Այն պլատինային խմբի մետաղներ `մի ակնարկ ցուցակում, հատկությունների եւ դիմումների

Պլատինի խմբի մետաղներ - վեց ազնիվ թանկարժեք քիմիական տարրեր, որոնք համադրված են պարբերական աղյուսակի. Բոլորն են անցումային մետաղներ խմբերի 5-6, 8-10 ժամանակահատվածում:

Պլատինի խմբի մետաղներից: ցուցակ

Խումբը բաղկացած է հետեւյալ վեց քիմիական տարրերի կազմակերպած աճի կարգով ատոմային ծանրության:

• Ru - ռուտենիում.
• RH - Rhodium.
• PD - ՊԱԼԱԴԻՈՒՄ.
• Os - os.
• Ir - իրիդիում.
• Pt - պլատինե.

Պլատինի խմբի մետաղներից ունենալ արծաթափայլ-սպիտակ երանգ, ինչպես նաեւ բացառությամբ osmium, որը գույնը կապտություն, սպիտակ. Նրանց քիմիական պարադոքսալ պահվածքը, քանի որ նրանք շատ դիմացկուն է բոլոր ռեակտիվների, բայց որոնք օգտագործվում են որպես կատալիզատորի կամ արագացրին պատրաստակամորեն վերահսկելու տոկոսադրույքը օքսիդացում, կրճատման եւ ջրածնավորումը ռեակցիաների:

Ռուտենիում եւ օսմիում են բյուրեղացվեն hexagonal սերտ փաթեթավորված համակարգի, իսկ մյուսները պետք է դեմքը կենտրոնացած խորանարդ կառույց: Սա արտացոլվում է ավելի կարծրություն ռուտենիում եւ օսմիում:

Պատմությունը հայտնաբերելու

Չնայած նրան, որ պլատինե ոսկու artifacts թվագրվում է 700 մ.թ.ա.. ե, ներկայության մետաղի դա բավական պատահական է, քան օրինաչափության: Է Jesuits է XVI դարում, նշեց խիտ մոխրագույն pebbles հետ կապված ողողակային ոսկու. Այս քարերը չեն կարող հալված, բայց նրանք ձեւավորել մի խառնուրդ է ոսկու, ստանդարտացված ձուլակտորներ դառնում է փխրուն է, եւ անհնար էր մաքրել: Քարեր սկսեցին զանգահարել Platina Դել Պինտոն - կարկուտ արծաթե նյութական են Pinto գետի վտակի գետի San Juan Կոլումբիա.

Զիջող պլատինե, որը կարելի է ձեռք բերել միայն այն բանից հետո, երբ մի ամբողջական մետաղական մաքրման էր առանձնացրել է ֆրանսիական ֆիզիկոս Shaba 1789. - Ից այն կատարվել է մի բաժակ, ներկայացրել է Հռոմի Պապ Pius VI. Բացման վերաբերյալ պալադիումի 1802, ասել է, որ անգլերեն քիմիկոս Ուիլյամ Wollaston, ով անունով քիմիական. պլատինի խմբի մետաղյա տարր հետո աստերոիդ. Wollaston հետագայում հայտարարեց, հայտնաբերել է եւս մեկ նյութի ներկա է պլատինի հանքաքար. Իսկ այն, որ կոչվում է Rhodium պայմանավորված է վարդագույն գույնի մետաղական աղերի: Բացելով Iridium (անվան աստվածուհի է ծիածանը Իրիս, քանի որ երփներանգ նրա աղեր), եւ osmium (հունարեն բառից «բուրմունքը», քանի որ քլորի հոտ իր ցնդող օքսիդի) հանդես են եկել բրիտանական քիմիկոս Smithson Tennant 1803. Ֆրանսիացի գիտնականները Hippolyte Վիկտոր Collet-Deskoti, Անտուան Ֆրանսուա Furkrua, եւ Նիկոլա-Լուի Voklen հայտնաբերել են երկու մետաղներ միաժամանակ. Ruthenium, մեկուսացված եւ հայտնաբերվել է վերջին տարր իր անունը ստացել է լատիներեն անունով ռուսերեն է ռուս քիմիկոս Կարլ Karlovich Կլաուս 1844.

