Plaatina kirjeldus. Mis on plaatina ja valge kuld? Looduslikud plaatinaühendid

Kiire tekstiotsing

Metallidest kõige väärtuslikum

Metalli avastamise ajalugu viib meid mitu tuhat aastat tagasi. Arvamused plaatina avastamise kohta jagunevad. Mõned teadlased väidavad, et seda metalli teadsid ja kasutasid aktiivselt sellised iidsed tsivilisatsioonid nagu inkad, asteegid ja maiad. Need tsivilisatsioonid eksisteerisid aga nii kaua aega tagasi, et selle kohta pole usaldusväärseid andmeid.

Teiste teadlaste versioon kõlab tõenäolisemalt. Plaatina avastas inimene 18. sajandil Lõuna-Ameerikas. Sel ajal ei teadnud inimesed selle tohutust väärtusest ja suhtusid plaatinasse põlgusega. Selle sarnasuse tõttu hõbedaga ja seetõttu, et seda ei saa sulatada.

Tänapäeval on plaatina väärtus inimestele hästi teada. Vene Föderatsiooni keskpanga andmetel on plaatina hind 1743,75 rubla/gramm.

Plaatina keemiline koostis

Puhtal kujul, nagu ka teised väärismetallid, on plaatina haruldane. Levinuimad on need tükid, milles enamus (80%-88%) on plaatina ja ülejäänu raud. Seda sorti nimetatakse polükseeniks. Samuti on sorte, mis sisaldavad niklit (umbes 3% niklit), pallaadiumi (7% kuni 40% pallaadiumi), iriidiumi, roodiumi (kuni 5% roodiumi).

Perioodilises tabelis nimetatakse seda Platinaks ja sellel on tähis Pt. Rühm – 10, periood – 6, aatomarv – 78, aatommass – 195,084 g/mol. Plaatina ei suhtle enamiku elementidega. Siiski võib reaktsioon toimuda kõrgete temperatuuride mõjul.

Plaatina reageerib:

• "kuninglik viin" - lahustub selles normaalsel temperatuuril;
• väävelhape – lahustub kõrgel temperatuuril kontsentraadis;
• vedel broom – lahustub kõrgel temperatuuril kontsentraadis;

Kõrge temperatuuriga kokkupuutel:

• leelised;
• naatriumperoksiid;
• halogeenid;
• väävel;
• süsinik (moodustab tahke lahuse);
• seleen;
• räni (moodustab tahke lahuse);
• hapnik (moodustab lenduvaid oksiide).

Metall on hea katalüsaator. Katalüsaatorina on see tööstuses asendamatu.

Sellel on kuubikujuline näokeskne kristallvõre

Vabas olekus on metall monoatomiline molekul

Füüsikalised omadused

Looduses leidub seda kõige sagedamini hallikasvalgete tükikeste kujul, mille suurus ulatub väikestest teradest kuni 8 kg kaaluvate kivideni.

Peamised füüsilised omadused:

• ρ = 21,09-21,45 g/cm3;
• Sulamistemperatuur – 1768,3 ᵒС;
• Keemistemperatuur – 3825 ᵒС;
• Soojusjuhtivus – 71,6 W/m×K;
• Kõvadus Mohsi skaalal – 3,5.

Plaatina ilma lisanditeta on diamagnetiline. Looduses leidub seda aga sagedamini polükseeni kujul, mis on magnetiline. Sellel on kõrge elektrijuhtivus ja plastilisus (plastilisus ja plastilisus).

Metalli kasutatakse kõige aktiivsemalt keemiatööstuses. Tänu oma plastilisusele ja elektrijuhtivusele sobib see väävelhappe, aga ka laboratoorsete keemiliste klaasnõude valmistamiseks, mis puutuvad kokku kõrgete temperatuuridega.

Metalli kasutatakse laialdaselt elektritööstuses, kui on vajalik galvaaniline katmine, erinevate elektriseadmete elementide kattekihina.

Plaatina kui katalüsaator on nafta rafineerimistööstuses asendamatu.

Lisaks on metalli väärtus suur auto-, klaasi-, rahatööstuses, juveelitööstuses ja meditsiinis (eriti hambaravis).

Plaatina kaevandamine

Väärismetallide kaevandamise juhtpositsioon kuulub Venemaale, Lõuna-Aafrikale, Kanadale, USA-le ja Colombiale. Aastane toodang on 36 tonni metalli.

Ameeriklased olid esimesed, kes plaatina kaevandasid. Venemaa avastas plaatina palju hiljem, 1819. aastal Uuralites. Seejärel avastati veel mitu väärtusliku metalli leiukohta. Juba 1828. aastal oli Venemaal toodang 1,5 tonni. Mis ületas oluliselt Lõuna-Ameerika tulemusi. 19. sajandi lõpus tõusis Venemaa vaieldamatuks liidriks ja sai 40 korda rohkem väärtuslikku metalli kui kõik teised riigid.

Praegune juht on Lõuna-Aafrika Vabariik. Venemaa on teisel kohal ja toodab ligikaudu 25 tonni aastas. Maailma plaatinavarud ulatuvad täna ligikaudu 80 tuhande tonnini ja jagunevad Lõuna-Aafrika, Venemaa ja Ameerika vahel.

Kunstlik plaatina

Plaatinat peetakse haruldaseks väärismetalliks. Selle kaevandamine ja sellele järgnev tootmine on üsna keeruline ja töömahukas protsess. Sellest hoolimata kasutatakse seda laialdaselt peaaegu kõigis tööstuse ja inimelu valdkondades. Selle hind on üsna kõrge ja langust pole oodata. Nõudlus metalli järele kasvab ja selle kogus looduses ainult väheneb. Metalli kättesaadavamaks muutmiseks ja selle maksumuse mõnevõrra vähendamiseks otsustas Maailma Investeerimisnõukogu selle metalli kunstlikult sünteesida. Selles väljaandes osaleb aktiivselt ka Venemaa teaduskeskus Sinteztech. Kunstliku plaatina tootmiseks kasutatakse külmtransmutatsiooni meetodit.

«See metall on jäänud maailma algusest kuni praeguseni täiesti tundmatuks, mis on kahtlemata väga üllatav. Hispaania matemaatik Don Antonio de Ulloa, kes tegi koostööd kuningalt Peruusse saadetud prantsuse akadeemikutega... on esimene, kes mainis seda oma reisiuudistes, mis trükiti 1748. aastal Madridis. Pange tähele, et varsti pärast plaatina avastamist , ehk valge kuld, arvasid nad, et see pole mingi eriline metall, vaid kahe tuntud metalli segu. Kuulsad keemikud arvestasid seda arvamust ja nende katsed hävitasid selle..."
Nii öeldi plaatina kohta 1790. aastal kuulsa vene koolitaja N. I. välja antud loodusloo, füüsika ja keemia poe lehtedel.

Täna plaatina mitte ainult väärismetall, vaid – mis veelgi olulisem – üks tehnilise revolutsiooni olulisi materjale. Üks Nõukogude plaatinatööstuse korraldajatest, professor Orest Jevgenievitš Zvjagintsev võrdles plaatina väärtust soola väärtusega toiduvalmistamisel - vajate natuke, kuid ilma selleta ei saa te õhtusööki valmistada ...
Plaatina aastane toodang on maailmas alla 100 tonni (1976. aastal umbes 90), kuid kaasaegse teaduse, tehnoloogia ja tööstuse kõige erinevamad valdkonnad ei saa eksisteerida ilma plaatinata. See on asendamatu paljudes kaasaegsete masinate ja seadmete kriitilistes komponentides. See on kaasaegse keemiatööstuse üks peamisi katalüsaatoreid. Lõpuks on selle metalli ühendite uurimine tänapäevase koordineerivate (keeruliste) ühendite keemia üks peamisi "harusid".

valge kuld

“Valge kuld”, “mädakuld”, “konnakuld”... Nende nimede all esineb plaatina XVIII sajandi kirjanduses. See metall on tuntud juba pikka aega, selle valged rasked terad leiti kullakaevandamise käigus. Kuid neid ei saanud kuidagi töödelda ja seetõttu ei kasutatud plaatinat pikka aega.

