Video: LetterSchool - Lær at skrive! (Preview) 2024
Platin er et tæt, stabilt og sjældent metal, der ofte bruges i smykker til sit attraktive, sølvlignende udseende, såvel som i medicinske, elektroniske og kemiske applikationer på grund af dets forskellige og unikke kemiske og fysiske egenskaber.
Egenskaber
- Atomisk Symbol: Pt
- Atomisk Nummer: 78
- Element Kategori: Overgangsmetal
- Tæthed: 21. 45 g / cm 3
- Smeltepunkt: 3214. 9 ° F (1768. 3 ° C)
- Kogepunkt: 6917 ° F (3825 ° C)
- Mohs hårdhed: 4-4. 5
Egenskaber
Platinmetal har en række nyttige egenskaber, der forklarer dens anvendelse i en bred vifte af industrier. Det er et af de tætteste metalelementer - næsten dobbelt så tæt som bly - og meget stabilt, hvilket giver metallet fremragende korrosionsbestandige egenskaber. En god ledere af elektricitet, platin er også formbar og duktil.
Platin betragtes som et biologisk kompatibelt metal, fordi det er ugiftigt og stabilt, så det ikke reagerer med eller negativt påvirker kroppens væv. Nylig forskning har også vist, at platin hæmmer væksten af visse kræftceller.
Historie
En legering af platinagruppemetallerne (PGM'er), som indeholder platin, blev brugt til at dekorere Thebes, The Egyptian Tomb, der dateres tilbage til ca. 700 BC. Dette er den tidligste kendte brug af platin, selvom præ-columbianske sydamerikere også lavede ornamenter fra guld- og platinlegeringer.
Spanske conquistadors var de første europæere, der stødte på metallet, selv om de fandt det et ubehag i deres søgen efter sølv på grund af dets lignende udseende. De henviste til metallet som Platina - en version af Plata , det spanske ord for sølv - eller Platina del Pinto på grund af dets opdagelse i sandet langs bredden af Pinto-floden i moderne Colombia.
Francois Chabaneau var den første, der studerede af en række engelske, franske og spanske kemikere i midten af det 18. århundrede. Han blev den første til at fremstille en ren prøve af platinmetal i 1783. I 1801 opdagede englænderen William Wollaston en metode til effektiv udvinding metallet fra malm, som meget ligner den proces, der anvendes i dag.
Platinmetalets sølvlignende udseende gjorde det hurtigt til en værdifuld vare blandt royalty og de velhavende, der søgte smykker fremstillet af det nyeste ædelmetal.
Voksende efterspørgsel førte til opdagelsen af store forekomster i Uralbjergene i 1824 og Canada i 1888, men det fund, der fundamentalt ville ændre platinens fremtid, kom først frem til 1924, da en landmand i Sydafrika snuble over en platinisk nugget i en flodleje. Dette førte til sidst til geolog Hans Merensky's opdagelse af Bushveld-vulkanen, den største platinaflejring på jorden.
Selvom nogle industrielle applikationer til platin (fx tændrørbelægninger) blev brugt i midten af det 20. århundrede, er de fleste af de nuværende elektroniske, medicinske og automotive applikationer kun udviklet siden 1974, da luftkvalitetsforskrifterne i USA indledte autokatalysator æra.
Siden da er platin også blevet et investeringsinstrument og handles på New York Mercantile Exchange og London Platinum and Palladium Market.
Produktion
Selv om platin oftest forekommer naturligt i placeringslejringer, udvider platin og platinogruppemetall (PGM) minearbejdere sædvanligvis metallet fra sperrylit og cooperite, to platinholdige malme.
Platinum findes altid sammen med andre PGM'er. I Sydafrikas Bushveld-kompleks og et begrænset antal andre malmkroppe forekommer PGM i tilstrækkelige mængder for at gøre det økonomisk at udelukke disse metaller udelukkende. der henviser til, at platin og andre PGM'er i Ruslands Norilsk og Canada's Sudbury-afsætninger udvindes som biprodukter fra nikkel og kobber.
Udvinding af platin fra malm er både kapital og arbejdskrævende. Det kan tage op til 6 måneder og 7 til 12 tons malm at producere en troy ounce (31. 135g) ren platin.
Det første trin i denne proces er at knuse platin indeholdende malm og fordybe det i reagens indeholdende vand; en proces kendt som "skumflotation".
