Այս խիտ մետաղի առանձնահատկությունները եւ կիրառությունները
Պլատինումը խիտ, կայուն եւ հազվագյուտ մետաղ է, որը հաճախ օգտագործվում է իր գրավիչ, արծաթով նման տեսքով, ինչպես նաեւ բժշկական, էլեկտրոնային եւ քիմիական դիմումների համար `իր տարբեր եւ եզակի քիմիական եւ ֆիզիկական հատկությունների շնորհիվ:
Հատկություններ
- Ատոմային խորհրդանիշ
- Ատոմային համարը: 78
- Element Կատեգորիա: Անցումային մետաղ
- Խտություն `21.45 գ / սմ 3
- Հալման կետ `3214.9 ° F (1768.3 ° C)
- Եռման կետ `6917 ° F (3825 ° C)
- Moh's Hardness: 4-4.5
Բնութագրերը
Պլատինե մետաղը ունի մի շարք օգտակար հատկություններ, որոնք բացատրում են դրա կիրառումը արդյունաբերության լայն շրջանակում: Այն ամենաբարձր մետաղական տարրերից մեկն է, գրեթե երկու անգամ ավելի խիտ, որպես կապարի եւ շատ կայուն, տալով մետաղի գերազանց կոռոզիոն դիմացկուն հատկություններ: Էլեկտրաէներգիայի լավ դիրիժոր, պլատինումը նույնպես շարժուն է եւ դանդաղ:
Պլատինը համարվում է կենսաբանորեն համատեղելի մետաղ, քանի որ այն ոչ տոքսիկ եւ կայուն է, ուստի այն չի արձագանքում, կամ բացասական է ազդում մարմնի հյուսվածքների վրա: Վերջերս կատարված ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ պլատինը խանգարում է որոշակի քաղցկեղային բջիջների աճին:
Պատմություն
Պլատինային խմբի մետաղների խառնուրդ (PGMs) , որն ընդգրկում է պլատին, օգտագործվում է զարդարել Thebezes of Cascade , որը եգիպտական գերեզման է, որը գտնվում է մոտ 700BC- ի: Սա պլատինի ամենավաղ հայտնի օգտագործումն է, չնայած նախաքաղ Կոլումբիայի հարավ ամերիկացիները նույնպես զարդեր են պատրաստել ոսկուց եւ պլատինային համաձուլվածքներից :
Իսպանական կոնկիստադորները առաջին եվրոպացիներն էին, որ հանդիպում էին մետաղի հետ, չնայած նրան, որ նրանք նման դժբախտություն են գտել արծաթի հետապնդման մեջ, իր նման տեսքով: Նրանք անդրադարձան մետաղի պես Platina- ի , Plata- ի կամ Platina del Pinto- ի իսպանական բառարանի տարբերակին, որը հայտնաբերվել է ժամանակակից Կոլումբիայի Պինտո գետի ափերին գտնվող ավազներում:
Չնայած 18-րդ դարի կեսերին ուսումնասիրված մի շարք անգլերեն, ֆրանսերեն եւ իսպաներեն քիմիկոսներ, Ֆրանսուա Չաբանեուն առաջինն էր 1783 թ.-ին պլատինե մետաղի մաքուր նմուշ արտադրելու համար: 1801 թ. Անգլիացի Ուիլյամ Ուոլլթոնը հայտնաբերեց մետաղից արդյունավետ արդյունահանման մեթոդ հանքաքար, որը շատ նման է այսօրվա գործընթացին:
Պլատինե մետաղի արծաթով նման տեսքը արագ դարձրեց այն արժեքավոր ապրանքը, որը վեհություն էր եւ հարուստ մարդիկ, ովքեր ձգտում էին թանկարժեք մետաղից պատրաստված զարդեր:
Աճող պահանջարկը հանգեցրեց 1824 թ. Ուրալյան լեռներում եւ Կանադայում 1888 թ. Մեծ հանքավայրերի հայտնաբերմանը, սակայն պլատինի ապագայի սկզբունքային փոփոխման արդյունքը չէր հասնի մինչեւ 1924 թ., Երբ Հարավային Աֆրիկայի ֆերմերները թքած ունեին գետի հովտում գտնվող պլատինե խողովակով: Այս ամենը հանգեցրեց երկրաբան Հանս Մերենսկիի Բուշվելի հանքային համալիրի հայտնաբերմանը, երկրի խոշորագույն պլատինային հանքավայրի հայտնաբերմանը:
Թեեւ պլատինային արտադրանքի որոշակի արդյունաբերական ծրագրեր (օրինակ, օծանելիքի ծածկույթներ) օգտագործվել են 20-րդ դարի կեսերին, ներկայիս էլեկտրոնային, բժշկական եւ ավտոմոբիլային հավելվածների մեծ մասը դեռեւս մշակվել է 1974 թ.-ից, երբ ԱՄՆ-ում օդակարգավորման կանոնները նախաձեռնել են ավտոկալիզատոր դարաշրջանը:
Այդ ժամանակից ի վեր, պլատինը դարձել է ներդրումային գործիք եւ վաճառվում է Նյու Յորքի Mercantile Exchange- ի եւ Լոնդոնի Platinum- ի եւ Palladium- ի շուկայում:
Արտադրություն
Թեեւ platinum- ը, ամենից շատ բնականաբար, տեղի է ունենում placer deposits- ում, պլատինային եւ պլատինային խմբի մետաղների (PGM) հանքագործները սովորաբար քերծում են մետաղից sperrylite եւ cooperite, երկու պլատինե պարունակող հանքաքար:
Platinum- ն միշտ հայտնաբերվել է այլ PGM- ների հետ միասին: Հարավային Աֆրիկայի Բուշվիդդ կոմպլեքսում եւ սահմանափակ քանակությամբ այլ հանքաքարի մարմիններում ՊԳՄ-ները բավարար քանակությամբ են լինում, որպեսզի տնտեսապես բացառեն այդ մետաղները. մինչդեռ Ռուսաստանում Նորիլսկում եւ Կանադայում Sudbury- ի պլատինում եւ այլ PGM- ներում արդյունահանվում են որպես նիկելի եւ պղնձի արտադրանք :
Պլատինի հանքաքարից դուրս բերելը կապիտալ եւ աշխատուժ է: Այն կարող է տեւել մինչեւ 6 ամիս եւ 7-12 տոննա հանքաքար, մաքուր պլատինի մեկ տրոյական ունցիայի (31,135 գ) արտադրելու համար:
Այս գործընթացի առաջին քայլը պղինձ պարունակող հանքաքարը ջախջախելն է եւ այն ջրի մեջ պարունակող ռեագենտի մեջ ընկղմվելը. մի գործընթաց, որը հայտնի է որպես «փրփրուն ֆլոտացիա»:
Ֆլոտացիայի ընթացքում օդը պոմպացված է հանքաքարի ջրի շերտով: Պլատինային մասնիկները քիմիապես կցվում են թթվածին եւ մակերեւույթին վերածվում են փրփուրի մեջ, որը քսում է հետագա մշակում:
Չորացնելուց հետո, կենտրոնացված փոշին դեռեւս պարունակում է պակաս քան 1% պլատին: Այնուհետեւ էլեկտրական վառարաններում ավելի քան 2732 ° F (1500 ° C) ջեռուցվում է, եւ օդը կրկին պակասում է, ջերմաստիճանը հանելով երկաթի եւ ծծմբի կեղտից:
Էլեկտրական եւ քիմիական մեթոդները կիրառվում են նիկելի, պղնձի եւ կոբալտի արդյունահանման համար , ինչը հանգեցնում է 15-20% PGM- ի խտանյութի:
Aqua regia- ն (ազոտաթթվի եւ հիդրոքլորիդի համադրություն) օգտագործվում է պլատինային մետաղը հանքային խտանյութից լուծարելու համար, ստեղծելով քլորի պլատին, որը ձեւավորում է քլորոպլատինաթթու:
Վերջնական փուլում ամոնիումի քլորիդը օգտագործվում է քլորոպլատինիկ թթունն ամոնիումի հեքսաքլորոպլատինատը փոխակերպելու համար, որը կարող է այրվել `մաքուր պլատինե մետաղի ձեւավորելու համար:
Լավ նորությունն այն է, որ այս բոլոր երկարատեւ եւ թանկ պրոցեսում բոլոր պլատինները չեն արտադրվում առաջնային աղբյուրներից: ԱՄՆ-ի Երկրաբանական հետազոտության (USGS) վիճակագրության համաձայն, 2012 թ. Ամբողջ աշխարհում արտադրված 8.53 միլիոն ունցիայի պլատինի 30 տոկոսը վերամշակված աղբյուրներից է:
Բուշվիդդ համալիրում իր ռեսուրսներով կենտրոնացած Հարավային Աֆրիկան `աշխարհի խոշորագույն պլատինի արտադրողը, ապահովելով համաշխարհային պահանջարկի 75 տոկոսը, իսկ Ռուսաստանը (25 տոննա) եւ Զիմբաբվե (7.8 տոննա) նույնպես մեծ արտադրողներ են: Anglo Platinum (Amplats), Norilsk Նիկել եւ Impala Platinum (Implats) հանդիսանում են պլատինե մետաղի խոշորագույն անհատական արտադրողները :
