Платина: где используется и какие уникальные свойства имеет. Физические свойства и фото платины
Платина – редкий блестящий металл серебристого цвета. Занимает особое место среди остальных благородных металлов, являясь обычно более дорогим, чем золото и серебро.
Это обусловлено тем, что добыча платины – крайне трудоемкий процесс и этот металл встречается очень редко. К примеру, для получения одной унции золота достаточно очистить три тонны руды, а, чтобы извлечь аналогичное количество платины, нужно обработать до десяти тонн породы.
История использования металла
Платина была известна еще до нашей эры. Ее использовали в Древнем Египте для изготовления разнообразных украшений. Также она была распространена в племенах инков, но со временем была забыта. На фото можно увидеть платиновые изделия, обнаруженные археологами:
Только спустя долгое время открытие этого вещества произошло благодаря испанским путешественникам, осваивавшим Южную Америку. Изначально ее не оценивали по достоинству, что видно из названия. «Platina» в переводе с испанского можно сформулировать как «маленькое серебро».
Соответственно и ценилась платина намного меньше, чем драгоценные металлы. Нередко ее даже считали недозревшим золотом или неправильным серебром (благодаря цвету) и попросту выбрасывали. Она отличается тугоплавкостью и высокой плотностью. Поэтому считалась непригодной для какого-либо использования.
Однако потом было обнаружено интересное свойство – этот драгоценный металл имеет способность легко сплавляться с золотом. Ювелиры взяли это на вооружение и активно стали примешивать платину в золотые изделия, понижая тем самым стоимость их изготовления. Причем делалось это настолько искусно, что обнаружить подделку было практически нереально. Из-за высокой плотности платины даже малый ее объем увеличивал вес готового изделия, но это компенсировалось добавлением в сплав некоторого количества серебра, что не влияло на цвет. Такое мошенничество было все же распознано, и ввоз драгоценного металла в Европу на некоторое время был запрещен законом.
В качестве самостоятельного химического элемента платина была признана лишь в середине восемнадцатого столетия. Тщательное изучение ее качеств позволило найти первое применение этого металла.
Физические и эксплуатационные свойства платины, особенно сопротивление различным воздействиям и высокая плотность, послужили основой для того, чтобы изготавливать из нее полезное оборудование. В частности, платиновые реторты успешно применялись для концентрирования едкой серной кислоты.
Делались такие сосуды изначально с помощью ковки либо прессования, так как в те времена научный прогресс не мог обеспечить необходимую температуру в печах для плавления. К концу девятнадцатого века удалось расплавить платину, применив для этого пламя, возникающее при горении гремучего газа.
Платина в России
История этого благородного металла в России берет свое начало в 1819 году, когда он был впервые найден на Урале, недалеко от Екатеринбурга. Через пять лет залежи платины были найдены в Нижнетагильском округе. Россыпи оказались такими обильными, что Россия стремительно стала лидером по добыче во всем мире.
На фото можно увидеть крупнейший самородок, добытый на этих месторождениях:
Его вес составлял 12 кг (к сожалению, позднее он был переплавлен).
Уральская платина активно выкупалась иностранными компаниями, особенно возрос экспорт после того, как был разработан промышленный метод очистки ее от примесей и создания чистых слитков серебристого цвета. Изначально за рубежом она пользовалась огромным спросом в Англии и Франции, позднее к ним присоединились США и Германия.
В процессе исследований ученые обнаружили некоторые элементы, входящие в состав самородной платины. Первыми пополнили периодическую таблицу Менделеева палладий и родий, позже были выделены иридий и осмий. И заключительным элементом, входящим в платиновую группу, стал рутений, обнаруженный в 1844 году.
В связи с тем, что объемы добываемой платины на Урале были чрезвычайно высоки и большая часть металла просто не находила достойного применения, в 1828 году было принято решение о выпуске платиновых монет. На фото изображены первые монеты из этого драгоценного металла российского производства.
К тому времени уже был найден способ изготавливать различные изделия высокого качества. Этот метод, получивший название порошковой металлургии, широко используется и в наши дни. На данный момент русские монеты 19 века из платины имеют колоссальную ценность. Стоимость одного экземпляра может доходить до 5000 долларов США.
Для изготовления ювелирных изделий большая часть добытой платины использовалась вплоть до середины двадцатого столетия, после чего ее стали употреблять чаще в технических целях. Она применяется в следующих отраслях:
- Автомобилестроение (для изготовления катализаторов);
- Электротехника (создание элементов для электропечей, подвергающихся воздействию высоких температур);
- Нефтехимический и органический синтез;
- Синтез аммиака.
Также она применяется в изготовлении деталей стекловаренных печей, разнообразного лабораторного оборудования, аппаратуры для производств, где необходимо сопротивление химическим и температурным воздействиям.
Основные свойства
Нередко можно услышать мнение, что платина и белое золото – одно и то же. Но на самом деле такое утверждение в корне неверно, они схожи лишь цветом.
Платина – химический элемент таблицы Менделеева (естественной классификации элементов по электронной структуре атомов), со своими характерными свойствами. Хотя на фото можно заметить некоторое сходство с белым золотом по внешнему виду.
Она представляет собой драгоценный металл серебристого цвета, но выглядит все же несколько иначе, нежели серебро. Отличается от других также своими характеристиками и способами применения.
