Відкрити головне меню

Платина

хімічний елемент з атомним номером 78
(Перенаправлено з Pt)

Пла́тина (Pt) — хімічний елемент з атомним номером 78, проста речовина якого — блискучий сірувато-білий пластичний метал. Платина належить до 10-ї групи періодичної таблиці. Хімічно малоактивна. Трапляється у самородному вигляді. Часто має домішки іридію, осмію, рутенію, паладію, родію, що отримали назву метали платинової групи, або платиноїди.

Платина (Pt)
Атомний номер 78
Зовнішній вигляд простої речовини
Platinum nuggets.jpg
важкий, м'який,
сріблясто-білий
метал
Властивості атома
Атомна маса (молярна маса) 195,08 а.о.м. (г/моль)
Радіус атома 139 пм
Енергія іонізації (перший електрон) 868,1(9,00) кДж/моль (еВ)
Електронна конфігурація [Xe] 4f14 5d9 6s1
Хімічні властивості
Ковалентний радіус 130 пм
Радіус іона (+4e) 65 (+2e) 80 пм
Електронегативність (за Полінгом) 2,28
Електродний потенціал Pt←Pt2+ 1,20В
Ступені окиснення 4, 2, 0
Термодинамічні властивості
Густина 21,45 г/см³
Молярна теплоємність 0,133 Дж/(К·моль)
Теплопровідність 71,6 Вт/(м·К)
Температура плавлення 2045 К
Теплота плавлення 21,76 кДж/моль
Температура кипіння 4100 К
Теплота випаровування ~470 кДж/моль
Молярний об'єм 9,10 см³/моль
Кристалічна ґратка
Структура ґратки кубічна
гранецентрована
Період ґратки 3,920 Å
Відношення с/а n/a
Температура Дебая 230,00 К
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Платина у Вікісховищі?

ІсторіяРедагувати

Найдавнішим відомим виробом з платини є оздоблення шкатулки з міста Фіви (Єгипет), що була виготовлена близько 700 року до нашої ери[1]. Індіанці Еквадору активно використовували платину і сплави платини з золотом для виготовлення ювелірних прикрас. Проте у Європі платина не була відома.

У 1557 році італійський вчений і поет Джозеф Скалігер описав схожий на платину метал, що був отриманий на шахтах Гондурасу, проте є сумніви, що він описав саме її, бо платина не зустрічається у цьому регіоні, хоча й могла була вивезена туди людьми[1]. Перший достовірний опис платини був зроблений Антоніо де Ульоа у 1736 році, під час експедиції до Південної Америки, на території сучасної Колумбії.[2].

Назва походить від ісп. platino (зменшувальне від plata — срібло)[3]. Конкістадори називали новий метал platina del Pinto, що можна перекласти як «срібельце з Пінто», через те, що його знаходили у цьому містечку. Зовні платина була схожа на срібло, але відрізнялася тугоплавкістю, тому обробляти її було набагато важче. Внаслідок цього вона коштувала вдвічі дешевше, тому й отримала таку зневажливу назву (невеличке срібло, срібельце). Іншими назвами були «oro blanco» (біле золото), «juan blanco» і «восьмий метал» (остання назва з'явилася вже в Європі, і була пов'язана з тим, що до того часу були відомі тільки сім металів)[1].

У Європу платина вперше потрапила у 1741 році завдяки ямайському металургу Вуду, що привіз його до Англії[4].

У 1750 році Уотсон і Браунрігг описали платину у журналі «Philosophical Transactions of the Royal Society»[5].

Тривалий час платина не знаходила застосування. У середині XVIII сторіччя фальшивомонетники виявили, що платина досить легко сплавляється із золотом і сплав майже не відрізняється від золота за густиною. Іспанський уряд заборонив спочатку ввезення платини до країни, а потім і її видобуток в іспанських колоніях Південної Америки: відділений від золота та срібла метал належало топити у глибоких місцях річки.

Наприкінці XVIII сторіччя з'явилися перші технічні та ювелірні вироби з платини. З'ясувалися унікальні хімічні властивості платини, зокрема хімічна стійкість. 1803 року англійський вчений Вільям Волластон у складі південноамериканської платини виявив інші платиноїди: паладій і родій. 1804 року також англійський хімік Смітсон Теннант виявив у складі залишку після розчинення неочищеної платини нові елементи — іридій та осмій.