Under flotation pumpes luft gennem malmopslæmningen. Platinpartikler sætter kemisk fast på iltet og stiger til overfladen i en skum, der skummet ud til yderligere raffinering.
Efter tørring indeholder det koncentrerede pulver stadig mindre end 1% platin. Det opvarmes derefter til over 1500 ° C i elektriske ovne, og luften blæses igen og fjerner jern- og svovl urenheder.
Elektrolytiske og kemiske teknikker anvendes til ekstraktion af nikkel, kobber og kobolt, hvilket resulterer i et koncentrat af 15-20% PGM'er.
Aqua regia (en sammensætning af salpetersyre og saltsyre) bruges til at opløse platinmetal fra mineralskoncentratet ved at skabe klor, der er knyttet til platin til dannelse af chloroplatinsyre.
I det sidste trin anvendes ammoniumchlorid til at omdanne chloroplatinsyre til ammoniumhexachloroplatinat, der kan brændes til dannelse af rent platinmetal.
Den gode nyhed er, at ikke alle platiner produceres fra primære kilder i denne lange og dyre proces. Ifølge US Geological Survey (USGS) statistikker kom omkring 30% af de 8. 53 millioner ounces platin produceret over hele verden i 2012 fra genbrugte kilder.
Med sine ressourcer centreret i Bushveld-komplekset er Sydafrika langt den største producent af platin, der leverer over 75% af verdens efterspørgsel, mens Rusland (25 tons) og Zimbabwe (7,8 tons) også er store producenter. Anglo Platinum (Amplats), Norilsk Nickel og Impala Platinum (Implats) er de største individuelle producenter af platinmetal.
Applikationer
For et metal, hvis årlige globale produktion er kun 192 tons, findes platin i og kritisk for produktionen af mange daglige genstande.
Den største brug, der tegner sig for omkring 40% af efterspørgslen, er smykkebranchen, hvor den primært anvendes i legeringen, der fremstiller hvidguld. Det anslås, at over 40% af vielsesringe, der sælges i USA, indeholder noget platin. USA, Kina, Japan og Indien er de største markeder for platin smykker.
Platinets korrosionsbestandighed og høj temperatur stabilitet gør den ideel som katalysator i kemiske reaktioner. Katalysatorer fremskynder kemiske reaktioner uden at blive kemisk ændret i processen.
Platinens primære anvendelse i denne sektor, der tegner sig for ca. 37% af den samlede efterspørgsel efter metal, er i katalysatorer til biler. Katalysatorer reducerer skadelige kemikalier fra udstødningsemissioner ved at indlede reaktioner, der omdanner 90% kulbrinter (carbonmonoxid og nitrogenoxider) til andre mindre skadelige forbindelser.
Platin bruges også til at katalysere salpetersyre og benzin; øge oktanniveauet i brændstof.
I elektronikindustrien bruges platin crucibles til at fremstille halvlederkrystaller til lasere, mens legeringer bruges til at lave magnetiske diske til computerharddiske og skifte kontakter i bilstyring.
Efterspørgslen fra den medicinske industri vokser, da platin kan bruges til både dets ledende egenskaber i pacemakereelektroder såvel som indbyggede og retinale implantater og for dets anticanceregenskaber i lægemidler (fx carboplatin og cisplatin).
Nedenfor er en liste over nogle af de mange andre applikationer til platin:
- Med rhodium, der bruges til at lave termoelementer med høj temperatur
- Til optisk ren, flad glas til tv'er, LCD'er og skærme
- At lave gevind af glas til fiberoptik
- I legeringer, der bruges til at danne tipsene til bil- og luftfartstætnøgler
- Som erstatning for guld i elektroniske tilslutninger
- I belægninger til keramiske kondensatorer i elektroniske apparater
- I højtemperaturlegeringer til jetbrændstofdyser og missil næse kegler
- I tandimplantater
- At lave fløjter af høj kvalitet
- I røg- og kulilte detektorer
- Til fremstilling af siliconer
- I belægninger til barbermaskiner < Kilder:
Træ, Ian. 2004.
Platinum . Benchmark Books (New York). International Platinum Group Metals Association (IPA).
Kilde: // ipa-news. com /
USGS: Platinum Group Metals.
Kilde: // mineraler. USGS. gov / mineraler / pubber / råvare / platin /