Kuni 18. sajandini. see kõige väärtuslikum metall koos aherainega visati prügimäele ning Uuralites ja Siberis kasutati laskmisel kohaliku plaatina terasid.
Euroopas hakati plaatinat uurima 18. sajandi keskel, kui Hispaania matemaatik Antonio de Ulloa tõi selle metalli proove Peruu kullamaardlatest.
Mingi naljaka nähtusena tõi ta Euroopasse valge metalli terad, mis alasile löömisel ei sulanud ega lõhenenud... Siis olid uuringud, vaieldi - kas aine oli lihtne plaatina või “kahe tuntud segu metallid – kuld ja raud,” nagu ta uskus näiteks kuulus loodusteadlane Buffoy.
Selle metalli esimene praktiline kasutusala oli juba 18. sajandi keskel. leitud võltsijate poolt.
Sel ajal hinnati plaatinat poole võrra hõbedast. Ja selle tihedus on kõrge - umbes 21,5 g / cm 3 ja see sulab hästi kulla ja hõbedaga. Seda ära kasutades hakkasid nad segama plaatinat kulla ja hõbedaga, esmalt ehetes ja seejärel müntides. Sellest teada saades kuulutas Hispaania valitsus välja võitluse plaatina "kahju" vastu. Välja anti kuninglik dekreet, millega kästi hävitada kogu kulla kõrvalsaadusena kaevandatud plaatina. Selle dekreedi kohaselt uputasid Santa Fe ja Papayani (Hispaania kolooniad Lõuna-Ameerikas) rahapajade ametnikud arvukate tunnistajate ees perioodiliselt Bogota ja Nauca jõkke kogunenud plaatina.
Alles 1778. aastal tunnistati see seadus kehtetuks ja Hispaania valitsus, ostes plaatinat väga madalate hindadega, hakkas seda kuldmüntidega segama... Nad võtsid kogemuse omaks!
Arvatakse, et inglane Watson sai esimesena puhta plaatina aastal 1750. Aastal 1752, pärast Schaefferi uurimistööd, tunnistati see uueks elemendiks. XVIII sajandi 70ndatel. Esimesed tehnilised tooted valmistati plaatinast (plaadid, traadid, tiiglid). Need tooted olid muidugi ebatäiuslikud. Nende valmistamiseks pressiti kõrgel kuumusel käsnjas plaatina. Pariisi juveliir Jeanpetit (1790) saavutas kõrged oskused teaduslikul eesmärgil plaatinatoodete valmistamisel. Ta sulatas loodusliku plaatina arseeniga lubja või leelise juuresolekul ja seejärel põletas liigse arseeni tugeva kaltsineerimisega ära. Tulemuseks oli tempermalm, mis sobib edasiseks töötlemiseks.
19. sajandi esimesel kümnendil. kvaliteetsed plaatinatooted valmistas inglise keemik ja insener Wollaston, roodiumi ja pallaadiumi avastaja. Aastatel 1808-1809 Prantsusmaal ja Inglismaal valmistati (peaaegu samaaegselt) plaatinast laevu, mis kaalusid peaaegu naela. Nende eesmärk oli toota kontsentreeritud väävelhapet.
Selliste toodete ilmumine ja elemendi nr 78 väärtuslike omaduste avastamine suurendas nõudlust selle järele, plaatina hind tõusis ning see omakorda stimuleeris uusi uuringuid ja otsinguid.

Plaatina keemia nr 78

Plaatinat võib pidada tüüpiliseks VIII rühma elemendiks. Seda rasket hõbevalget metalli, millel on kõrge sulamistemperatuur (1773,5 °C), kõrge elastsus ja hea elektrijuhtivus, ei klassifitseerita ilma põhjuseta väärismetalliks. See ei korrodeeru enamikus agressiivsetes keskkondades, ei astu kergesti keemilistesse reaktsioonidesse ja kogu oma käitumisega õigustab I. I. Tšernjajevi tuntud ütlust: "Plaatina keemia on selle keeruliste ühendite keemia."
Nagu VIII rühma elemendile kohane, võib plaatina omada mitut valentsust: 0, 2+, 3+, 4+, 5+, 6+ ja 8+. Kuid mis puudutab elementi numbrit 78 ja selle analooge, siis peaaegu sama palju kui valentsi, on oluline veel üks omadus - koordinatsiooniarv. See tähendab, mitu aatomit (või aatomirühma) ligande võib paikneda kompleksühendi molekuli keskaatomi ümber. Plaatina kõige iseloomulikum oksüdatsiooniaste selle kompleksühendites on 2+ ja 4+; koordineerimisnumber on neil juhtudel vastavalt neli või kuus. Kahevalentsetel plaatinakompleksidel on tasapinnaline struktuur, neljavalentsetel plaatinakompleksidel aga oktaeedriline struktuur.
Keskel plaatinaaatomiga komplekside diagrammidel tähistab täht A ligande. Ligandideks võivad olla mitmesugused happelised jäägid (Cl -, Br -, I -, N0 2, N03 -, CN -, C 2 04 ~, CNSH -), lihtsa ja keerulise struktuuriga neutraalsed molekulid (H 2 0, NH 3, C 5 H 5 N, NH 2 OH, (CH 3) 2 S, C 2 H 5 SH) ja paljud teised anorgaanilised ja orgaanilised rühmad. Plaatina võib isegi moodustada komplekse, milles kõik kuus ligandi on erinevad.
Plaatina kompleksühendite keemia on mitmekesine ja keeruline. Me ei koorma lugejat oluliste detailidega. Ütleme nii, et selles keerulises teadmiste vallas on nõukogude teadus alati olnud ja on ees. Tuntud Ameerika keemiku Chatti väide on selles mõttes iseloomulik.
"Võib-olla polnud juhus, et ainus riik, mis pühendas 20. ja 30. aastatel olulise osa oma keemiauuringutest koordineeriva keemia arendamisele, oli ka esimene riik, kes saatis Kuule raketi."
Siinkohal on kohane meenutada ühe Nõukogude plaatinatööstuse ja -teaduse rajaja Lev Aleksandrovitš Tšugajevi väidet: "Igale täpselt kindlaks tehtud faktile plaatinametallide keemia kohta on varem või hiljem oma praktiline vaste."

Plaatina vajadus

Viimase 20-25 aasta jooksul on nõudlus plaatina järele mitu korda kasvanud ja kasvab jätkuvalt. Enne II maailmasõda kasutati ehetes üle 50% plaatinast. Plaatina sulameid kulla, pallaadiumi, hõbeda, vasega kasutati teemantide, pärlite, topaaside raamide valmistamiseks... Plaatinaraami pehme valge värv suurendab kivi mängulisust, see tundub suurem ja elegantsem kui kullas või hõbedane raam. Plaatina kõige väärtuslikumad tehnilised omadused tegid aga selle kasutamise ehetes irratsionaalseks.
Nüüd kasutatakse umbes 90% tarbitavast plaatinast tööstuses ja teaduses, juveliiride osakaal on palju väiksem. Selle põhjuseks on elemendi nr 78 tehniliselt väärtuslike omaduste kompleks.
Happekindlus, kuumuskindlus ja omaduste püsivus süütamisel on plaatina juba ammu muutnud laboriseadmete tootmisel hädavajalikuks. "Ilma plaatinata," kirjutas Justus Liebig eelmise sajandi keskel, "paljudel juhtudel oleks võimatu seda mineraali analüüsida... enamiku mineraalide koostis jääks teadmata." Plaatinat kasutatakse tiiglite, tasside, klaaside, lusikate, spaatlite, otsikute, filtrite ja elektroodide valmistamiseks. Kivimid lagundatakse plaatina tiiglites – kõige sagedamini sulatades need soodaga või töödeldes vesinikfluoriidhappega. Plaatinanõusid kasutatakse eriti täpsete ja vastutustundlike analüütiliste toimingute tegemiseks...
Plaatina olulisemad kasutusvaldkonnad olid keemia- ja naftatööstus. Umbes poolt tarbitavast plaatinast kasutatakse nüüd erinevate reaktsioonide katalüsaatorina.
Plaatina on ammoniaagi oksüdatsioonireaktsiooni parim katalüsaator lämmastikoksiidiks N0 ühes peamises lämmastikhappe tootmise protsessis. Katalüsaator on siin plaatinatraadi võrgusilma kujul, mille läbimõõt on 0,05–0,09 mm. Võrgusilma materjalile lisati roodiumilisand (5-10%). Kasutatakse ka kolmekomponentset sulamit, mis sisaldab 93% Pt, 3% Rh ja 4% Pd. Roodiumi lisamine plaatinale suurendab mehaanilist tugevust ja pikendab elemendi kasutusiga, pallaadium aga vähendab veidi katalüsaatori maksumust ja suurendab veidi (1-2%) selle aktiivsust. Plaatinavõrgu kasutusiga on üks kuni poolteist aastat. Pärast seda saadetakse vanad võrgud regenereerimiseks rafineerimistehasesse ja paigaldatakse uued. Lämmastikhappe tootmisel kulub märkimisväärses koguses plaatinat.
Plaatinakatalüsaatorid kiirendavad paljusid teisi praktiliselt olulisi reaktsioone: rasvade, tsükliliste ja aromaatsete süsivesinike, olefiinide, aldehüüdide, atsetüleeni, ketoonide hüdrogeenimist, S0 2 oksüdatsiooni S0 3-ks väävelhappe tootmisel. Neid kasutatakse ka vitamiinide ja mõnede ravimite sünteesil. Teadaolevalt kulus USA-s 1974. aastal keemiatööstuse vajadusteks umbes 7,5 tonni plaatinat.