У 1819 році платина була знайдена на Уралі, що на довгий час став найбільшим світовим постачальником платини[5]. До цього моменту Нова Гранада була практично єдиним джерелом платини[6].

ПоширенняРедагувати

Платина — дуже рідкісний елемент. ЇЇ вміст у земній корі 5×10−7—1×10−6 %. Платина зустрічається у вигляді самородного металу та його сплавів, а також у вигляді мінералів сульфідів, найважливіші з яких — поліксен, платина паладіїста, фероплатина, спериліт, куперит (PtS). Зустрічається в родовищах, пов'язаних з ультраосновними й основними породами, разом з хромшпінелідами і основними породами разом з сульфідами. Відома також у розсипах.

ОтриманняРедагувати

 
Розчинення платини в царській горілці.

Виробництво платини у вигляді порошку почалося 1805 року англійським вченим Вільямом Волластоном із південноамериканської руди. Сьогодні платину отримують з концентрату платинових металів. Концентрат розчиняють в царські воді, після чого додають етанол та цукровий сироп для видалення надлишку HNO3. При цьому іридій і паладій відновлюються до Ir3+ та Pd2+. Подальшим додаванням хлориду амонію виділяють (NH4)2PtCl6. Висушений осад прожарюють при температурі 800—1000 °C: (NH4)2PtCl6=N2 + 6HCl + Pt + H2. Отриману таким чином губчату платину піддають подальшому очищенню повторним розчиненням у царській воді, осадженням (NH4)2PtCl6 і прожарюванням залишку. Потім очищену губчату платину переплавляють на зливки. При відновленні платинових розчинів хімічним або електрохімічним способом отримують дрібнодисперсну платину — платинову чернь.

ЗастосуванняРедагувати

КаталізаториРедагувати

Виробництво автомобільних каталізаторів — галузь, що використовує найбільшу кількість платини (46 % світового споживання у 2016 році[7]). Платина має здатність каталізувати реакції перетворення монооксиду вуглецю на діоксид, а також окислення вуглеводнів до вуглекислого газу і води[8].

Також платина має здатність каталізувати величезну кількість інших реакцій, що використовується у відповідних індустріях: розкладання пероксиду водню, окислення діоксиду сірки, спиртів, етерів, водню, а також багато інших реакцій окиснення і гідрогенізації. На таких реакціях побудоване промислове отримування нітратної кислоти (яка в свою чергу необхідна для виробництва сучасних добрив), сульфатної кислоти, отримання водню з природного газу, аміаку, тощо[9]. У нафтопереробленні платинові каталізатори застосовуються для отримання високооктанових бензинів[10]. Загалом, платина була одним з перших відкритих металевих каталізаторів, і отримала широке розповсюдження ще в першій половині 19 століття.

Ювелірна справаРедагувати

Ювелірні прикраси — друга, за кількістю спожитої платини, галузь. Хоча платина вже дві тисячі років тому використовувалася для виготовлення прикрас у Латинській Америці, європейські майстри почали її використовувати лише у 18 століття при дворі Людовіка XVI, а масове її використання почалося лише на початку 20 століття. Під час другої світової війни у США були обмежене застосування платини для невійськових цілей, проте у 1960-х вона знов почала активно використовуватись ювелірами. Платина цінується через свою рідкісність і міцність. Багато всесвітньо відомих діамантів, таких як алмаз Хоупа, Джонкер і Кохінур обрамлені саме в платину.[11]

ІншеРедагувати

Застосовується для виготовлення хімічного посуду, в електротехніці. 1799 року було виготовлено еталон метра у вигляді платинової лінійки шириною близько 25 мм, товщиною близько 4 мм і довжиною, що відповідала одній сорокамільйонній частині Паризького меридіана. У 1889 році було виготовлено точніший міжнародний еталон метра. Цей еталон виготовили зі сплаву 90 % платини і 10 % іридію[12]. Цей еталон проіснував до жовтня 1960 року. Міжнародний прототип кілограму виготовлений 1879 року з того ж платино-іридієвого сплаву.

Біологічна рольРедагувати

Платина не має біологічної ролі через свою рідкісність. При потраплянні в організм деякі сполуки платини мають бактерицидну, бактеріостатичну і імунодепресивну дію. У робітників, що постійно зазнають дії солей платини, розвивається специфічне астмоподібне захворювання, що отримало назву платиноз[13].

Див. такожРедагувати

ПриміткиРедагувати

ЛітератураРедагувати

ПосиланняРедагувати