Դիմումները
Մետաղի համար, որի տարեկան գլոբալ արտադրանքը ընդամենը 192 տոննա է, պլատինը հայտնաբերվում է եւ կարեւոր է ամենօրյա առարկաների արտադրության համար:
Խոշորագույն օգտագործումը, որը կազմում է պահանջարկի շուրջ 40 տոկոսը, ոսկերչական արդյունաբերությունն է, որտեղ այն հիմնականում օգտագործվում է սպիտակ ոսկի պատրաստող խառնուրդի մեջ: Ենթադրվում է, որ ԱՄՆ-ում վաճառված հարսանեկան օղակների ավելի քան 40% պարունակում է մի քանի պլատին: ԱՄՆ-ը, Չինաստանը, Ճապոնիան եւ Հնդկաստանը պլատինե ոսկերչության ամենախոշոր շուկաներ են:
Պլատինում կոռոզիոն դիմադրությունը եւ բարձր ջերմաստիճանը կայունություն են կազմում որպես քիմիական ռեակցիաներում կատալիզատոր: Կատալիզատորները արագացնում են քիմիական ռեակցիաները, առանց քիմիական փոփոխությունների:
Platinum- ի հիմնական կիրառումը այս ոլորտում, որը կազմում է մետաղի ընդհանուր պահանջարկի մոտ 37 տոկոսը, ավտոմեքենաների համար կատալիտիկ կերպափոխիչներ է: Կատալիտիկ կերպափոխիչները նվազեցնում են վնասակար քիմիական նյութերը արտանետումների արտանետումներից `սկսելով ռեակցիաները, որոնք 90% -ից ավելի են փոխում ածխաջրածինները (ածխածնի երկօքսիդը եւ ազոտի օքսիդները) այլ, պակաս վնասակար, միացություններ:
Platinum- ը նաեւ օգտագործվում է ազոտաթթու եւ բենզին կատալիզացնելու համար, վառելիքի օկտանային մակարդակի բարձրացումը:
Էլեկտրոնիկայի ոլորտում պլատինային խաչերը օգտագործվում են լազերների համար կիսահաղորդչային բյուրեղներ պատրաստելու համար, իսկ համաձուլվածքները օգտագործվում են համակարգչային կոշտ սկավառակների համար մագնիսական սկավառակներ եւ ավտոմոբիլային վերահսկման փոխարկիչ շփում:
Բժշկական ոլորտի պահանջարկը աճում է, քանի որ պլատինը կարող է օգտագործվել սրտխառնոցների էլեկտրոդներում, ինչպես նաեւ սովորական եւ վերտալային իմպլանտներում, ինչպես նաեւ հակաբորբոքային հատկությունների համար (օրինակ, կարբոպլատին եւ ցիսլատին):
Ստորեւ բերված է պլատինի համար նախատեսված բազմաթիվ այլ ծրագրերի ցանկ:
- Ռոդիում օգտագործվում է ջերմաստիճանի բարձր ջերմաստիճան
- Օպտիկապես մաքուր, հարթ ապակու համար հեռուստացույցների, LCD- ների եւ մոնիտորների համար
- Ապակե շերտեր կատարելու մալուխային օպտիկայի համար
- Համաձուլվածքներում օգտագործվում են ավտոմոբիլային եւ ավիացիոն ճնշման մոմերի խորհուրդները
- Որպես փոխարինող ոսկու էլեկտրոնային կապեր
- Էլեկտրոնային սարքերում կերամիկական կոնդենսատորների ծածկույթներում
- Բարձր ջերմաստիճանի համաձուլվածքների համար ռեակտիվ վառելիքի վարդակների եւ հրթիռային քիթի խցերի համար
- Ստոմատոլոգիական իմպլանտանտներում
- Բարձրորակ ֆլեյտեր պատրաստելու համար
- Ծխում եւ ածխածնի երկօքսիդի դետեկտորներում
- Սիլիկոններ արտադրելու համար
- Ներծծվող ծածկույթներում
Աղբյուրները.
Wood, Ian. Պլատինում : Benchmark Books (Նյու Յորք).
Միջազգային Platinum Group մետաղների ասոցիացիա (IPA):
Աղբյուր `http://ipa-news.com/
USGS: Platinum խմբի մետաղներ:
Աղբյուր: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/