Plaatinakatalüsaatorid ei ole nafta rafineerimistööstuses vähem tähtsad. Nende abiga toodetakse katalüütilise reformimise seadmetes kõrge oktaanarvuga bensiini, aromaatseid süsivesinikke ja tehnilist vesinikku nafta bensiini ja nafta fraktsioonidest. Siin kasutatakse plaatinat tavaliselt peene pulbri kujul, mida kantakse alumiiniumoksiidile, keraamikale, savile ja kivisöele. Selles tööstuses töötavad ka teised katalüsaatorid (alumiinium, molübdeen), kuid plaatina katalüsaatoritel on vaieldamatud eelised: suurem aktiivsus ja vastupidavus, kõrge efektiivsus. USA naftatööstus ostis 1974. aastal umbes 4 tonni plaatinat.
Teine suur plaatina tarbija on autotööstus, mis kummalisel kombel kasutab ka selle metalli katalüütilisi omadusi heitgaaside järelpõletamiseks ja neutraliseerimiseks.
Nendel eesmärkidel ostis USA autotööstus 1974. aastal 7,5 tonni plaatinat – peaaegu sama palju kui keemia- ja naftatööstus kokku.
Neljas ja viies suurim plaatina tarbijad Ameerika Ühendriikides 1974. aastal olid elektrotehnika ja klaasitootmine.
Plaatina elektriliste, termoelektriliste ja mehaaniliste omaduste stabiilsus ning kõrgeim korrosiooni- ja soojustakistus on muutnud selle metalli asendamatuks kaasaegses elektrotehnika, automaatika ja telemehaanika, raadiotehnika ja täppisinstrumentide valmistamise jaoks. Plaatinat kasutatakse kütuseelementide elektroodide valmistamiseks. Selliseid elemente kasutatakse näiteks Apollo seeria kosmoselaevadel.
Klaaskiu tootmiseks valmistatud stantsid on valmistatud plaatina sulamist, milles on 5–10% roodiumi. Optiline klaas sulatatakse plaatina tiiglites, kui on eriti oluline retsepti üldse mitte rikkuda.
Keemiatehnikas on plaatina ja selle sulamid suurepärased korrosioonikindlad materjalid. Paljude ülipuhaste ainete ja erinevate fluori sisaldavate ühendite tootmise seadmed on seest kaetud plaatinaga ja mõnikord ka täielikult sellest valmistatud.
Väga väike osa plaatinast läheb meditsiinitööstusesse. Kirurgilised instrumendid on valmistatud plaatinast ja selle sulamitest, mis oksüdeerumata steriliseeritakse alkoholipõleti leegis; see eelis on eriti väärtuslik põllul töötades. Plaatina sulamid pallaadiumi, hõbeda, vase, tsingi ja nikliga on ka suurepärased proteeside materjalid.
Teaduse ja tehnoloogia nõudlus plaatina järele kasvab pidevalt ega ole alati rahuldatud. Plaatina omaduste edasine uurimine laiendab veelgi selle väärtusliku metalli ulatust ja võimalusi.

"HÕBE"? Elemendi nr 78 tänapäevane nimetus tuleneb hispaaniakeelsest sõnast plata – hõbe. Nime "plaatina" võib tõlkida kui "hõbe" või "hõbe".
STANDARDKILOGRAMM. Meie riigis valmistatakse kilogrammi etalon plaatina ja iriidiumi sulamist, mis on sirge silinder läbimõõduga 39 mm ja kõrgusega 39 mm. Seda hoitakse Leningradis, üleliidulises metroloogia teaduslikus uurimisinstituudis. D. I. Mendelejev. Varem oli standard ka plaatina-iriidiumi meeter.
PLATIAMINERAALID. Toorplaatina on segu erinevatest plaatina mineraalidest. Mineraal polükseen sisaldab 80-88% Pt ja 9-10% Ee; vaskplaat - 65-73% Pt, 12-17% Fe ja 7,7-14% Cu; Nikkelplaatina sisaldab koos elemendiga nr 78 rauda, ​​vaske ja niklit. Tuntud on ka plaatina looduslikud sulamid ainult pallaadiumiga või ainult iriidiumiga – teiste platinoidide jäljed. Samuti on mõned mineraalid - plaatina ühendid väävli, arseeni ja antimoniga. Nende hulka kuuluvad sperrüliit PtAs 2, kooperiit PtS, braggiit (Pt, Pd, Ni)S.
SUURIMA. Venemaa teemandifondi näitusel demonstreeritud suurimad plaatinatükid kaaluvad 5918,4 ja 7860,5 g.
PLAATIINAMUST. Plaatinamust on metallist plaatina peen pulber (tera suurus 25-40 mikronit), millel on kõrge katalüütiline aktiivsus. See saadakse formaldehüüdi või muude redutseerivate ainete reageerimisel kompleksse heksakloroplatiinhappe H2 [PtCl6] lahusega.
1812. AASTAL VÄLJAANDTUD “KEEMIASÕNARAAMAT”. "Professor Snyadetsky avastas Vilniuses plaatinast uue metallilise olendi, millele ta pani nimeks Bestiy"...
"Fourcroy luges instituudis esseed, milles ta väidab, et plaatina sisaldab rauda, ​​titaani, kroomi, vaske ja senitundmatut metallilist ainet."
“Kuld sobib hästi plaatinaga, aga kui viimase kogus ületab 1/47, siis muutub kuld valgeks, ilma et see raskust ja plastilisust oluliselt suurendaks. Hispaania valitsus, kartes seda kompositsiooni, keelas plaatina vabastamise, kuna ei teadnud vahendeid võltsimise tõestamiseks.

PLATIINIUMLADUDE OMADUSED. Näib, et laboris olevad plaatinaroad sobivad igaks juhuks, kuid see pole nii. Ükskõik kui üllas see raske väärismetall ka poleks, tuleb selle käsitsemisel meeles pidada, et kõrgel temperatuuril muutub plaatina tundlikuks paljude ainete ja mõjude suhtes. Näiteks plaatina tiigleid on võimatu kuumutada redutseerivas leegis, veel vähem suitsuses leegis: kuum plaatina lahustab süsiniku ja see muudab selle hapraks. Plaatinast kööginõudes metallid ei sulata: võimalik on suhteliselt madala sulamistemperatuuriga sulamite moodustumine ja hinnalise plaatina kadu. Samuti on plaatinaanumates võimatu sulatada metallide peroksiide, söövitavaid leeliseid, sulfiide, sulfiteid ja tiosulfaate: väävel kujutab teatud ohtu kuumale plaatinale, aga ka fosforile, ränile, arseenile, antimonile ja elementaarsele boorile. Kuid booriühendid, vastupidi, on kasulikud plaatina kööginõude jaoks. Kui teil on vaja seda korralikult puhastada, siis sulatatakse selles võrdses koguses KBF 4 ja H 3 VO 3 segu. Tavaliselt keedetakse plaatinanõusid puhastamiseks kontsentreeritud vesinikkloriid- või lämmastikhappega.

PLAATINA– perioodilisustabeli VIII rühma keemiline element, aatomnumber 78, aatommass 195,08. Hallikasvalge plastiline metall, sulamis- ja keemistemperatuurid - 1769°C ja 3800°C. Plaatina on üks raskemaid (tihedus 21,5 g/cm3) ja haruldasemaid metalle: keskmine sisaldus maakoores on 5,10–7 massiprotsenti.

Toatemperatuuril on see hapniku atmosfääris kuumutamisel väga inertne, oksüdeerub aeglaselt, moodustades lenduvaid oksiide. Peeneks purustatud olekus neelab see suures koguses hapnikku. Plaatina lahustub vedelas broomis ja veekogus. Kuumutamisel reageerib see teiste halogeenide, peroksiidide, süsiniku, väävli, fosfori ja räniga. Plaatina hävib, kui seda kuumutatakse leelistega hapniku juuresolekul, seega ei saa leeliseid plaatinast kööginõudes sulatada.