Ի տարբերություն, օրինակ հեշտությամբ մեկուսացված է համեմատաբար մաքուր վիճակում է պարզ հրդեհ զտարկման գործակալների, ինչպիսիք են ոսկի, արծաթի եւ մետաղների վերաբերյալ պլատինե խմբի պահանջում համալիր նստվածքային քիմիական բուժում: Այդ մեթոդները հասանելի չէին, մինչեւ 19-րդ դարի, այնպես որ նույնականացման եւ մեկուսացումը պլատին խմբի զիջում է արծաթի եւ ոսկու համար հազարավոր տարիներ. Բացի այդ, բարձր հալման կետը այդ մետաղների սահմանափակվում են իրենց օգտագործումը մինչեւ հետազոտողների Բրիտանիայի, Ֆրանսիայի, Գերմանիայի եւ Ռուսաստանի չեն զարգացել մեթոդներ պլատինե փոխակերպումը մի ձեւով հարմար վերամշակման. Քանի որ թանկարժեք մետաղներ եւ պլատինե խմբի սկսեցին օգտագործվել է զարդեր, քանի որ 1900 թ. Չնայած նրան, որ սա օգտագործումը դեռեւս արդիական է այսօր, որքան դրա արդյունաբերական գերազանցել: ՊԱԼԱԴԻՈՒՄ դարձել է շատ սիրված նյութ կոնտակտների հեռախոսահամարների հերթափոխ համակարգերի եւ այլ անլար հաղորդակցության, ապահովելով երկար կյանք եւ սպասարկման բարձր հուսալիություն, եւ պլատին, քանի որ իր դիմադրության ենթադրում էրոզիայի, Երկրորդ համաշխարհային պատերազմի սկսեցին օգտագործվել է, վառոցքի մոմերը մարտական ինքնաթիռներ.

Պատերազմից հետո մոլեկուլային ընդլայնում փոխարկման մեթոդներ Petroleum Refining ն ստեղծել է հսկայական պահանջարկ կատալիտիկ հատկություններով պատկանող մետաղների պլատինե խմբի: 1970-ականների սկզբին, սպառումը աճել է ավելի, երբ ավտոմեքենաների արտանետումները ստանդարտները ԱՄՆ-ի եւ այլ երկրների հանգեցրել է օգտագործման այդ քիմիկատների կատալիտիկ փոխակերպման արտանետվող գազերի.

հանքաքար

Բացառությամբ փոքր ողողակային ավանդների պլատինե, եւ պալադիումի osmiridium (մի խառնուրդ iridium եւ օսմիում), գրեթե ոչ մի հանքաքար, որը եղել է հիմնական բաղադրիչը քիմիական տարր, մի պլատինե խմբի մետաղի. Հանքային նյութեր, որոնք սովորաբար պարունակում է սուլֆիդային հանքաքար, մասնավորապես pentlandite (Ni, Fe) ₉ S _8: Առավել տարածված laurite RuS _2, irarsite, (Միացյալ, Ռու, Rh, Pt) հետույք, osmiridium (IR, Os), cooperite, (Մ) եւ Bragg (Pt, PD) Ս.

Աշխարհի խոշորագույն բանկային ավանդը պլատինի խմբի մետաղներից - Bushveld համալիր Հարավային Աֆրիկայում: Խոշոր հումքի պաշարների կենտրոնացված են ավանդների Sudbury Կանադայում եւ Նորիլսկ-Talnakh Սիբիրում: ԱՄՆ-ում, խոշորագույն ավանդները պլատինի խմբի օգտակար հանածոների գտնվում են Stillwater, Մոնտանա, սակայն այստեղ նրանք շատ փոքր է, քան Հարավային Աֆրիկայում եւ Ռուսաստանում: Աշխարհի խոշորագույն պլատինե արտադրողներն են Հարավային Աֆրիկան, Ռուսաստանը, Զիմբաբվեն եւ Կանադա:

Հանքարդյունաբերության եւ վերամշակումը

Major Հարավային Աֆրիկայի եւ կանադական հանքը շահագործվում է հանքարդյունաբերության մեթոդով: Գրեթե բոլոր պլատինի խմբի մետաղներից են արդյունահանվող պղնձի կամ նիկել սուլֆիդային հանքանյութերի օգտագործելով ֆլոտացիոն տարանջատումը: Հալեցման խտանյութ արտադրում է մի խառնուրդ, որը լվացվեն դուրս պղնձի եւ նիկելի սուլֆիդներ է ավտոկլավում. Leaching է ամուր մնացորդի պարունակում է 15 - ից 20% պլատինի խմբի մետաղներից:

Երբեմն, մինչեւ ֆլոտացիոն օգտագործելով ծանրության տարանջատումը: Արդյունքն ակնառու է, խտանյութ պարունակող 50% -ը պլատինե մետաղի, որը վերացնում անհրաժեշտությունը մետաղների.

մեխանիկական հատկությունները

Այն պլատինային խմբի մետաղներ են էապես տարբեր մեխանիկական հատկությունները. Պլատինի եւ պալադիումի բավականին փափուկ եւ շատ զիջող: Հետ այդ մետաղները եւ դրանց համահալվածքներ կարող է առաջադրվել, այնպես էլ տաք եւ սառը: Rhodium է նախ բուժվում է տաք, եւ ապա այն կարող է վարվել, ինչպես սառը բավականին հաճախակի կռելու: Iridium եւ ռուտենիում պետք է ջեռուցվում, սառը աշխատանքային, նրանք չեն տալիս է:

Osmium - կուռ եւ խումբն ունի ամենաբարձր հալման ջերմաստիճանի, բայց դրա միտում է օքսիդացում պարտադրում է իր սեփական սահմանափակումներ: Iridium առավել կորոզիայի-դիմացկուն է պլատինե մետաղների, ռոդիումի եւ բարձր է գնահատել պահպանման համար իրենց հատկություններով բարձր ջերմաստիճանների.