Физические и химические свойства платины
Этот элемент является тугоплавким металлом с высокой плотностью, для ее плавления необходима температура 1769 градусов по Цельсию, а для закипания – 3800 градусов, что обусловлено низкой удельной теплопроводностью.
Также это один из самых тяжелых металлов в таблице Менделеева. По этому показателю его превосходят лишь два других элемента платиновой группы – осмий и иридий. Плотность в обычных условиях составляет 21,45 грамма на квадратный дециметр. Удельный вес – 21,45 грамма на кубический сантиметр. Этот показатель выше, чем у золота и практически в два раза превосходит удельный вес серебра.
Твердость платины – это еще одно качество, благодаря которому она получила свое применение в промышленности и ювелирном деле. Сопротивление различным внешним воздействиям делает процесс обработки и изготовления изделий более трудоемким, но ее эксплуатационные свойства с лихвой компенсируют такие неудобства.
К примеру, ювелирные украшения могут быть выполнены целиком из чистой платины, в то время как золото и серебро требуют в составе примесей иных материалов для обеспечения прочности.
Также стоит отметить высокую пластичность этого металла. Из него можно изготовить тончайший лист фольги или легкую проволоку, при этом не потеряв основных свойств.
Платина входит в состав группы благородных металлов, так как не имеет способности к окислению и оказывает сопротивление коррозии. Высокая инертность металла не позволяет взаимодействовать с кислотами или щелочами. Может быть растворена только в «царской водке» и жидком броме, подвержена растворению при длительном воздействии горячей серной кислоты.
При нагревании данного вещества возрастает возможность взаимодействия с иными химическими элементами, веществами и сплавами. Увеличение температуры позволяет получить оксид платины, образующийся на поверхности металла. Существует несколько его разновидностей, которые легко отличить по цвету.
Самыми известными являются:
- Черный PtO (темно-серого цвета);
- Оксид платины PtO2 (коричневого цвета);
- Оксид PtO3 (красно-коричневого цвета).
Быстрота и степень окисления этого металла напрямую зависит от того, насколько свободно кислород поступает к поверхности и каково его давление. Препятствием к окислению могут послужить иные металлы, расположенные на поверхности платины. Поэтому наибольшее окисление следует ожидать от чистого металла без каких-либо примесей.
В зависимости от конкретного соединения платина может демонстрировать различную степень окисления. Этот показатель варьируется от 0 до +8.
Обладая достаточно низким удельным сопротивлением, этот металл является неплохим проводником, уступая в этом свойстве алюминию, меди и серебру. Показатель удельного сопротивления близок к железу.
Соответственно, удельная проводимость платины (величина, обратная удельному сопротивлению) занимает аналогичное положение среди других элементов таблицы Менделеева. Так как она является проводником, ее удельное сопротивление возрастает по мере нагрева, а удельная проводимость, наоборот, падает. Такое свойство обусловлено тем, что частицы в составе платины начинают двигаться в хаотичном порядке при возрастании температуры. А это, в свою очередь, создает препятствия для прохождения электрического тока.
Одним из наиболее важных качеств, которое широко используется в производстве, является свойство этого благородного металла выступать в качестве катализатора многочисленных химических реакций. Обычно применяется в сплаве с родием либо как платиновая чернь – тонкий порошок характерного черного цвета, получаемый в результате восстановления соединений.
Довольно широко распространены в настоящее время платиновые термометры сопротивления (проиллюстрированы на фото). Это обусловлено тем, что это вещество практически не подвержено коррозии, имеет высокую степень пластичности, инертности и дает возможность использовать чистый металл для производства. Немаловажную роль играют и такие качества, как высокое удельное сопротивление и значительный температурный коэффициент сопротивления.
Вывод
Большинство людей представляют себе платину как очень дорогой металл серебристо-белого цвета, который используется для изготовления ювелирных изделий. Однако благодаря своим многочисленным свойствам она получила широкое распространение в различных сферах деятельности человека, от медицины до автомобилестроения.
Хотя за всю историю эксплуатации платины она никогда не использовалась в качестве денег, инвестиции в платину считаются достаточно выгодным видом вложений. Одна унция этого металла превосходит в стоимости аналогичное количество золота на 270$. Если постоянно следить за курсом драгоценных металлов, то можно получить неплохую прибыль.
Синонимы: белое золото, гнилое золото, лягушачье золото. поликсен
Происхождение названия. Происходит от испанского слова platina - уменьшительное от plata (серебро). Название "платина" можно перевести как серебришко или сребрецо.
В экзогенных условиях в процессе разрушения коренных месторождений и пород образуются платиноносные россыпи. Большинство минералов подгруппы в этих условиях химически стойко.
Месторождения
Крупные месторождения первого типа известны вблизи Нижнего Тагила на Урале. Здесь помимо коренных месторождений имеются также богатые элювиальные и аллювиальные россыпи. Примером месторождений второго типа являются магматический комплекс Бушвелд в Южной Африке и Садбери в Канаде.
На Урале первые находки самородной платины, обратившие на себя внимание, относятся к 1819 г. Там она была открыта в виде примеси к россыпному золоту . Самостоятельные богатейшие платиноносные россыпи, пользующиеся мировой известностью, были открыты позднее. Они распространены на Среднем и Северном Урале и все пространственно приурочены к выходам массивов ультраосновных пород (дунитов и пироксенитов). Многочисленные небольшие коренные месторождения были установлены в Нижне Тагильском дунитовом массиве. Скопления самородной платины (поликсена) приурочены главным образом к хромитовым рудным телам, состоящим преимущественно из хромшпинелидов с примесью силикатов (оливина и серпентина). Из гетерогенного ультраосновного массива Кондер в Хабаровском крае поступают кубического габитуса кристаллы платины около 1–2 см в ребре. Большое количество палладистой платины добывается из ликвационных сульфидных медноникелевых руд месторождений Норильской группы (Север Центральной Сибири). Платина может также извлекаться из связанных с основными породами позднемагматических титаномагнетитовых руд таких месторождений, как, например, Гусевогорское и Качканарское (Ср. Урал).