Plaatina, eriti peeneks jahvatatud olekus, on väga aktiivne katalüsaator paljudes keemilistes reaktsioonides, sealhulgas tööstuslikus mastaabis kasutatavates reaktsioonides. Näiteks katalüüsib plaatina vesiniku lisamise reaktsiooni aromaatsetele ühenditele isegi toatemperatuuril ja vesiniku atmosfäärirõhul. Veel 1821. aastal tegi saksa keemik I.V. Döbereiner avastas, et plaatinamust soodustab mitmeid keemilisi reaktsioone; plaatina ise aga muutusi ei teinud. Seega oksüdeeris plaatinamust veinialkoholi aurud juba tavatemperatuuril äädikhappeks. Kaks aastat hiljem avastas Döbereiner käsnja plaatina võime toatemperatuuril vesinikku süüdata. Kui vesiniku ja hapniku segu (plahvatusohtlik gaas) puutub kokku plaatinamusta või käsnja plaatinaga, siis toimub algul suhteliselt rahulik põlemisreaktsioon. Kuid kuna selle reaktsiooniga kaasneb suure hulga soojuse eraldumine, muutub plaatina käsn kuumaks ja plahvatusohtlik gaas plahvatab. Oma avastuse põhjal kujundas Döbereiner vesiniku tulekivi – seadme, mida kasutati laialdaselt tule tekitamiseks enne tikkude leiutamist.

Plaatinamust on kõige peenem plaatinapulber osakeste suurusega 20–40 mikronit. Nagu kõik peeneks jaotatud metallid (isegi kuld), on plaatina niello musta värvi. Plaatinamusta katalüütiline aktiivsus on palju suurem kui kompaktse metalli katalüütiline aktiivsus.

Oma ühendites on plaatina peaaegu kõik oksüdatsiooniastmed vahemikus 0 kuni +8. Kuid plaatinale on kõige iseloomulikum arvukate kompleksühendite moodustumine, millest on teada sadu. Paljud neist kannavad neid uurinud keemikute nimesid (Cossuse, Magnuse, Peirone, Zeise, Chugaevi jt soolad). Suure panuse selliste ühendite uurimisse andis vene keemik L. A. Chugaev (1973–1922), 1918. aastal loodud plaatina uurimise instituudi esimene direktor.

Plaatinakomplekside ebatavalist käitumist saab demonstreerida paljudes plaatina(IV) ühendites, mis valmistati ja uuriti 19. sajandil. Seega ühend koostisega PtCl 4 · 2NH 3 lahuses praktiliselt ei lagune ioonideks: selle vesilahused ei juhi voolu ja hõbenitraadiga ei moodusta need lahused sadet. Ühend PtCl 4 · 4NH 3 annab kõrge elektrijuhtivusega lahuseid, mis näitab, et vees laguneb see kolmeks iooniks; Seega sadestub hõbenitraat sellistest lahustest neljast klooriaatomist ainult kaks. PtCl 4 · 6NH 3 ühendis sadestatakse kõik neli klooriaatomit vesilahustest hõbenitraadiga; Lahuste elektrijuhtivus näitab, et sool laguneb viieks iooniks. Lõpuks, PtCl 4 · 2KCl koostisega komplekskloriidis, nagu ka esimeses ühendis, ei sadesta hõbenitraat üldse kloori, vaid selle aine lahused juhivad voolu ning elektrijuhtivus näitab kolme iooni moodustumist ja vahetusreaktsioone. paljastavad kaaliumiioonid. Need omadused on seletatavad kompleksühendite erineva struktuuriga, milles klooriioonid võivad sisalduda kompleksi sise- või välissfääris; sel juhul saavad vesilahustes dissotsieeruda ainult välissfääri ioonid, näiteks: Cl 2 ® 2+ + 2Cl – .

1827. aastal sai Taani keemik William Zeise ootamatult plaatinaühendi, mis sisaldas orgaanilist ainet – etüleeni; Selle struktuur tehti hiljem kindlaks: K H 2 O. Praeguseks on loodud palju plaatina kompleksühendeid nitriilidega RCN, amiinidega R3N, püridiiniga C5H5N, fosfiinidega R3P, sulfiididega R2S ja paljude teiste orgaaniliste ühenditega. õppinud . Mõned neist kompleksidest on leidnud praktilist rakendust näiteks pahaloomuliste kasvajate ravis.

Plaatina ajalugu on väga huvitav ja täis üllatusi. Kui hispaanlased 16. sajandi keskpaigas. Lõuna-Ameerikas kohtusid nad uue metalliga, mis nägi välja väga sarnane hõbedaga (hispaania keeles plata), nimetati seda plaatinaks, mis tähendab sõna-sõnalt "väike hõbedat", "väike hõbedat". Seda mõnevõrra halvustavat nimetust seletatakse plaatina erakordse tulekindlusega, mida ei olnud võimalik sulatada, pikka aega ei kasutatud ja mida hinnati hõbedast poole võrra. Kuid kui juveliirid avastasid, et plaatina legeerub hästi kullaga, hakkasid mõned neist suhteliselt odavat metalli kuldesemeteks segama. Tiheduse järgi oli võltsingut võimatu tuvastada: plaatina on kullast raskem ja kergema hõbeda abil ei olnud keeruline valuploki tihedust kulla tihedusega täpselt sobitada. See lõppes sellega, et Hispaania kuningas käskis plaatina impordi peatada ja kõik selle varud merre uputada. See seadus tunnistati kehtetuks alles 1778. aastal.

18. sajandi keskel. keemikud uurisid plaatina omadusi ja tunnistasid selle uue elemendina. Tänu oma erakordsele keemilisele vastupidavusele hakati plaatinat kasutama keemiaseadmete tootmiseks. Nii valmistati 1784. aastal esimene plaatina tiigel ja 1809. aastal - plaatinast retort kaaluga 13 kg; Selliseid retorte kasutati väävelhappe kontsentreerimiseks. Plaatinatooted valmistati sepistamise või kuumpressimise teel, kuna sel ajal ei olnud elektriahju, mis suudaks toota piisavalt kõrget temperatuuri. Aja jooksul õppisid nad detoneeriva gaasi leegis plaatinat sulatama ja 1862. aasta Londoni näitusel võis näha kuni 200 kg kaaluvaid plaatinavalusid.

Venemaal avastati plaatina esmakordselt Uuralites Jekaterinburgi lähedalt 1819. aastal ja 5 aastat hiljem avastati plaatina asetajad Nižni Tagili rajoonis. Uurali maardlad olid nii rikkad, et Venemaa saavutas selle metalli kaevandamisel kiiresti maailmas esikoha. Nii kaevandati ainuüksi 1828. aastal Venemaal üle 1,5 tonni plaatinat – rohkem kui 100 aastaga Lõuna-Ameerikas. Ja 19. sajandi lõpuks. Plaatina tootmine Venemaal oli 40 korda suurem kui kõigi teiste riikide kogutoodang. Ühe Uuralitest avastatud plaatinatüki mass oli 9,6 kg!

19. sajandi keskpaigaks. Prantsusmaal ja Inglismaal viidi läbi ulatuslikud uuringud plaatina rafineerimise (teiste metallide puhastamise) kohta. Puhta plaatina valuplokkide tööstusliku tootmismeetodi kasutas esmakordselt 1859. aastal prantsuse keemik A. Saint-Clair Deville. Pärast seda hakkasid välisettevõtted peaaegu kogu Uurali plaatinat ostma ja välismaale eksportima. Alguses ostsid selle peamiselt Prantsuse ja Inglise ettevõtted, sealhulgas Londoni kuulsad Johnson, Matthay and Co. Siis liitusid nendega Ameerika ja Saksa ettevõtted.

Looduslikku plaatinat uurinud keemikud avastasid selles mitmeid uusi elemente. 19. sajandi alguses. Inglise keemik W. Wollaston, uurides seda osa toorplaatinast, mis lahustus vees, avastas pallaadiumi ja roodiumi ning tema kaasmaalane S. Tennant avastas lahustumatus jäägis iriidiumi ja osmiumi. Lõpuks, aastal 1844, avastas Kaasani ülikooli professor K.K.Klaus plaatinarühma viimase elemendi - ruteeniumi.

1826. aastal töötas Peterburi insener P.G Sobolevsky välja tempermalmist plaatina tootmise meetodi. Selleks lahustati looduslik plaatina veekogus ja saadi heksakloroplaatina (IV) hape: 3Pt + 4HNO 3 + 18HCl ® 3H 2 + 4NO + 8H 2 O. Sellest lahusest oli pärast neutraliseerimist praktiliselt lahustumatu ammooniumheksakloroplatinaat. saadi, mis pesti ja kaltsineeriti: (NH 4) 2 ® Pt + 2NH 4 Cl + 2Cl 2. Saadud plaatinapulbrit (“plaatinakäsna”) saab seejärel külm- ja kuumpressimise ja sepistamise teel muuta erinevateks kvaliteetseteks toodeteks. Nii hakati Venemaal valmistama esimesi plaatinatooteid - tiigleid, tasse, medaleid, traati. Protsess saavutas ülemaailmse kuulsuse, isegi Nicholas I hakkas selle vastu huvi tundma, külastades laborit ja jälgides isiklikult plaatina puhastamist. Sarnane tulekindlate metallide töötlemise meetod, nn pulbermetallurgia, ei ole kaotanud oma tähtsust tänapäevani.

