Платина. Описание, свойства, происхождение и применение металла —

Происхождение названия

Название платине было дано испанскими конкистадорами, которые в середине XVI в. впервые познакомились в Южной Америке (на территории современной Колумбии) с новым металлом, внешне похожим на серебро (исп. plata). Слово буквально означает «маленькое серебро», «серебришко». Объясняется такое пренебрежительное название исключительной тугоплавкостью платины, которая не поддавалась переплавке, долгое время не находила применения и ценилась вдвое ниже, чем серебро.

Где и как добывается

По теории, процесс образования платины такой же, как у золота – из межзвездной пыли в результате космического взрыва.

Она очутилась в ядре планеты, затем землетрясениями поднималась к поверхности:

  • Ее находят в магматических изверженных породах.
  • Платиновые жилы обнаруживаются в руслах рек, рядом с другими полезными ископаемыми.
  • Платина в природе, как правило, встречается вместе с платиноидами, железом, медью, никелем. Чаще это крупные самородки, кристаллы-кубики редки.

Сегодня мировой лидер по добыче и поставке сырья – Южная Африка. Россия входит в топ-пятерку.

Способы добычи платинового сырья аналогичны золоту – промывка и извлечение из других руд. Затем обработка методом аффинажа (очистки от примесей) – двукратное воздействие «царской водкой», прокаливание.

Растворение платины в горячей царской водке
Растворение платины в горячей царской водке

Лечебные и полезные свойства

Установлено, что металлы оказывают более сильное воздействие на человеческий организм. При контакте с кожей наночастицы проникают внутрь и благотворно влияют на здоровье:

  • Platinum справляется с бактериями, оказывает обеззараживающее действие.
  • Выводит токсины из кожи, клетки быстрее обновляются, оказывается омолаживающее воздействие.
  • Платина – своеобразный переносчик. Она доставляет полезные вещества ко всем органам.

Микрочастицы платины считают сильнейшими антиоксидантами. Поэтому металл применяют в традиционной медицине для лечения онкологических заболеваний.

Целебные свойства металла доказаны официально, наукой.

Химические, физические, оптические свойства платины, классификация

Это инертный металл. При нагревании легко вступает в химические реакции. Проводит электричество.

На металл не воздействуют ни кислоты, ни щелочи. Растворяется в броме. Также он не поддается коррозии, то есть со временем не ржавеет. Ниже приведены таблицы, описывающие свойства платины:

Топ стран по добыче

Лидируют на мировом рынке такие страны:

  1. Южно-Африканская республика.
  2. Россия.
  3. Зимбабве.
  4. США.
  5. Канада.

Мировые запасы платины

80% доступных к разработке месторождений металлов платиновой группы находятся в ЮАР (комплекс Бушвельд на севере страны).

Второе по объемам запасов — месторождение GreatDyke (Зимбабве).

3 и 4 место у РФ и Северной Америки (США, Канада). Канадские платиновые руды сосредоточены в провинции Онтарио и Манитоба. В США основной объем добычи происходит в двух крупных рудниках в штате Монтана.

Насыщены металлами платиновой группы колумбийские россыпные месторождения. Они сосредоточены на западе Кордильер, в речных долинах Атрато, Сан-Хуан.

Какие украшения изготавливают из платины

Платина — это самый износостойкий металл с антикоррозийными свойствами, олицетворяющий собой символ твердости и надежности. Представьте себе обручальные или помолвочные кольца из платины — неподвластные времени, как и самая сильная любовь.

фото украшений из платины
фото украшений из платины

Большим недостатком украшений из этого сплава будет дороговизна, если сопоставить аналогичные изделия из белого золота и платины, то второе будет дороже примерно в три раза. Неслучайно приведено сравнение между этими двумя металлами, так как они внешне очень похожи. Именно спрос на белое золото породил такую популярность платины.

Отдельно стоит упомянуть о сочетании платины с бриллиантами. Только такая оправа из серо-белого цвета способна подчеркнуть глубину и прозрачность камней. Недаром ведь до того, как приобрели известность платина и белое золото, бриллианты крепили именно в серебро. А учитывая такую естественную твердость платины, вы будете всегда знать, что «камешки» всегда хорошо закреплены в кольце. Такое украшение способно подчеркнуть высокий уровень благосостояния и уверенности в себе.

Слиток платины
Слиток платины

Ювелирная отрасль не основная для этого благородного металла. В медицине из платины делают электроды для больных стенокардией, используют в зубоврачебном деле, при лечении онкозаболеваний. С ее помощью делают также зеркала для лазерной техники, изготавливают стабильные и долговечные электрические контакты.

Как находят платиновые жилы

Основное место добычи — медные, никелевые месторождения (коренные и россыпные). Из них платину добывают попутно с другими металлами. В ультраосновных изверженных породах находят платиновые самородки. Природные минеральные руды с высоким содержанием элемента распространены мало.

Спутники платины

В месторождениях платины сопровождают металлы платиновой группы.

Кроме этого в различных породах платина встречается с такими сопутствующими минералами:

  1. Основные и ультраосновные магмы — серпентин, хромит, магнетит, хризотил-асбест, оливин, ромбические пироксены.
  2. Россыпи — хромит, корунд, магнетит, золото, алмазы.
  3. Диабазы — халькопирит.