Крупное значение в платинодобывающей промышленности имеет аналог Норильска - известное месторождение Садбери в Канаде, из медноникелевых руд которого платиновые металлы добываются попутно с никелем, медью и кобальтом .
Практическое применение
В первый период добычи самородная платина не находила надлежащего применения и даже считалась вредной примесью к россыпному золоту, с которым она улавливалась попутно. Вначале ее просто выбрасывали в отвал при промывке золота или применяли вместо дроби при стрельбе. Затем производились попытки фальсификации ее путем золочения и сдачи в таком виде скупщикам. В числе самых первых изделий из уральской самородной платины, хранившихся в Санкт-Петербургском горном музее, были цепи, кольца, обручи для бочек и пр. Замечательные свойства металлов платиновой группы были открыты несколько позднее.
Главнейшими ценными свойствами платиновых металлов являются трудноплавкость, электропроводность и химическая стойкость. Эти свой ства обусловливают использование металлов этой группы в химической промышленности (для изготовления лабораторной посуды, в производстве серной кислоты и пр.), электротехнике и других отраслях промышленности. Значительные количества платины расходуются в ювелирном и зубоврачебном деле. Важнейшую роль платина играет в качестве материала поверхности катализаторов в переработке нефти. Добываемая «сырая» платина поступает на аффинажные заводы, где производятся сложные химические процессы разделения ее на составляющие чистые металлы.
Добыча
Платина - один из самых дорогих металлов, цена ее в 3-4 раза выше, чем золота, и примерно в 100 раз выше, чем серебра
Добыча платины составляет около 36 тонн в год. Наибольшее количество платины в добывается в России, Южно-Африканской республике, Каиаде, США и Колумбии.
В России платина была впервые найдена на Урале в Верх-Исетском округе в 1819 году. При промывке золотоносных пород в золоте заметили белые блестящие зерна, которые не растворялись даже в сильных кислотах. Бергпробирер лаборатории Петербургского горного корпуса В. В. Любарский в 1823 году исследовал эти зерна и установил, что «загадочный сибирский металл принадлежит к особому роду сырой платины, содержащей знатное количество иридия и осмия». В этом же году последовало высочайшее повеление всем горным начальникам искать платину, отделять ее от золота и представлять в Петербург. В 1824-1825 годах в Горно- Благодатском и Нижне-Тагильском округах были открыты чисто платиновые россыпи. И следующие годы платину на Урале нашли еще в нескольких местах. Уральские месторождения были исключительно богаты и сразу же вывели Россию на первое место в мире по добыче тяжелого белого металла. В 1828 году Россия добывала неслыханное по тому времени количество платины - 1550 кг в год, примерно в полтора раза больше, чем было добыто в Южной Америке за все годы с 1741 по 1825.
Платина. Истории и легенды
Человечество знакомо с платиной больше двух веков. Впервые на него обратили внимание члены экспедиции Фрацузской академии наук, посланные королем в Перу. Дон Антонио де Уллоа, испанский математик, находясь в этой экспедиции первым его упомянул в записках о путешествии изданных в Мадриде в 1748 году: "Сей металл с начала света до сих времен совершенно оставался неизвестным, что без сомнения весьма удивительно".
Под названиями "Белое золото", "гнилое золото" платина фигурирует в литературе XVIII века. Этот металл известен давно, его белые тяжелые зерна иногда находили при добыче золота. Предполагали, что это не особенный металл, а смесь из двух известных металлов. Но их никак не могли обработать, и оттого долгое время платина не находила применения. Вплоть до XVIII века этот ценнейший металл вместе с пустой породой выбрасывали в отвалы. На Урале и в Сибири зерна самородной платины использовали как дробь при стрельбе. А в Европе первыми воспользовались платиной нечистые на руку ювелиры и фальшивомонетчики.
Во второй половине XVIII века платина ценилась в два раза ниже, чем серебро. С золотом и серебром она хорошо сплавляется. Пользуясь этим, платину стали подмешивать к золоту и серебру, сначала в украшениях, а затем и в монетах. Дознавшись об этом, испанское правительство объявило войну платиновой "порче". Был издан кополевский указ, которым предписывалось уничтожать всю платину, добываемую попутно с золотом. В соотьетствии с этим указом чиновники монетных дворов в Санта-Фе и Папаяне (испанские колонии в Южной Америке) торжественно, при многочисленных свидетелях периодически топили накопившуюся платину в реках Боготе и Кауке. Только в 1778 году этот закон был отменен, и испанское правительство стало само подмешивать платину к золоту монет.
Полагают, что первым чистую платину получил англичанин Р. Уотсон в 1750 году. В 1752 году после исследований Г. Т. Шеффера она была признана новым металлом
Вверх
Является одним из химических элементов. Металл, представляющий большую ценность. Вот лаконичный ответ на то, что такое платина. В естественных условиях Pt встречается в виде самородков, она может быть «чистой» или с примесями.