Sobolevski looming sai peagi ootamatu jätku. Suur kogus Uuralites kaevandatud plaatinat ei leidnud väärilist praktilist kasutust. Ja siis hakati rahandusminister E. F. Kankrini ettepanekul alates 1828. aastast Venemaal esimest korda maailma ajaloos välja laskma plaatinamünte nimiväärtustega 3,6 ja 12 rubla. Selliseid veidraid nimiväärtusi seletatakse sellega, et nende müntide läbimõõt vastas tavapärastele Venemaa müntidele nimiväärtustes 1 rubla, 50 ja 25 kopikat. Samal ajal oli 12-rublase mündi mass 41,41 g ja rubla mündis 18 g puhast hõbedat. Seega olid plaatina mündid metalli väärtuse poolest 5,2 korda kallimad kui hõbemündid, mis. vastas täpselt nende aastate plaatina hindadele .

17 aasta jooksul lasti välja 1 372 000 kolmerublasest, 17 582 kuuerublasest ja 3 303 kaheteistrublasest kogukaaluga 14,7 tonni! See on globaalses finantssüsteemis ainulaadne juhtum. 19. sajandi vene plaatinamündid. – väga harv: 12-rublase mündi hind ületab 5000 dollarit.

Kaevanduste omanikud Demidovid said oma plaatina müügist valitsusele palju kasu. 1840. aastal kaevandati juba 3,4 tonni väärismetalli. Kuid 1845. aastal peatati uue rahandusministri F. P. Vronchenko nõudmisel plaatinamüntide väljastamine ja kõik mündid eemaldati kiiresti ringlusest. Selle paanikameetme põhjuseks on mitu põhjust. Nad ütlevad, et kartsid nende müntide võltsimist välismaal (kus plaatina oli väidetavalt odavam) ja nende salajast importi Venemaale. Ringlusest eemaldatud müntide hulgast ei leitud aga ühtki võltsitud münti. Teise, usutavama versiooni kohaselt kasvas nõudlus plaatina järele ja selle hind Euroopas nii palju, et müntides leiduv metall muutus nende nimiväärtusest kallimaks. Kuid siis tuli karta muud: müntide salajast väljavedu Venemaalt, nende sulatamist ja väärismetallide müüki. Huvitaval kombel näitas Michael Faraday oma populaarses plaatinateemalises loengus 22. veebruaril 1861 Venemaa plaatinamünte; Analüüsinud nende koostist, leidis ta, et mündid sisaldasid 97% plaatinat, 1,2% iriidiumi, 0,5% roodiumi, 0,25% pallaadiumi, samuti vase ja raua lisandeid. Faraday avaldas austust Vene käsitöölistele, kes suutsid vermida münte ebapiisavalt puhastatud ja seetõttu üsna haprast plaatinast.

Pärast plaatinast müntide vermimise lõpetamist langes selle tootmine järsult (peaaegu 20 korda), kuid hakkas seejärel uuesti kasvama. Ja 1915. aastal moodustas Venemaa 95% kogu maailmas kaevandatud plaatina kogusest (ülejäänud 5% sai Colombia). Venemaal selle järele aga praktiliselt puudus nõudlus ja peaaegu kogu see eksporditi. Niisiis ostis Inglismaa 1867. aastal Venemaalt kokku kogu plaatinavaru – üle 16 tonni. 19. sajandi lõpuks. Plaatina tootmine Venemaal on jõudnud 4,5 tonnini aastas ja praegu kaevandatakse maailmas umbes 100 tonni aastas. Lisaks Venemaale kaevandatakse plaatinat Lõuna-Aafrikas, Kanadas ja USA-s.

Enne Esimest maailmasõda oli Colombia Venemaa järel suuruselt teine ​​plaatinakaevandusriik; alates 1930. aastatest sai sellest Kanada ja pärast II maailmasõda Lõuna-Aafrika Vabariik. Näiteks 1952. aastal kaevandati Kolumbias vaid 0,75 tonni plaatinat, USA-s 0,88 tonni, Kanadas 3,75 tonni ja Lõuna-Aafrika Liidus 7,2 tonni (NSVL-is andmed plaatina tootmise kohta jm. strateegilised materjalid olid salastatud).

Umbes 20. sajandi keskpaigani. enamus plaatinast kasutati ehete valmistamiseks. Praegu kasutatakse plaatinat peamiselt tehnilistel eesmärkidel. Plaatina ja selle sulamite peamised kasutusvaldkonnad on autotööstus (heitgaaside järelpõlemise katalüsaatorid), elektrotehnika (tulekindla ja keemiliselt vastupidava plaatina spiraal või lint elektriahjudes on kuumutatav peaaegu valge kuumuseni), naftakeemia ja orgaaniline süntees (kõrge oktaanarvuga bensiini tootmine, erinevad reaktsioonid hüdrogeenimine, isomerisatsioon, tsüklistamine, orgaaniliste ühendite oksüdeerimine), ammoniaagi süntees. Plaatina on konstruktsioonimaterjal klaasahjudes kvaliteetse optilise klaasi tootmiseks. Plaatinat ja selle sulameid kasutatakse klaaskiu tootmiseks kasutatavate stantside, kõrgtemperatuuriliste termopaaride ja takistustermomeetrite, elektrolüüsiseadmete elektroodide, laboratoorsete klaasnõude ja -seadmete, keemiatehaste happe- ja kuumakindlate seadmete valmistamiseks.

Plaatinat kasutatakse täppisinstrumentides kogu maailmas. Resistentsustermomeetrid on valmistatud õhukesest plaatinatraadist, neid saab kasutada temperatuuri mõõtmiseks suure täpsusega ja väga laias vahemikus. Laialdaselt kasutatakse ka plaatina-roodiumi sulamitest valmistatud termopaare, mis sisaldavad 60–99% plaatinat; need võimaldavad mõõta temperatuure kuni 2000 K. Ja Ungaris leiutasid nad tulemasina, mille katalüsaator on valmistatud parimast plaatinatraadist. See tulemasin tekitab terava ja stabiilse leegi, mis ei karda tuult.

Kõigi nende toodete plaatina mass on väike. Kuid on tööstusharusid, mis nõuavad seda väärismetalli suurtes kogustes. Näiteks kuulsates Tšehhi klaasitehastes segatakse plaatinatiiglis sulaklaas plaatinaspiraalsegistiga. Vaatamata kõrgele hinnale on plaatinaseadmete kasutamine õigustatud, kuna see võimaldab saada kvaliteetseid prille mikroskoopide, binoklite ja muude optiliste instrumentide jaoks.

19. sajandil Plaatina ja iriidiumi sulamist valmistati arvesti ja kilogrammi etalonid, mille alusel valmistati erinevate riikide rahvuslikud etalonid (praegu on arvesti etalon valguse läbitud vahemaa vaakumis teatud aja jooksul). Esimesed meetri ja kilogrammi etalonid valmistasid Johnson, Mattei and Co Londonis 90% plaatinat ja 10% iriidiumi sisaldavast sulamist, millel on väga kõrge kõvadus. Need standardid paigutati Prantsusmaal Rahvusvahelise Kaalude ja Mõõtude Büroo spetsiaalsesse hoiukohta. Arvesti etalon oli 102 cm pikkuse lati kujul, mille ristlõige oli X-tähe kujuline ja mis oli kantud 2-sentimeetrise küljega varda kahes otsas, poleeritud kohtades. rakendati kõige peenemaid lööke, mille vaheline kaugus võeti meetri etaloniks. Ja samast sulamist valmistatud standardkilogramm oli sirge silindri kuju, mille läbimõõt ja kõrgus oli 3,9 cm (plaatina on raskemetall!).

Pikka aega kasutati plaatinat ka selle valgustugevuse standardi määramiseks, mida kiirgab 1 cm 2 sulanud puhta plaatina pinnast selle tahkestumise temperatuuril.