կառուցվածքային դիմումները

Քանի որ մաքուր annealed պլատինե շատ փափուկ է, դա ենթակա է քերծվածքներից եւ վնաս: Բարձրացնել նրա կոշտությունը fused հետ բազմազանության այլ տարրերի. Platinum ոսկերչական շատ սիրված է Ճապոնիայում, որտեղ այն կոչվում է «Hackin» եւ «սպիտակ ոսկի»: Alloys ոսկերչական իրերի պարունակում է 90% Pt եւ 10% pd, որը շատ հեշտ է կարգավորել եւ Զոդման: Ժամանակը ruthenium բարելավում է կարծրություն է համաձուլվածքի, իսկ պահպանելով օքսիդացում դիմադրություն. The alloys պլատինե, եւ պալադիումի պղնձի օգտագործվում են դարբնոցային ապրանքի, քանի որ նրանք ավելի դժվար պլատինե պալադիումի ու ավելի քիչ ծախսատար է:

Թորանոթ օգտագործվում է արտադրել միայնակ բյուրեղների կիսահաղորդչային արդյունաբերության, պահանջում կոռոզիոն դիմադրությունը եւ կայունության բարձր ջերմաստիճանների. Համար, այս դիմումը, դա լավագույն պիտանի պլատինե, պլատինե rhodium, եւ իրիդիում. Platinum-rhodium խառնուրդ օգտագործվում է արտադրության thermocouples, որոնք օգտագործվում են չափման բարձր ջերմաստիճանը մինչեւ 1800 ° C- ի ՊԱԼԱԴԻՈՒՄ օգտագործվում է կամ մաքուր կամ խառը ձեւով էլեկտրական սարքերի (50% սպառման) ատամնաբուժական համաձուլվածքների (30%): Rhodium, ռուտենիում եւ օսմիում հազվադեպ են օգտագործվում է իր մաքուր տեսքով, նրանք ծառայում են որպես dopant մյուս պլատինի խմբի մետաղներից:

կատալիզատորներ

Շուրջ 42% -ը պլատին արտադրված Արեւմուտքի, օգտագործվում է որպես կատալիզատոր: Դրանցից, 90% - ը օգտագործվում է ավտոմոբիլային արտանետումային համակարգեր, որտեղ, հրակայուն կարկուտ կամ մեղրի պատված պլատինի (եւ պալադիումի, եւ Rhodium) նպաստել դարձի unburned ածխաջրածինների, ածխածնի օքսիդը եւ ազոտի օքսիդների ջրի մեջ, ածխածնի երկօքսիդի եւ ազոտի.

An խառնուրդ պլատինի եւ 10% ռոդիումի ձեւով է կարմիր տաք մետաղի ցանցին ծառայում է որպես կատալիզատոր ռեակցիայի միջեւ ամոնիակ եւ օդի արտադրել ազոտի օքսիդների եւ ազոտական թթու. Երբ կերակրման ամոնիակ մեթանի խառնուրդի կարելի է պատրաստել hydrocyanic թթու. Երբ մաքրենք պլատինե վրա մակերեւույթը The կավահող հատիկներ է ռեակտորի մի կատալիզատոր փոխակերպման երկար շղթայի branched մոլեկուլների նավթի isoparaffins, որոնք ցանկալի է մի խառնուրդ է բարձր octane բենզինի.

electroplating

Բոլոր պլատինային խմբի մետաղներ կարող է կիրառվել galvanically: , Քանի որ կարծրություն եւ փայլ ծածկույթների է առավել հաճախ կիրառվում Rhodium: Չնայած նրան, որ դրա արժեքը համադրելի thicknesses բարձր է, քան պլատինե ցածր խտության թույլ է տալիս օգտագործել պակաս քաշով նյութական.

Palladium - պլատինի խմբի մետաղյա, որը ավելի հեշտ է օգտագործել ծածկույթների. Պայմանավորված է ուժի մեջ նյութական ավելանում զգալիորեն. Ruthenium գտել հայտը գործիքների համար նախատեսված բուժման շփման ցածր ճնշման.

քիմիական միացություններ

Օրգանական համալիրներ պլատինի խմբի մետաղներից, ինչպիսիք են alkilplatiny համալիրների օգտագործվում է որպես կատալիզատորի polymerization եւ օլեֆինների, արտադրության պոլիպրոպիլենից եւ պոլիէթիլենի, ինչպես նաեւ օքսիդացման էթիլենի մինչեւ acetaldehyde.

Platinum աղերը, որոնք ավելի օգտագործվում է քաղցկեղի chemotherapy. Օրինակ, որ մաս են կազմում դեղամիջոցի, ինչպիսիք են «Carboplatin» եւ «Cisplatin»: Ruthenium օքսիդ կաղապարով էլեկտրոդների օգտագործվում են արտադրության քլորի եւ նատրիումի chlorate. Rhodium sulfate եւ վիրաբուժական ֆոսֆատ օգտագործվում է , ELECTROPLATING վաննաներ.