Если окунуться в историю, то выясняется, что свое название платина получила благодаря испанским конкистадорам, в то время они завоевывали Южную Америку. Тогда они добывали серебро и обнаружили металл, имеющий сходство с серебром, который оказался тугоплавким.
Никто не знал, как эксплуатировать данный металл – испанцы не придумали ничего другого, как просто выбрасывать Pt.
Долгое время применение металла не было известно. Все дело в том, что это тугоплавкий элемент. Антуан Лавуазье – первый, кому удалось расплавить его в 1782 году. Для этого он использовал созданный им прибор для подачи горящего кислорода, положив туда маленькую часть Pt, которая была в древесном угле. Ученые были в восторге.
Академия наук в Париже могла лично понаблюдать за данным опытом, так как он был повторен. Сделать это было непросто, ведь аппарат ученого нужно было транспортировать, а это требовало денежных средств.
Это увидели многие. Одним из счастливчиков был граф Ду Норд. Но на самом деле это был Павел 1 (сын Екатерины Великой).
Запасы
Россия тоже имела свои запасы платины, которые обнаружились на Урале в 1819 году возле Екатеринбурга. Позже, в 1854 году, нашли залежи в Нижнетагильском округе, и началась промышленная добыча. Россия заняла лидирующие позиции по добыче данного металла во всем мире.
На платину Урала был большой спрос от иностранных фирм. После того как в промышленности принялись извлекать «чистый» металл, эта тенденция только возросла. Особый интерес сначала проявляли Англия и Франция, а потом подключилась Германия, также присоединились Соединенные Штаты Америки.
На Урале добывалось много металла, но не весь его удавалось эксплуатировать. Именно поэтому было решено создавать платиновые монеты в 1826 году. К тому же начали изготавливать и другие изделия отменного качества. Сейчас одна монета 19 века может стоить до 5000 долларов США. В России начали чеканить монеты из белого элемента в 1828 году.
На данный момент запасы Pt имеются в следующих странах:
- Зимбабве;
- Китай;
- Россия;
- Соединенные Штаты Америки.
В этих 5 странах сосредоточено около 90% мировых запасов.
Это интересно! Металл активно эксплуатировали в Древнем Египте при создании различных украшений.
История
Любопытно, что древние инки добывали и эксплуатировали металл. Но Старый Свет не знал о Pt ничего. В 1557 году появились первые известия о платине. Но мошенники, которые подделывали деньги, узнали интересное свойство Pt – она отлично сплавляется с золотом.
За этим последовало невероятное: испанский король в 1735 году остановил ввоз металла в страну. А все его запасы по решению правителя должны были быть утоплены в море.
Не только фальшивомонетчики пытались схитрить, но и ювелиры. Они добавляли элемент в сплав с золотом, снижая цену на изделие. К данному процессу подходили ответственно – выявить обман было практически невозможно. Платина способствовала увеличению веса, чтобы это как-то возместить, добавляли немного серебра. Все же выявить обман удалось. Поэтому ввоз платины в Европу запретили на определенный период.
Открытые свойства
В химической таблице платина носит наименование Pt, ее автономный номер 78. Простой химический элемент является тяжелым, но мягким металлом, его атомная масса равна 195,084 а. е. м. Цвет платины имеет серебристо-белый оттенок. Это редкий ценный элемент. Химические свойства платины уникальны, это инертный металл.
Платины физические свойства феноменальны. Чтобы расплавить платину, необходимо поместить ее туда, где температура будет достигать 1769 градусов по Цельсию. А чтобы металл закипел, необходимо 3800 градусов. Становится ясно, что у элемента низкая удельная теплопроводность.
Самородки платины имеют внешнее сходство с серебром. Но вот только свойства серебра ниже: оно легче, подвержено повреждениям, растворяется в азотной кислоте. Мастера, для создания изделий, похожих на платину, используют сплавы, включающие железо, никель, хром.
Вот более точные характеристики:
Известно, что платина не встречается абсолютно без примесей. Поэтому ее необходимо отделять от других металлов. Для этого пригодится соляная и азотная кислота. Из полученного металла можно изготовить множество продуктов:
- ювелирные изделия;
- слитки;
- анодные электроды;
- лабораторную посуду;
- химическую аппаратуру.
Pt применяется во многих сферах. Это может быть и химическая, и электронная промышленность, а также медицина. Например, нефтеперерабатывающие организации эксплуатируют .
С помощью нее изготавливают лабораторную посуду. Улучшенные датчики, термометры – все это не может существовать без платины. А в медицине платина заслужила особое призвание. Ее используют в лекарственных препаратах, направленных на борьбу с онкологическими заболеваниями.
Основные преимущества платины:
- имеет пластичность и ковкость;
- электропроводность;
- большая температура плавления;
- превосходит по нескольким критериям золото и серебро (тверже, тяжелее);
- не окисляется, не вступает в реакцию с иными веществами.
Неплохой способ инвестиций – платиновые монеты. На данный момент особой ценностью и уникальностью отличаются монеты из этого элемента. Их номинал равен 12 рублям. Реальная цена намного выше. Это монеты 1832 года, они очень редки и имеют большой вес.
Также привлекают инвестиции в слитки. Купить их можно в Банке России. Лицевая сторона отражает маркировку:
- страна производитель («Россия» в овале);
- масса;
- название элемента;
- весовая доля/метрическая проба;
- товарный знак производителя.