Plaatinast tehakse väikestes kogustes väga ilusaid kollektsionääridele mõeldud juubeli- ja mälestusmünte. Aastatel 1977–1980 valmistati 999 plaatinast 150 rubla münti, mis olid pühendatud Moskva olümpiamängudele. Kokku toodeti neid münte 14 7378 tükki. Muud plaatinamüntide emissioonid olid tagasihoidlikumad. Näiteks 1993. aastal vermiti Venemaal vaid 750 sellist Vene balletile pühendatud münti. Plaatinamündid 20. sajandi lõpus. vermiti ka teistes riikides ja mitte kõige suuremates - nagu Gibraltar (Briti valdus), Zaire, Lesotho, Macau, Panama, Paapua Uus-Guinea, Singapur, Tonga.

Ohio (USA) arstid on välja töötanud uue anesteesiameetodi, milles plaatina mängib olulist rolli. Plaatinaplaadi abil ühendatakse opereeritava patsiendi seljaaju elektrilise stimulaatoriga. Saates õigel hetkel ajju elektrilisi signaale, blokeerib stimulaator valu.

Baariumtetratsüanoplatinaadi Ba·4H 2 O (varem nimetati baariumplaatinasulfiidiks) kristallidel on huvitavad omadused: röntgenikiirguse ja radioaktiivse kiirguse mõjul helendavad nad eredalt kollakasrohelise valgusega. Varem kasutati selle ühendi koostisega kaetud ekraane laialdaselt teadusuuringutes; neid kasutasid Conrad Roentgen, Ernst Rutherford ja paljud teised kuulsad füüsikud ja keemikud

Plaatina tarbimine maailmas (üle 100 tonni aastas) ületab sageli selle tootmist. Sel juhul on see kaetud vanade varudega, samuti plaatina regenereerimisega kasutatud katalüsaatoritest. Suurem osa plaatinast (kümneid tonne aastas) kulutatakse autode heitgaaside järelpõlemiskatalüsaatoritele. Paljudes riikides on enamus toodetud autodest selliste katalüütiliste seadmetega varustatud (Rootsis oli selliseid autosid juba 80ndatel ligi 100%).

Palju plaatinat läheb ehetesse. Huvitav on see, et lõviosa ehete plaatinast tarbib suhteliselt väike riik – Jaapan. Samal ajal tarbib keemia- ja naftakeemiatööstus kogu plaatinast vaid paar protsenti, umbes sama palju - klaasi, veidi rohkem (umbes 6%) - elektrotehnikat.

Mõnes riigis hoitakse plaatinat koos kullaga pankades; selleks valatakse sellest 0,5 ja 1 kg kaaluvad kangid.

Plaatina hinnad maailmaturul kõiguvad, jõudes kohati kulla hindadele lähedale (nii juhtus nt veebruaris 1988) ja mõnikord ületades neid oluliselt (näiteks 1 gramm kulda 2003. aasta veebruaris maksis umbes 12 dollarit ja plaatina - rohkem kui 22!). Peamiselt huvitavad keemikuid plaatina ja selle ühendite kui teadusuuringute reagentide hinnad. See hind sõltub kolmest tegurist: puhtus (näiteks kuulsa Saksa firma Fluka kataloogi järgi maksab gramm plaatinatraadi läbimõõduga 1 mm umbes 120 eurot puhtusega 99,9% ja umbes 160 eurot koos puhtus 99,99%; vabastamisvormid (pulber, haavlid, foolium, traat, võrk jne); ostetav kogus (ostu suurendamisel allahindlus; näiteks gramm plaatinafooliumi paksusega 0,5 mm ja puhtusega 99,99% 7 g ostmisel maksab poole vähem kui 2 g ostes). Üldiselt on puhastatud metallid - reaktiivid, aga ka neid sisaldavad keemilised ühendid (näiteks plaatina (II) atsetüülatsetonaat, plaatina (IV) oksiid, ammooniumheksakloroplatinaat (IV) jne) palju kallimad kui "valuuta" plaatina.

Ilja Leenson

Kui paljud naised järjekordset ehet näppu proovides teavad, et neid meelitav plaatina tuhm virvendus on uudis kosmosest? Millise teekonna läbisite enne ilu ja luksuse armastajate südamete võitmist? Räägime hämmastava plaatina ajaloost ja omadustest, mis sai inspiratsiooniallikaks sellistele legendaarsetele juveliiridele nagu Cartier, Tiffany ja Faberge.

Vääris- või väärismetallid

On teada, et metalle on erinevat tüüpi. Kõige sagedamini kuuleme mustanahalistest, värvilistest ja aadlikest. Viimaste hulka kuulub vaid kaheksa elementi – kuld, hõbe, plaatina, pallaadium, roodium, iriidium, ruteenium ja osmium. Need ei oksüdeeru, on vastupidavad keskkonnamõjudele, on plastilisusega ja moodustavad kergesti sulameid. Kuid mitte kõik neist pole inimestele ohutud.

Ehete valmistamiseks kasutatakse ainult kulda, hõbedat, pallaadiumi ja plaatinat, mis on neist neljast kõige kallim. Kuid neid metalle kasutatakse harva puhtal kujul. Nende kontsentratsiooni oma lemmiktootes saate teada näidist vaadates. Mõelgem välja, mis on 950° märgiga plaatina. See tähendab, et 1 kg ehete sulami kohta on 950 grammi väärismetalli, ülejäänud on legeerivad komponendid. Plaatina on kõige vastupidavam ehtemetall. Ilma sulamite legeerimata ei ole isegi see väga kulumiskindel.

Plaatina või valge kuld?

Üsna sageli võib kuulda, et plaatina on valge kuld. See on vale. Nende koostis ja omadused on erinevad. Vastame küsimusele, mis on plaatina ja valge kuld. Selleks vaatame perioodilisustabelit. Numbril 078 on Pt element. Nüüd on selge, mis on plaatina - metall puhtal kujul. Ja valge kuld on juveelitrikk, kui kollane värv neutraliseeritakse hõbeda, nikli või muude lisandite lisamisega. Selle kõrgeim standard on 750.

Kuid tänu valge kulla populaarsusele on plaatinatooted leidnud oma fännid ja on tagasi moes. Ja kuigi need on palju kallimad, muudab selle metalli tugevus selle asendamatuks abielusõrmuste, aga ka kividega ehete jaoks, mille vastupidavus sõltub seadistuse usaldusväärsusest. Muide, plaatina eeliseks on ka see, et see ei tekita allergiat, nagu valge kullaga sageli lisakomponentide tõttu juhtub.

Kõik ülaltoodu mõjutab loomulikult kulusid, kuid peamine on ekstraheerimismeetod.

Maa ja väärismetallide ajalugu

Mitu aastat tagasi hakkasid Saksa teadlased pärast Pt (078) avastamist mõtlema, mis on plaatina ja kuidas see Maale ilmus. Mainzi ülikooli teadlaste sõnul ei olnud meie planeedil metallide tekkeks looduslikke tingimusi. Kui nende kodumaa on Maa, peaksid nad asuma sulas tuumas, mitte ülemises maakoores.

Füüsik Gerhardt Schmidt usub, et metallid toodi meieni umbes 4 miljardit aastat tagasi, kui Maad ründasid rauast koosnevad meteoriidid. Jäädvustatud on vanim plaatinarikas taevane sõnumitooja, mis langes Maale umbes 2 miljonit aastat tagasi. Teadlaste sõnul kulus planeedil olemasolevates kogustes metallide moodustamiseks keskmiselt 160 kosmilist keha läbimõõduga umbes 20 km.

Võime järeldada, et ressurss on üsna piiratud. Selle tõttu hind iga aastaga ainult tõuseb.

Plaatina hoiused ja kaevandamine

Plaatinamaagi maardlad määratakse kaasnevate kivimite järgi. Seda leidub nii puhtal kujul kui ka ühendites, näiteks nikli või kullaga. Maagi moodustised võivad olla kas aluspõhjakivimid või alluviaalsed. Viimaseid on eriti raske hankida. Venemaal peeti metallide avastamise ajal tööd asetajate kallal põrguks, kuigi esimesed masinapaigaldised leiutati üsna kiiresti.

Kuigi geoloogilised kaevandamise tehnikad on tänapäeval muutunud lihtsamaks, on plaatina tootmine endiselt kallis. Selle saamiseks (see on umbes 31 grammi) on vaja töödelda rohkem kui 10 tonni toorest maaki.

Peamine riik, kus on avastatud suured plaatinavarud, on Lõuna-Aafrika. Aastas kaevandatakse siin umbes 151 tonni metalli. Teisel kohal on Venemaa, kes toodab ligikaudu 26 tonni plaatinat. Järgnevad Zimbabwe, USA ja Kanada, tootes 9–5 tonni aastas. Plaatina leidub ka Jaapanis, Austraalias ja Colombias. Üldiselt leidub seda peaaegu igas riigis, kuid seda pole mõtet tööstuslikus mastaabis kaevandada.