Где встречается платина в природе

Это редчайший из элементов коры Земли.

Встречается как самородки, сплавы с никелем, медью, металлами платиновой группы.

Залежи, где находится платина, связаны с основными и ультраосновными магматическими породами.

Физические свойства

Серовато-белый пластичный металл, температуры плавления и кипения — 1769°С и 3800°С. Платина — один из самых тяжелых (плотность 21,5 г/см³) и самых редких металлов: среднее содержание в земной коре 5•10−7% по массе.

Как определить подлинность

Под видом платины предлагают серебро либо белое золото.

Можно определить подлинность изделия в домашних условиях:

  • Изделие из платины тяжелее золотого, тем более серебряного сопоставимых параметров.
  • Положить рядом изделие из серебра и образец. Даже высокопробное серебро выдает сероватость и «холодность». Платиновый состав отличает чистый теплый белый блеск.

Есть и другие отличия платины от белого золота:

  • Платиновые кольца, серьги, даже колье и браслеты не бывают крупногабаритными, массивными – металл слишком дорог.
  • При обычной температуре на нее не действуют перекись водорода, раствор йода, уксусная кислота. На поверхности они не оставят следов.
  • Под пламенем свечи, зажигалки, бытовой газовой плиты она нагреется, но не изменится внешне. Золото может размягчиться.
  • Можно подержать образец в руках: царский металл нагревается дольше золота, тем более серебра.
  • Гарантированно отличить оригинал способен работник ломбарда или ювелир.

Платина выглядит почти как белое золото, поэтому многие уверены, что это одно и то же. Однако белое золото – это сплав металлов, а платина – самостоятельный элемент.

Получение

Самородную платину добывают на приисках (см. подробнее в статье Благородные металлы), 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 HNO3. При этом иридий и палладий восстанавливаются до Ir3+ и Pd2+. Последующим добавлением хлорида аммония выделяют гексахлороплатинат (IV) аммония (NH4)2PtCl6. Высушенный осадок прокаливают при 800—1000 °C:

3(NH4)2[PtCl6] →T   2N2↑ + 2NH3↑ + 18HCl + 3Pt

Получаемую таким образом губчатую платину подвергают дальнейшей очистке повторным растворением в царской водке, осаждением (NH4)2PtCl6 и прокаливанием остатка. Затем очищенную губчатую платину переплавляют в слитки. При восстановлении растворов солей платины химическим или электрохимическим способом получают мелкодисперсную платину — платиновую чернь.

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.

Ухаживаем за платиновыми украшениями

В уход за ювелирным изделием входят:

  • чистка у профессионала (особенно, если в украшении есть драгоценные камни);
  • проверка хорошей фиксации камней в изделии;
  • в отличие от вас ювелирным украшениям не приносят пользы косметические средства и бытовая химия;
  • осматривайте украшение на предмет трещин, царапин, сколов. Обнаружили ущерб — бегите к ювелиру.

Храните украшения в отдельных футлярах, коробочках, мешочках. Так изделия из разных металлов и камней (с разной твердостью) не поцарапают одно другое.

Платиновое изображение Ленина на ордене Ленина.

Платиновое изображение Ленина на ордене Ленина.

Мойте серьги, кольца мыльным нейтральным раствором с помощью мягкой щетки. Цепочки кладите в стаканчик, заливайте мыльным раствором и поболтайте содержимое.

Затем ополосните изделие под проточной водой и высушите.

ПРИМЕНЕНИЕ

Платина и её сплавы широко используются для произвСоединения 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

Молекулярный вес195.08 г/моль
Происхождение названияот испанского Platina, уменьшит. от plata — «серебро», т. е. серебрецо, серебришко
IMA статусдействителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

Биологическая роль

Применение в медицине

Согласно Центрам Контроля, Болезни и Предотвращения, краткосрочное воздействие платиновых солей может вызвать раздражение глаз, носа, и горла. Долгосрочное использование может вызвать дыхательные расстройства и аллергию кожи. Текущий стандарт OSHA — 0.002 миллиграмма в кубическом метре воздуха усредненно соответствует 8-часовому пользованию.[4]

Определенные платиновые комплексы используются в химиотерапии и показывают хорошую деятельность антиопухоли для небольшого количества опухолей. Цисплатин особенно эффективен против относящегося к раку яичка ; норма лечения была улучшена от 10 % до 85 %.[5] Однако, побочные эффекты серьезны. Причины цисплатина совокупное, необратимое почечное повреждение и глухота.[6] Как с другими ototoxic агентами, глухота может быть вторичной к взаимодействиям с меланином в полоске vascularis.

Платина является катализатором в изготовлении каучука силикона и компоненты геля внедрены несколько типов медицинских имплантов (грудные имплантаты, объединенная замена prosthetics, искусственные поясничные диски, сосудистые порты доступа). При этом предполагалось, что платина освобождая радикалы, могла войти в тело и вызвать неблагоприятные эффекты. Однако исследования FDA и других стран по даной проблеме показали, что нет никаких свидетельств наличия токсичности в естественных условиях обитания.[7]

платина platinum pt