Применяют две технологии нанесения надписи: выпуклая, вдавленная.
Платина завоевала сердца многих женщин и мужчин. Великий Луи-Франсуа Картье, основатель известной фирмы Cartier, способствовал тому, что металл разглядели многие. Именно он утверждал, что этот элемент не имеет аналогов и весьма полезен в ювелирном искусстве, так как обладает множеством положительных свойств.
Но не один Франсуа восторгался металлом. Еще одним его поклонником был Карл Фаберже. Мастер создавал авторские изделия. Любопытно, что многие идеи Луи Франсуа Картье перенял у Фаберже. К таковым относятся цветочные композиции и животные мотивы.
Ювелирное дело
Металл отличается необычайной красотой, поэтому делать ювелирные украшения из него особенно выгодно. Они стоят дорого и требуют бережного ухода. Платина отличается высокой прочностью, поэтому сделанные из нее крепления практически не видны. Платиновой вещью можно покорить девушку.
Украшения 950 пробы делают из «чистого» металла, не менее 95%. Уход не занимает много времени, нужно лишь 1 раз в неделю чистить изделия. Есть множество моющих средств, позволяющих чистить металл. А если появились царапины, стоит отдать изделие мастеру, чтобы он привел его в новый вид (полировка).
Пользуются популярностью платиновые свечи для авто (Pt контакты). Металл используют в качестве электропровода. Высокая термостойкость, стойкость к коррозии и долговечность – это главные преимущества данных свеч.
Этот металл даже фигурировал в известном фильме «Платиновая блондинка». Именно эта кинолента вознесла его на пик популярности.
Незатейливый легкий сюжет понравился многим, как и оригинальные украшения. Этот фильм появился в 1930 годах в Америке. Прошло много лет, но с тех пор популярность металла только возросла.
Магические свойства платины заключаются в ее целебных воздействиях. Есть мнение, что благодаря мощнейшей энергетике, она благоприятно влияет на здоровье человека.
Препараты с этим металлом используют в медицине, так как его молекулы способны на многое. Но не все могут себе позволить такие препараты.
Становится понятно, из-за чего Pt смогла завоевать любовь людей по всему миру. Все дело в специфике характеристик. Этот металл можно использовать в производстве, или же украсить им руку прекрасной девушки. Инвесторы тоже не могут устоять перед платиной, ведь вклад в нее – дорога в будущее.
Серебристо - белого цвета, плотность 21,45 г/см 3 , температура плавления 1773,5 °C, температура кипения - 4410 °C. По твердости превосходит золото и серебро. Обозначается символом Pt. Название происходит от испанского слова plata – «cеребро»; platina – уменьшительная форма, буквально «маленькое серебро» или «серебришко».
Платина легко поддается обработке давлением (ковке, прокатке, волочению). Отличается повышенной химической стойкостью: растворяется только в горячей "царской водке", цианистом калии и расплавленных щелочах. В отдельности ни одна из кислот на этот металл не воздействует. Платина не окисляется на воздухе даже при сильном накаливании, а при остывании сохраняет свой естественный цвет.
Платина один из наиболее редких элементов, ее средняя концентрация в земной коре 5 10 -7 % по массе. Встречается в самородном виде, в виде сплавов и соединений. До XVIII века в Европе платина была неизвестна. В 1748 году испанский математик и мореплаватель А. де Ульоа первым привез на европейский континент образцы самородной платины, найденной в Перу. Итальянский химик Джилиус Скалигер в 1735 году открыл неразложимость платины и таким образом доказал, что она является независимым химическим элементом. Впервые в чистом виде из руд платина была получена английским химиком У. Волластоном в 1803 году.
СВОЙСТВА ПЛАТИНЫ
Физические свойства платины. Кристаллизуется в гранецентрированные кубические решетки. При воздействии на растворы солей восстановителями металл может быть получен в виде “черни”, обладающей высокой дисперсностью.
Платина способна абсорбировать на поверхности некоторые газы, особенно водород и кислород. Склонность к абсорбции значительно возрастает у металла, находящегося в тонкодисперсном и коллоидном состоянии. Сильно поглощает кислород платиновая чернь: 100 объемов кислорода на один объем платиновой черни.
Характеристика платины:
- цвет серовато - белый, блестящий;
- радиус атома, нм 0.138;
- параметры кристаллической решетки при 20 °С, нм а = 0.392;
- плотность при 20 °С, кг/дм 3 21.45;
- температура плавления, °С 1773,5;
- температура кипения, °С 4410;
- удельная теплоемкость, Дж/(моль/К) 25.9;
- теплопроводность при 25 °С, Вт/(м К) 74.1;
- удельное электросопротивление при 0 °С, мкОм см 9.85;
- твердость по Бринеллю, МПа 390 - 420;
- модуль упругости, ГПа 173.
Химические свойства платины.
Полноценно реагирует только с горячей царской водкой:
3Pt + 4HNO 3 + 18HCl = 3H 2 + 4NO + 8H 2 O.
Крайне медленно протекает растворение ее в нагретой до определенной температуры серной кислоте и в броме.
При нагревании реагирует со щелочами и пероксидом натрия, галогенами (особенно в присутствии галогенидов щелочных металлов):
Pt + 2Cl 2 + 2NaCl = Na 2 .
При нагревании платина реагирует с кислородом с образованием летучих оксидов. Выделены следующие оксиды платины: черный PtO, коричневый PtO 2 , красновато-коричневый PtO 3 , Pt 2 O 3 и Pt 3 O 4 .