Huvitav on see, et Uuralid on kahe maailma suurima plaatinatüki häll. Nende kaal on 5918,4 ja 7860,5 g Nüüd oleme umbkaudu aru saanud, mis on plaatina. Sellest metallist valmistatud toodete fotosid näete artiklis.

Muistsed tsivilisatsioonid ja plaatina kasutamine

Kaasaegsed teadlased leiavad esimesed plaatinajälgedega kuldesemed Egiptuse matustest, mis pärinevad umbes 1200 eKr. e. Täielikult sellest väärismetallist valmistatud dokumentaaltahvlid ilmuvad umbes 700 eKr. e. Lõuna-Ameerika inkade tsivilisatsioonis valmistati tseremoniaalseid esemeid nii kollastest kui ka valgetest metallidest.

Õnnetu leid – ei kulda ega hõbedat

Eurooplased tutvusid tulekindla metalliga 1590. aastal Lõuna-Ameerikas. Mis on sel ajal plaatina? Lihtsalt "mäda kuld". Hispaania konkistadoorid olid leiust nii pettunud, et andsid sellele hüüdnime "hõbedane". Olles avastanud kullapaigutustest hallikaid plaate, leidsid nad, et plaatina on lisand, mis rikkus kaevanduse sära ning on töötlemise keerukuse ja tuhmuse tõttu absoluutselt sobimatu. Nii andsid nad talle hüüdnime - Plata, mis tähendab "hõbedast", mille deminutiivne ja tõrjuv lõpp on ina. Kui plaatina sattus uute maade vallutajate kätte, viskasid nad selle lihtsalt merre.

Euroopa vallutamine

1700. aastal avastati Euroopa rannikult hõbedane element. Sellest said alkeemikud, kes tahtsid välja selgitada, mis on plaatina. Nad tegid katseid, püüdes määrata selle omadusi ja muuta see kullaks. 1751. aastal tuvastas Rootsi teadlane Theophil Scheffer plaatina suurepärase metallina. Ja 1780. aastal kuulutas Prantsusmaa kuningas Louis XVI, et see on mõeldud ainult kroonitud peadele.

Tema juveliir Mark Etienne Janety lõi plaatinast mitmeid ületamatuid luksusesemeid, sealhulgas kauni keeruka kujundusega suhkrukausi. 1788. aastal tellis Francisco Alonso Hispaania kuningalt Carlos III-lt 30 cm kõrgune küünlajalg, mis oli mõeldud paavstile kingituseks. See sai võimalikuks tänu Pierre François Chabolais' ja Joseph Louis Prousti avastustele plaatina sepistamises. Nii juhatasid prantslased Hispaanias sisse uue luksusajastu. Selle tipp on Arganeses Platinum Room, mille uksed on täna kõigile avatud.

Kuid halli metalli Euroopa vallutamise kõige vaieldamatumaks faktiks on selle kasutamine mõõtesüsteemide standardite loomisel. 1799. aastal kutsuti Marc Etienne Jeannetti, kes lahkus Pariisist pärast Prantsuse revolutsiooni, looma plaatinameetrit ja kilogrammi. Tänaseni hoitakse neid Rahvusvahelises Kaalude ja Mõõtude Büroos.

Venemaa plaatina rikkus

Kalli maagi avastamine Venemaal, Uuralites, toimus palju hiljem - 19. sajandi alguses. Selleks ajaks oli plaatina juba Euroopa vallutanud ja seda peeti “kuninglikuks” metalliks. Selle hoiused sattusid maadele, mis kuulusid Demidovi perekonnale, keda peeti tänu oma jõukusele juba impeeriumi salajasteks peremeesteks. Maardla “avastajad” olid pärisorjad Efim Kopylov ja Emelyan Rostigaev.

Suurte metalliterade asetajad olid taimekihiga vaid veidi kaetud. Lühikese aja pärast töötasid “poddernikute” kallal tuhanded Demidovi pärisorjad, kes töötlesid peaaegu käsitsi peaaegu 40 tonni plaatinakivimeid. Väidetavalt kaalus suurim kaevandatud nupp umbes 9 kg, kuid selle kohta puuduvad usaldusväärsed tõendid.

Plaatina juveliiride käes

Seega oli 19. sajandi lõpuks plaatina eliidi metall, mis ronis Olümposele oma harulduse ja mehaanilise koormuse vastupidavuse tõttu. See meelitab sära ja šiki armastajaid ka oma kasutuspuhtuse tõttu - täna on see puhtusaste 950.

Plaatina peamiseks populariseerijaks ehtemaailmas peetakse Louis-François Cartier’d, tuntud Cartier’ firma asutajat. Ta pidas seda asendamatuks materjaliks, millel on piiramatud võimalused tänu paindlikkusele ja töökindlusele. Kuulus pantri kujutis, mis on inspireeritud tema armastusest Jeanne Toussainti vastu, on valmistatud plaatinast koos safiiride ja teemantidega.

Kuid ta pole ainus, kes hindas hõbedase materjali eeliseid. Tema peamine konkurent oli sel ajal see, kes kasutas plaatinat ka disainertoodetes. Muide, paljud lillekompositsioonid ja loomamotiivid laenas Louis Cartier Faberge'ist.

Huvi plaatina vastu kasvas, saavutades haripunkti 20. sajandi alguses ja vaibus alles Teise maailmasõja ajal. Sellele edule aitasid palju kaasa Royal ja Hollywoodi "staarid".

Plaatina blondide haigus

1930. aastate Ameerikas sai kino tavainimestele suure depressiooni põhjustatud ärevuse ja pettumuste vastu. Ekraanidele on ilmunud sadu filme muretutest rikastest meestest ja nende kaaslastest. Tolle aja ikoon oli Jean Harlow, kes mängis Frank Capra filmis Platinum Blonde. Särav kaunitar, luksuslik ja naljakas, tõmbas ta ligi nii mehi kui naisi oma kerge ellusuhtumisega. nagu teisedki Hollywoodi näitlejannad, on ta kujundamas uut šiki stiili. Plaatinasse seatud teemantidest saab tema pidev aksessuaar. Ja välimuse viimistlus on moekas juuksevärv. Milline? Muidugi plaatina.

Rohkem kui sada aastat on möödunud ja me näeme armastuse tagasitulekut selle väärismetalli vastu. Maailm vajab ilu, keerukust ja jõudu. Nüüd teame kõike, mis on plaatina. Artiklis olevad pildid näitavad selgelt selle väärismetalli luksust ja atraktiivset välimust.

Kõigile teadaolevatest kolmest alahinnatuim väärismetallid - plaatina. Selles pole midagi üllatavat: plaatinatükk on must ja inetu ning igaüks, kes selle leiab, astub sellest üle ja läheb edasi.

Maakides saadavad plaatina ja kuld sageli teineteist. Mineviku kullakaevurid aga viskasid kulda sulatades lihtsalt ära kirjeldamata metallitükke. Plaatina ei sulanud kokku kulla ja hõbedaga; haamri all alasi peal läks raskemaks; välimuselt meenutas see veidi hõbedat – aga räpane, väärtusetu...

Ühesõnaga, tarbetu ebapuhtus läks raisku. Ja seda oli väga vähe! Nii vähe, et Euroopa väärismetallide valukojad ei teadnud plaatina kui universumi eraldiseisva elemendi olemasolust kuni 19. sajandi keskpaigani. Erinevalt inkadest...

Väärismetalli sassis ajalugu

Kaasaegsed teadlased teavad plaatina ja plaatinarühma metallide päritolu laiaulatuslike kosmosekatastroofide spektrograafiliste vaatluste põhjal. Raskmetallid, sealhulgas hõbe, kuld, plaatina ja platinoidid - , ja , - ilmuvad tähtedevahelises ruumis supernoova plahvatuste ja massiivsete vanade tähtede kokkupõrgetega kaasnevate termotuumasünteesi reaktsioonide tulemusena.

Hajunud tähtaine kondenseerub tolmuks. Gravitatsioonilised kõikumised moodustavad enam-vähem massiivseid ainekogumeid. Erinevatel viisidel jõuab planeetide pinnale tähtedevaheline aine, millest osa koosneb väärismetallidest. Kus see maakoore paksuses hajub...

Planeedi aluspõhja erosioonilise hävimise protsessid koos sette- ja moondekihtide ümberkujunemisega võimaldavad raskmetallidel koonduda ladestustesse. Harv ja vähe – kui rääkida plaatinast ja plaatinarühma metallidest.

