Всичко за платинените метали
Почти всеки знае за съществуването на благородни метали. Те включват сребро, злато и платина. В същото време не всеки знае за съществуването на платинената група. Неговите представители също са класифицирани като благородни.
Особености
Платинени метали Представлява група от 6 елемента, които са разположени един до друг в периодичната химическа таблица. Всеки техен елемент в групата с право се счита за благороден. Това се дължи на следните химични и физични свойства.
- Експертите отбелязват ниската концентрация на платинени метали. Броят на депозитите е малък. Тази характеристика се отнася и за химически елементи, които традиционно се считат за редки и скъпи.
- Представителите на горната група притежават свойствата на следните метали: родий, осмий, паладий, рутений.
- В процеса на изучаване на платиноидите имаше отлично сходство в атомната структура с елементите, посочени по-горе.
Учените, работещи в областта на химията, са разделили всички платинени метали на две групи, наречени триади.
Разделението се прави по тегло.
- Група № 1... Това са най-леките представители. Те включват паладий, рутений и родий.
- Група номер 2. Останалите 6 метала са иридий, осмий и самата платина. Това вече са тежки метали.
Металите и техните свойства
Металите от горната група имат свои собствени обозначения. Списъкът е както следва.
- Рутений - Ru.
- Родий - Rh.
- Паладий - Pd.
- Осмий - Os.
- Иридий - Ir.
- Платина - Pt.
Забележка: всички обозначения са подредени в определен ред според атомното тегло.
От най-ниската стойност до най-високата. Всички платинени метали имат сходни характеристики.
- Първата прилика е във външния вид.Почти всички елементи, с изключение на осмия, имат светъл нюанс (комбинация от бяло и сребристо). Осмият има лек синкав оттенък.
- Металите са силно устойчиви на различни реагенти. Освен това платиноидите са ефективни катализатори.
- С тяхна помощ се контролират различни химични процеси, контролира се скоростта на окисление и се следят други реакции. Това поведение на металите се счита за изненадващо и парадоксално.
Имоти
На повърхността не се образува окисляване. Така ясно се демонстрира инерцията. Според експерти, това е особено забележимо в платината. При изучаване на представители на платинената група беше невъзможно да се игнорира точката на топене. Най-ниската стойност за паладий е 1554 градуса. Осмият има най-висока стойност. Температурата му е 3 хиляди 27 градуса по Целзий.
Следното е същото свойство - инфузионност. Тази характеристика говори за отлична устойчивост на износване. Въпреки външното сходство, физическите качества са различни. В зависимост от тези показатели по време на обработката се използват специални техники. Рутеният и осмият са много крехки метали и изискват специални грижи.
Високата пластичност е индикатор за паладий и платина.
Къде са добивани?
Депозитите на платинени метали обикновено са разпръснати из Канада и Южна Африка. В тези региони минералите се добиват по стандартния минен метод. Както показва практиката, повечето платиноиди се добиват чрез извличане на елементи от никелови сулфидни минерали или медни руди. Работата използва флотационно разделяне. В процеса на обработка на метал полученият концентрат се разтопява, в резултат на което се получава специална смес. Обемът на платинените метали е от 15 до 20% от сухия остатък.
В някои случаи процесът на добив и обработка може да се различава. Гравитационното разделяне понякога се използва във фабриките. В този случай количеството на необходимите химични елементи се увеличава до 50%. Тази опция за обработка изключва топенето. Докато богатите залежи на PGM са рядкост, някои находища се намират и в Канада, Китай, Австралия и Финландия.
Има и други източници, но техният дял от производството е само 0,3% от общата маса, добита на планетата.
Къде се използват?
Платиноидите са намерили своето приложение в различни области. Универсалните свойства на металите от тази група се използват активно днес. Чиста платина сама по себе си е много мека и гъвкава. В това състояние тя е много податлива на различни повреди и дефекти. За повишаване на твърдостта и износоустойчивостта на благородния метал се използват различни елементи. Платината е легирана с други химични елементи.
Платинените бижута са високо ценени и по-скъпи от златото. Те придобиха особена популярност в Япония. Жителите на Страната на изгряващото слънце наричат такива продукти "хакин". Основната сплав за бижута е платина и съставлява 90% от общата маса. Останалите 10% са паладий. С него се работи лесно, включително запояване и друга обработка.
Също за повишаване на твърдостта, благородният бял метал се комбинира с рутений. Добавянето на този елемент повишава устойчивостта на процеса на окисление. PGM са намерили своето приложение в производството на ковани продукти. В този случай се използва сплав, състояща се от мед, платина и паладий. Тази опция е по-достъпна в сравнение със състава на два елемента: платина и паладий.
Специални сплави, произведени с помощта на платиноиди, се използват широко при производството на термодвойки. Това е специално устройство с широк спектър от приложения. Основната му цел е да променя високите температури (максималната стойност е до 1800 градуса по Целзий над нулата).Някои представители се използват в чиста форма. Като правило те действат като добавки към останалите метали от платинената група. Паладият е намерил своя път в индустрията на електрическото оборудване, както и в съвременните дентални сплави.
Катализатори
Повече от 40% от цялата произведена платина, която се произвежда в чужбина, се използва като катализатор. Това невероятно и полезно свойство беше посочено в първата част на статията. Почти целият метал (около 90%) е намерил своето приложение в производството на изпускателни системи за автомобили. Благородният материал, заедно с родий и паладий, действа като защитно покритие за структури от пчелна пита и други елементи. Металният слой предпазва от окислителни процеси, като поддържа оборудването безопасно и здраво. Влизайки в химическа реакция, агресивните компоненти се превръщат в безвредни съединения и вещества.
Химическите елементи могат да изпълняват задачата на ефективен катализатор не само като покритие, но и под формата на нажежаема метална мрежа. В този случай възниква реакция между въздух и отровно вещество - амоняк. Резултатът е азотна киселина и азотен оксид. Добавят се различни компоненти за получаване на други вещества.
Друга област, която не е пълна без използването на PGM, е производството на петрол. Това е световна индустрия, която сочи стойността на платиноидите и тяхното значение в индустрията.
Други употреби на метали са както следва.
- На територията на Русия за производството се използва паладий инвестиционни монети. Те започнаха да правят това, след като монетата от чист паладий беше издадена през съветската епоха. Номиналната стойност е 25 рубли.
- Високоволтовото оборудване също не е пълно без използването на PGM. При производството на електроника от този тип са необходими устойчиви на износване и надеждни контакти, които ще бъдат устойчиви на отрицателни влияния отвън. Въпреки развитието на новите технологии, в момента няма работеща алтернатива на платиноидите.
- В процес на изработка на инструменти и приспособления за работа в трудни условия такива метали също се използват активно. За да работи във враждебна среда, оборудването трябва да бъде здраво, устойчиво на износване и издръжливо. Именно тези характеристики той получава от платинените метали.
- Да се значително подобрява корозионната устойчивост на титана, към него се добавя малко паладий. Също така, този елемент от платинената група често се смесва със стомана.
- В медицината активните връзки също се използват активно. Тази практика е била прилагана по-рано и остава актуална и днес.
- Не забравяйте за платиненото фолио. Този материал се използва за защита на устройството на химически реактори.
- Активно се използва сплав от сребро и паладий в слаботокова електроника.
За повече информация как се използва този благороден метал, вижте следващото видео.