Металлическая платина токсического действия на организм человека не оказывает, однако, примеси, содержащиеся в платиновой черни (в первую очередь, теллур), ядовиты и при попадании в желудочно-кишечный тракт возникают: некрозы участков слизистой ЖКТ, зернистая дистрофия гепатоцитов, набухание эпителия извитых канальцев почки, а также “общая интоксикация”.
Целебные свойства платины. Наночастицы металла способны беспрепятственно проникать непосредственно в клетки тела и положительно воздействовать на процессы жизнедеятельности. Наиглавнейшей функцией платины по праву считается уничтожение свободных радикалов, замедляя, таким образом, процесс преждевременного старения. Платина также входит в состав некоторых препаратов, применяющихся для лечения онкологических заболеваний.
Магические свойства платины. По своим магическим свойствам это металл светлый и чистый, не несущий в себе никакого зла, не хранящий, в отличие от золота, негативную память. Платина имеет четкую связь с космосом. Миссия платины – нести людям добро и мудрость, озарение души и просветление ума. Изделие из платины следует сделать своим талисманом медперсоналу, а также людям тех профессий, где центральное место занимает проявление чуткости к окружающим. Украшения из редкого металла способны увеличить во сто крат всё то позитивное, что есть в человеке, а отрицательное нейтрализовать. Они обострят интуицию, укажут своему хозяину правильный путь и защитят от негативных внешних влияний, разрушающих его энергетическую оболочку.
ИСТОРИЯ ПЛАТИНЫ В РОССИИ
В России платина была впервые найдена на Урале, в Верх-Исетском округе, в 1819 году. При промывке золотоносных пород в золоте заметили белые блестящие зерна, которые не растворялись даже в самых сильных кислотах.
В 1823 году В.В. Любарский, Берг-пробирер лаборатории Петербургского горного корпуса, исследовал эти зерна и установил, что загадочный «сибирский металл принадлежит к особому роду сырой платины, содержащей знатное количество иридия и осмия».
В 1824 году на Урале были открыты чисто платиновые россыпи. Эти месторождения были исключительно богаты и сразу же вывели Россию на первое место в мире по добыче платины.
В 1826 году, выдающийся инженер своего времени, П.Г. Соболевский вместе с В.В. Любарским разработал простой и надежный способ получения ковкой платины.
21 марта 1827 года в конференц-зале Петербургского горного кадетского корпуса на многолюдном торжественном собрании Ученого комитета по горной и соляной части были показаны изготовленные новым методом первые изделия из русской платины – проволока, чаши, тигли, медали, слиток весом в 6 фунтов.
С 1828 года в России стали выпускать платиновые монеты 3-, 6- и 12-рублевого достоинства.
В 1843 году добыли уже 3500 кг платины. Это сказалось на цене, платина стала дешевле.
1845 году по специальному указу, из-за боязни подделки и ввоза платиновых монет из-за границы, вся платиновая монета в шестимесячный срок была изъята из обращения.
В 1867 году царский указ упразднил государственную монополию на платину и разрешил беспошлинный вывоз ее за границу. Воспользовавшись благоприятной конъюнктурой, Англия скупила все запасы этого металла – более 16 тонн.
Перед первой мировой войной добыча платины в России составляла 90...95% от мировой добычи.
В мае 1918 года был создан Институт по изучению платины, влившийся позже в Институт общей и неорганической химии АН СССР, носящий ныне имя академика Н.С. Курнакова.
Добыча платины
Чистая платина в природе встречается очень редко. Основная форма нахождения ее в руде - это собственные минералы, которых известно около 90. Минерал поликсен содержит 80...88% Pt и 9...10% Fe; купроплатина – 65...73% Pt, 12...17% Fe и 7,7...14% Cu; в никелистую платину входят также железо, медь и никель. Известны природные сплавы платины только с палладием или только с иридием. Есть еще и немногочисленные минералы – соединения платины с серой, мышьяком, сурьмой.
Промышленное использование технически возможно и экономически целесообразно, если руды содержат платиновые металлы:
- в коренных собственно месторождениях от 2 - 5 г/т до единиц кг/т;
- в коренных комплексных - от десятых долей до сотен (изредка тысяч) г/т;
- в россыпных месторождениях - от десятков мг/м 3 до сотен г/м 3 .
Значительные скопления руды в виде месторождений встречаются очень редко.
Добыча руды ведется открытым и подземным способами. Открытым способом разрабатывается большинство россыпных и часть коренных месторождений. Подземный способ добычи является основным при разработке коренных месторождений; иногда он используется для отработки богатых погребенных россыпей.
После мокрого обогащения руды получают шлих "сырой" - концентрат с 70 - 90% минералов металлов. Такой концентрат отправляется на аффинаж. Обогащение комплексных сульфидных руд осуществляется флотацией с последующей многооперационной пирометаллургической, электрохимической переработкой.
Основная часть месторождений платины (более 90 %) заключена в недрах пяти стран. К ним относятся ЮАР, США, Россия, Зимбабве, Китай.
В 2008 году в мире было добыто 200 тонн платины. Лидерами добычи были: ЮАР - 153,0 тонны, Россия - 25,0 тонн, Канада - 7,2 тонны, Зимбабве - 5,6 тонны, США - 3,7 тонны, Колумбия - 1,7 тонны.