Plaatina ja plaatinarühma metallid Maal

Plaatina on maakoores vähe. Vaid 0,0000005% (viis kümnemiljonikku protsenti) Maa massist. See ei takista plaatinast huvitatud tööstureid kaevandama aastas 200 tonni väärismetalli.

Uuritud plaatinavarud on hinnanguliselt 80 tuhat tonni, kusjuures peamised maardlad asuvad viie osariigi territooriumil. Lõuna-Aafrika ja Zimbabwe, Venemaa ja Hiina, USA koondavad ligikaudu üheksa kümnendikku maailma plaatinavarudest. Kanadas, Lõuna-Ameerikas ja teistes riikides on väikesed hoiused.

Siiski on hinnanguid, mis võimaldavad 90% toorplaatinast omistada Lõuna-Aafrika kaevandustele. Mis muidugi viitab mitte niivõrd Lõuna-Aafrika eksklusiivsusele, kuivõrd ülejäänud Maa aluspinna geoloogilise uurimise ebapiisavusele.

Looduslikud plaatinaühendid

Puhast plaatinat leidub looduses harva. Looduslik plaatina on reeglina mitme metalli segu, milles on ülekaalus plaatina ise. Kõige tüüpilisemad ühendid on määratletud kui mineraalid.
Polükseen sisaldab 80–88% plaatinat ja umbes 10% rauda. Cuproplatinum sisaldab lisaks väärismetallile kuni 14% vaske ja ligikaudu sama palju rauda. Nikkelplaatina (leitud veeniladestustes, mis on segatud raua, vase ja nikliga) on hästi tuntud.

Juhtub, et plaatina ühineb väävliga (mineraalkooperiit), arseeniga (sperrüliit) ja antimoniga. Kuid palju sagedamini leidub looduslikku plaatinat koos pallaadiumi või iriidiumiga. Ülejäänud plaatinarühma metallid esinevad maakides tavaliselt väikestes kontsentratsioonides.

Eriti suuri plaatinatükke loodusest leitud pole. Välimuselt mitte eriti muljetavaldav, plaatinatükke kaaluga 5918 g ja 7860 hoitakse Venemaa teemanditaustas. Neid leiti Konderi platserimaardlatest (Habarovski territoorium) ja Isovsky kaevandusest (Uural).

Rikkuse kujunemise ajalugu

Plaatina, mida leiti iidsetest aegadest peale, ei pakkunud eurooplastele huvi. Kõige praktilisema asja tegid Põhja-Aasia rahvad, kes kasutasid plaatinavilja haavlina või buckshotina. Andides palju kulda ja hõbedat kaevandanud Lõuna-Ameerika inkade ja tšibtšade hõimud suhtusid plaatinasse aga suure aukartusega. Kuna nad ei teadnud, kuidas tulekindlat metalli õigesti töödelda, hoidsid nad plaatinat jumalate kingitusena ja kasutasid seda kultusrituaalides.

Hispaanlased, kes nimetasid oma uut metalli põlglikult hõbedaseks, leidsid, kuidas plaatina abil kulda võltsida. Väga tulus on võtta soodsalt (pool hõbeda hinnast) plaatinat ja lisada see kullasulamile. Kullaga suhteliselt väikestes kogustes segades ei muuda plaatina sulami värvi. Kuid see võimaldab säästa kallist materjali!

Seetõttu käskisid Hispaania võimud plaatina uputada: osaliselt otse Colombias, osaliselt juba Hispaanias. Ja nad uputasid selle, kuni Madridi kohus otsustas ise võltsimisega raha teenida. Võimulolijate nippe vaadates tekkis uue metalli vastu huvi loodusteadlastel, kes pärast rea uurimiskatsete läbiviimist, esmalt 1750. aastal ja taas juba 1803. aastal, eraldasid hajusproovidest puhta plaatina.

Kulus veel 30 aastat, enne kui Itaalia keemik Julius Scaliger esitas ümberlükkamatuid tõendeid: plaatina on keemiline element, mitte määrdunud kuld või hõbe, mida lisandid on rikkunud. Scaligeril olid aga eelkäijad, kes väitsid sama asja juba 80 aastat enne teda – kuid nende aastate teadus polnud kuigi kiire. Tegelikult hakati plaatinat tunnustama alles 19. sajandil.

Inglise insener William Wollaston (kes avastas roodiumi ja pallaadiumi) tegi ettepaneku valmistada kontsentreeritud hapete tootmiseks anumad plaatinast. Pakkumine osutus mõistlikuks ja nõudlus metalli järele kasvas.

Venemaal, kus tol ajal olid suhteliselt rikkalikud plaatinavarud, hakati sealt münte vermima kümme aastat pärast väärismetalli kaevandamise algust. Väärismetallil polnud Venemaal pikka aega praktilist kasutust ja kõik varud (üle 16 tonni puhastatud plaatina) müüdi 1867. aastal Inglismaale.

Nagu juhtus varem ja hiljem, ja mitte ainult Venemaa valitsejatega, ei arvestanud nad lihtsalt oma "lind käes" potentsiaaliga.

Plaatina füüsikalis-keemilised omadused

Välimuselt meenutab plaatina hõbedat, kuid on sellest tumedam ja tuhmim. Plaatina värvust iseloomustab ühendites hallikasvalge, värvuse puhtus väheneb. Sulamistemperatuur on kõrge: 1768,3 °C. Kõvadus ei ületa kolme ja poolt Mohsi ühikut. Plaatina kristallstruktuur on kuupmeetriline. Looduses leidub plaatinakristalle veeniladestustes ja tükikestes.

Plaatina on keemiliselt stabiilne, kuid reageerib kuuma veekoguga. Lahustub broomis. Kuumutamisel reageerib see väheste metallide ja mittemetallidega. Lahustab molekulaarset vesinikku. Tuntud kui aktiivne katalüsaator vesiniku oksüdeerimiseks ja lisamiseks. Eelkõige võib käsnjas plaatina provotseerida vesiniku ja hapniku segu põlemist madalatel gaasitemperatuuridel. Enne tikkude leiutamist toodeti sellel põhimõttel tulemasinaid laialdaselt.

Plaatina pealekandmine

Kaasaegsetes tingimustes nõudlus plaatina järele kasvab ja selle kasutamine intensiivistub. Kuni eelmise sajandi keskpaigani tarbisid vähemalt poole kaevandatud plaatinast juveliirid, veel paar protsenti hambaarstid ja arstid.
Plaatina ehted (eriti roodiumiga töödeldud) on suurepärane materjal värvitute ja valgete kivide, pärlite, topaaside ja peente värvidega poolvääriskivide seadete loomiseks.

Kuni viimase ajani jäi plaatinaehete peamiseks tarbijaks Jaapan (nüüd on selle asendunud Hiina): plaatinast sõrmused on seal sama levinud kui kuldehted. Hiinas müüakse aastas kuni 25 tonni plaatinast valmistatud ehteid.

Nõudluse kasvu juveeli plaatina ja plaatinarühma metallide järele on täheldatud ka Euroopas. Plaatinaehted on Venemaal aga ebapopulaarsed: siin müüakse vaid 0,1% ülemaailmsest plaatinaehete mahust.

Lõviosa (vähemalt 90%) kaevandatavast metallist läheb tööstusesse. Plaatinast valmistatakse seadmeid keemiatööstusele: laboriklaasid ja -seadmed, filtrid, elektroodid. Vähemalt pool tehnilisest plaatinast kasutatakse igasuguste katalüsaatorite, sealhulgas autode, tootmiseks.

Elektrotehnika ja klaasitootmine ei saa ilma plaatinata hakkama. Plaatina- või plaatinakontaktid ei karda kaarte. Plaatina stantse kasutatakse klaaskiu tootmiseks.

Ilma plaatina kui elektrit juhtiva, korrosiooni- ja kuumakindla materjali stabiilsuseta ei saavutaks kosmosetööstus tõenäoliselt oma praegusi kõrgusi. Üks massistandarditest on valmistatud plaatina ja iriidiumi sulamist: see on 39 millimeetri kõrgune ja samuti 39 millimeetrise läbimõõduga silinder.

Plaatina kasutatakse ka pangametallina: plaatina hind on püsivalt kõrge, hinnatõus pidev; Investeerimisobjektina on see väärismetall väga tulus!

Kuna plaatinat pole varem kasutatud, on tänapäeval nõudlus rohkem kui kunagi varem. Ja kui inimkond kas tahab või ei taha saata hüpoteetiliste kuldsete asteroidide jaoks kosmosetraktoreid, varustavad nad kõhklemata ekspeditsiooni plaatinast valmistatud taevakeha jaoks: väärismetalli ainulaadsed omadused on nii kasulikud.