjus, nebija iespējams ignorēt kušanas temperatūru. Zemākā palādija vērtība ir 1554 grādi. Osmijam ir visaugstākā vērtība. Tās temperatūra ir 3 tūkstoši 27 grādi pēc Celsija.
Šis ir tas pats īpašums - neplūstamība. Šī īpašība liecina par izcilu nodilumizturību. Neskatoties uz ārējo līdzību, fiziskās īpašības ir atšķirīgas. Atkarībā no šiem rādītājiem apstrādes laikā tiek izmantotas īpašas metodes. Rutēnijs un osmijs ir ļoti trausli metāli, un tiem nepieciešama īpaša piesardzība.
Augsta elastība ir pallādija un platīna indikators.
Kur tās tiek iegūtas?
Platīna metālu atradnes parasti ir izkaisītas visā Kanādā un Dienvidāfrikā. Šajos reģionos minerālvielas iegūst, izmantojot standarta raktuvju metodi. Kā liecina prakse, lielākā daļa platinoīdu tiek iegūti, ekstrahējot elementus no niķeļa sulfīda minerāliem vai vara rūdām. Darbā izmantota flotācijas atdalīšana. Metāla apstrādes procesā iegūtais koncentrāts tiek izkausēts, kā rezultātā tiek iegūts īpašs maisījums. Platīna metālu apjoms ir no 15 līdz 20% no sausā atlikuma.
Dažos gadījumos ieguves un apstrādes process var atšķirties. Gravitācijas atdalīšanu dažreiz izmanto rūpnīcās. Šajā gadījumā nepieciešamo ķīmisko elementu daudzums palielinās līdz 50%. Šī apstrādes iespēja neietver kausēšanu. Lai gan bagātīgas PGM atradnes ir reti sastopamas, dažas atradnes ir atrodamas arī Kanādā, Ķīnā, Austrālijā un Somijā.
Ir arī citi avoti, taču to produkcijas daļa ir tikai 0,3% no kopējās uz planētas iegūtās masas.
Kur tās izmanto?
Platinoīdi ir atraduši savu pielietojumu dažādās jomās. Mūsdienās aktīvi tiek izmantotas šīs grupas metālu universālās īpašības. Tīrs platīns pati par sevi ir ļoti mīksta un elastīga. Šādā stāvoklī viņa ir ļoti uzņēmīga pret dažādiem bojājumiem un defektiem. Dārgmetāla cietības un nodilumizturības palielināšanai tiek izmantoti dažādi elementi. Platīns ir leģēts ar citiem ķīmiskiem elementiem.
Platīna rotaslietas ir ļoti vērtīgas un dārgākas par zeltu. Īpašu popularitāti viņi ieguva Japānā. Uzlecošās saules zemes iedzīvotāji šādus produktus sauc par "hakkin". Galvenais juvelierizstrādājumu sakausējums ir platīns un veido 90% no kopējās masas. Atlikušie 10% ir pallādijs. Ar to ir viegli strādāt, ieskaitot lodēšanu un citu apstrādi.
Arī lai palielinātu cietību, dārgmetāls tiek kombinēts ar rutēniju. Šī elementa pievienošana palielina izturību pret oksidācijas procesu. PGM ir atraduši savu pielietojumu kaltu izstrādājumu ražošanā. Šajā gadījumā tiek izmantots sakausējums, kas sastāv no vara, platīna un pallādija. Šī opcija ir pieejamāka, salīdzinot ar divu elementu sastāvu: platīnu un pallādiju.
Termopāru ražošanā plaši izmanto īpašus sakausējumus, kas izgatavoti, izmantojot platinoīdus. Tā ir īpaša ierīce ar plašu pielietojumu klāstu. Tās galvenais mērķis ir mainīt augstu temperatūru (maksimālā vērtība ir līdz 1800 grādiem pēc Celsija virs nulles).Daži pārstāvji tiek izmantoti tīrā veidā. Kā likums, tie darbojas kā piedevas pārējiem platīna grupas metāliem. Pallādijs ir atradis ceļu elektrisko iekārtu nozarē, kā arī mūsdienu zobārstniecības sakausējumos.
Katalizatori
Vairāk nekā 40% no visa saražotā platīna, kas tiek ražots ārvalstīs, tiek izmantots kā katalizators. Šis pārsteidzošais un noderīgais īpašums tika norādīts raksta pirmajā daļā. Gandrīz viss metāls (apmēram 90%) ir atradis savu pielietojumu automašīnu izplūdes sistēmu ražošanā. Dārgais materiāls kopā ar rodiju un pallādiju darbojas kā aizsargpārklājums šūnveida konstrukcijām un citiem elementiem. Metāla slānis aizsargā pret oksidācijas procesiem, saglabājot iekārtu drošu un drošu. Nokļūstot ķīmiskā reakcijā, agresīvās sastāvdaļas pārvēršas nekaitīgos savienojumos un vielās.
Ķīmiskie elementi var veikt efektīva katalizatora uzdevumu ne tikai kā pārklājumu, bet arī kvēldiega metāla sieta veidā. Šajā gadījumā notiek reakcija starp gaisu un indīgu vielu - amonjaku. Rezultāts ir slāpekļskābe un slāpekļa oksīds. Lai iegūtu citas vielas, tiek pievienoti dažādi komponenti.
Vēl viena joma, kas nav pilnīga bez PGM izmantošanas, ir naftas ražošana. Tā ir globāla nozare, kas norāda uz platinoīdu vērtību un nozīmi rūpniecībā.
Citi metālu lietojumi ir šādi.
- Krievijas teritorijā ražošanai izmanto palādiju investīciju monētas. Viņi to sāka darīt pēc tam, kad padomju laikā tika izlaista tīrā pallādija monēta. Nominālvērtība ir 25 rubļi.
- Augstsprieguma iekārtas arī nav pilnīgas bez PGM izmantošanas. Šāda veida elektronikas ražošanā ir nepieciešami nodilumizturīgi un uzticami kontakti, kas būs izturīgi pret negatīvām ietekmēm no ārpuses. Neraugoties uz jauno tehnoloģiju attīstību, pašlaik nav nevienas funkcionējošas alternatīvas platinoīdiem.
- Instrumentu un ierīču izgatavošanas procesā darbam sarežģītos apstākļos šādi metāli tiek arī aktīvi izmantoti. Lai strādātu naidīgā vidē, aprīkojumam jābūt stipram, nodilumizturīgam un izturīgam. Tieši šīs īpašības tas iegūst no platīna metāliem.
- Uz ievērojami uzlabo titāna izturību pret koroziju, tam pievieno nedaudz pallādija. Arī šis platīna grupas elements bieži tiek sajaukts ar tēraudu.
- Medicīnā aktīvi tiek izmantoti arī aktīvie savienojumi. Šī prakse tika piemērota agrāk un joprojām ir aktuāla.
- Neaizmirstiet par platīna foliju. Šis materiāls tiek izmantots aizsargāt ķīmisko reaktoru ierīci.
- Aktīvi tiek izmantots sudraba un pallādija sakausējums vājstrāvas elektronikā.
Plašāku informāciju par šī dārgmetāla izmantošanu skatiet nākamajā videoklipā.