Лидером добычи платины в России является ГМК «Норильский никель». Самые крупные самородки платины, демонстрируемые на выставке Алмазного фонда СССР, весят 5918,4 и 7860,5 грамм.
Разведанные мировые запасы металлов платиновой группы составляют около 80 000 тонн и распределены, в основном, между ЮАР (87,5 %), Россией (8,3 %) и США (2,5 %).
Производство платины
С приисков сырая платина поступает на аффинажный завод. Здесь ее подвергают длительному нагреву в фарфоровых котлах с царской водкой. В результате почти вся платина и палладий, частично родий, иридий, рутений и основная масса неблагородных металлов переходят в раствор.
Платина в растворе находится в виде двух комплексов:
H 2 – большая часть и
(NO) 2 .
Добавляя в раствор HCl, разрушают комплекс (NO) 2 , чтобы вся платина превратилась в комплекс H 2 .
Далее присутствующие в растворе иридий, палладий, родий переводят в соединения, не осаждаемые хлористым аммонием, а затем раствор «доводят», прогревая его с кислотами (серной или щавелевой) или (по способу Черняева) с раствором сахара.
Теперь можно вводить нашатырь и осаждать платину в виде хлорплатината аммония. Раствор хлористого аммония вводят на холоду. При этом основная часть платины в виде мелких ярко - желтых кристаллов (NH 4) 2 выпадает в осадок. Осадок дополнительно очищают раствором нашатыря и сушат. Сухой осадок помещают в печь. После нескольких часов прокаливания при 800...1000°C получают губчатую платину в виде спекшегося порошка серо - стального цвета.
Полученную губку измельчают и еще раз промывают соляной кислотой и водой. Затем ее плавят в кислородно - водородном пламени или в высокочастотной печи. Так получают платиновые слитки.
Когда платину добывают из сульфидных медно-никелевых руд, в которых ее содержание не превышает нескольких граммов на тонну руды, источником платины и ее аналогов служат шламы цехов электролиза меди и никеля. Шламы обогащают обжигом, вторичным электролизом и другими способами. В полученных концентратах содержание платины и ее извечных спутников – платиноидов – достигает 60%, и их можно извлекать из концентратов тем же путем, что и из сырой платины.
ПРИМЕНЕНИЕ ПЛАТИНЫ
За последние 20...25 лет спрос на платину увеличился в несколько раз и продолжает расти. До второй мировой войны более 50% платины использовалось в ювелирном деле. Сейчас около 90% потребляемой платины используется в промышленности и науке. Растет применение платины и в медицине.
Кислотостойкость, термостойкость и постоянство свойств при прокаливании, сделали платину совершенно незаменимой в производстве лабораторного оборудования. Из платины делают: тигли, чашки, стаканы, ложечки, лопатки, шпатели, наконечники, фильтры, электроды. Платиновой посудой пользуются при особо точных и ответственных аналитических операциях.
Применение платины в технике
Важнейшими областями применения платины стали химическая и нефтеперерабатывающая промышленность. В качестве катализаторов различных реакций сейчас используется около половины всей потребляемой платины.
Платина – лучший катализатор реакции окисления аммиака до окиси азота NO в одном из главных процессов производства азотной кислоты.
Платиновые катализаторы используют при синтезе витаминов и некоторых фармацевтических препаратов.
Платиновые катализаторы ускоряют многие другие практически важные реакции: гидрирование жиров, циклических и ароматических углеводородов, олефинов, альдегидов, ацетилена, кетонов, окисление SO 2 в SO 3 в сернокислотном производстве.
С помощью платиновых катализаторов на установках каталитического риформинга получают высокооктановый бензин, ароматические углеводороды и технический водород из бензиновых и лигроиновых фракций нефти.
Автомобильная промышленность использует каталитические свойства этого металла – для дожигания и обезвреживания выхлопных газов.
Платина незаменима для современной электротехники, автоматики и телемеханики, радиотехники и точного приборостроения. Из нее делают электроды топливных элементов.
Из сплава платины с родием делают фильеры для производства стеклянного волокна.
Платина и ее сплавы в химическом машиностроении служат превосходным коррозионностойким материалом. Аппаратура для получения многих особо чистых веществ и различных фторсодержащих соединений изнутри покрыта платиной, а иногда и целиком сделана из нее.
Платина и ее сплавы также применяются для изготовления:
- специальных зеркал для лазерной техники;
- нагревательных элементов печей сопротивления;
- анодных штанг для защиты от коррозии корпусов подводных лодок;
- нерастворимых анодов в гальванотехнике;
- гальванические покрытия;
- постоянных магнитов с высокой коэрцитивной силой и остаточной намагниченностью (сплав платина - кобальт ПлК-78).
- электродов для получения перхлоратов, перборатов, перкарбонатов, пероксодвусерной кислоты (фактически, использование платины обуславливает все мировое производство перекиси водорода).
Применение платины в медицине
Незначительная часть платины идет в медицинскую промышленность. Из платины и ее сплавов изготавливают хирургические инструменты, которые, не окисляясь, стерилизуются в пламени спиртовой горелки. Сплавы платины с палладием, серебром, медью, цинком, никелем служат отличным материалом для зубных протезов.
Инертность платины к любым соединениям, ее электропроводимость и неаллергенность позволяют активно использовать ее в биомедицине как компонент электростимуляторов, катетеров и другого медицинского оборудования.
Определенные платиновые комплексы используются в химиотерапии и показывают хорошую деятельность антиопухоли для небольшого количества опухолей.
Применение платины в ювелирнрм деле
Ежегодно мировая ювелирная промышленность потребляет около 50 тонн платины. Большинство платиновых ювелирных предметов торговли содержат 95% чистой платины. В ней минимум примесей, поэтому она настолько чистая, что не тускнеет, не меняет цвет и сохраняет блеск на долгие годы.
Яркий блеск платины лучше всего отражает истинное сияние бриллиантов, является прекрасной оправой для драгоценных камней и сочетается с натуральными желтыми оттенками золота. Благодаря чистоте она не раздражает кожу, так как в отличие от некоторых других металлов не содержит аллергенных примесей.
Самой важной чертой платины является прочность. Ювелирные изделия из серебра и золота могут износиться, и их придется отдавать в ремонт, чтобы заменить износившуюся часть новым металлом. Изделия из платины не изнашиваются, они практически неподвластны времени.
ИНВЕСТИЦИИ В ПЛАТИНУ
Редкость платины и высокий спрос на нее делают этот металл привлекательным для инвестирования. Инвестиции в платину – мощный финансовый инструмент, который при умелом использовании может существенно увеличить Ваш капитал. Это дорогой статусный металл, который при этом широко используется в промышленности. Именно нарастающая потребность в платине – основная причина уверенного роста цен на нее.
Платина является биржевым товаром: она торгуется на Лондонской бирже металлов и Нью-Йоркской фондовой бирже . Помимо платины с немедленной поставкой, существуют фьючерсные контракты. Цены указываются в тройских унциях.
Платина с точки зрения инвестирования представляет собой определенную альтернативу сбережениям средств в той или иной валюте. В России инвестирование в драгоценные металлы, в т. ч. в платину, своим клиентам предлагает целый ряд банков - Сбербанк, НОМОС-Банк, СМП Банк и др. Возможно совершение операций с физическими слитками и с использованием обезличенных металлических счетов. Для осуществления таких операций для своих клиентов банкам по российскому законодательству требуется особая лицензия.
График изменения цены на платину в течении 2013 года. Цена на платину в рублях за грамм рассчитывается Центральным банком России ежедневно.
Открытие обезличенных металлических счетов (ОМС).
ОМС может быть открыт как путём внесения на этот счёт физического металла (слитков), так и путём приобретения у банка обезличенного металла за наличные рубли или путём списания средств с текущего счёта или счёта по вкладу. Исходя из срока функционирования ОМС, различают текущие и депозитные счета.
ОМС до востребования (текущие). Доход формируется исходя из роста курсовой стоимости драгоценного металла на счете. Вкладчик может как снимать средства, так и пополнять счет. При таком варианте у него есть возможность маневрировать и управлять своим доходом, но это требует определенных аналитических навыков.
ОМС срочные (депозитные). Срок хранения сбережений на депозитном ОМС фиксирован, он оговаривается при открытии счета и варьируется у различных банков. Доход формируется за счет процентов, которые начисляются в граммах драгметалла и динамики котировок драгоценных металлов на мировых рынках за этот период. Может получиться так, что в срок истечения договора цены на рынке изменятся в неблагоприятную сторону, и это может принести Вам убытки.
Банки взыскивают с клиентов комиссионные вознаграждения за отдельные операции по счету, а именно:
- за зачисление драгоценного металла на счет при физической поставке слитков;
- за выдачу драгоценного металла с обезличенного металлического счета в физической форме;
- доход, полученный от изменений котировок драгметалла, облагается НДФЛ по ставке 13%, ответственность по декларированию и уплате налога ложиться на инвестора.
Самым серьезным недостатком данного инструмента инвестирования и в то же время большим риском для инвестора является отсутствие обязательного страхования ОМС. Этот факт требует особо тщательно выбирать банк для ведения ОМС.
Покупка драгоценных монет.
Налоговое законодательство РФ причисляет платиновые монеты РФ и СССР к памятным, поэтому при покупке этих монет необходимо заплатить НДС, который составит 18 % от стоимости монеты. Доход от вложений в драгоценные монеты исчисляется как разница между ценой первоначальной покупки монет у банка и ценой их последующей продажи банку.
В Советском Союзе выпуск памятных юбилейных монет из платины производился в период с 1977 по 1991 годы. В России платиновые монеты выпускались с 1992 по 1996 год. Платиновые монеты выпускаются и другими государствами.
Стоит отметить, что платиновые монеты являются большой редкостью, их достаточно сложно найти в продаже, не говоря уже о возможности их перепродажи в отделении банков.
Покупка мерных слитков.
Крупнейшие банки России разрабатывают и утверждают свои правила купли-продажи мерных слитков. Эти правила более детально описывают требования по соответствию мерных слитков стандартам допустимости их загрязнения, а также чистоте и целостности сопровождающей их документации. Перед покупкой слитков необходимо внимательно изучить эти правила.
Если Вы не планируете выносить купленный у банка слиток из сертифицированного хранилища, а желаете передать его на хранение этому же банку, оформив металлический счет ответственного хранения, то законодательство позволяет не уплачивать сумму НДС от покупки.
Многие эксперты считают, что платина это как раз тот инвестиционный инструмент, которому можно доверять и иметь 10 - 15% платины в своем инвестиционном портфеле из драгоценных металлов будет совсем не лишним. Но только сам инвестор решает, может ли этот вид драгоценного металла быть полезен ему или нет.
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.
История металла
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.
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.