Platino: propiedades y aplicaciones

Las sustancias que existen en la naturaleza son un tema casi inagotable para las historias. Además, no todos son igualmente conocidos. Es imperativo conocer, al menos para el desarrollo general, los principales puntos asociados con el platino, sus propiedades y características de aplicación.

Aquellos que se graduaron de la escuela hace varias décadas dirían con confianza que el platino es un metal de un subgrupo secundario del octavo grupo de la Tabla Periódica de Elementos de Mendeleev. Sin embargo, esta clasificación está desactualizada y ahora el platino pertenece al décimo grupo de elementos.

Es imposible decir cómo se ve este metal en la naturaleza. De hecho, en su forma pura, solo se puede obtener artificialmente. Los minerales de platino tienen solo pequeñas inclusiones de la sustancia principal. Desde un punto de vista físico, son mezclas isomorfas de Pt con:

• cobre;
• planchar;
• níquel;
• plata;
• varios metales del grupo del platino.

Los minerales de platino están esparcidos por todas partes. La mayoría de ellos se concentran en el Nuevo Mundo. Es por eso el honor del descubrimiento del platino pertenece a los antiguos indios... Incluso los expertos no saben exactamente cuándo comenzaron a extraer este metal. Pero después del descubrimiento del platino por los europeos, su papel en la economía resultó ser bastante negativo.

No es de extrañar que en 1735 en España decidieran prohibir la importación de platino previamente extraído a la metrópoli. Lo que se extrajo nuevamente en Colombia recibió la orden de separarlo cuidadosamente de la plata e inundarlo en ríos. Y todo lo que lograron importar a la propia España se ahogó en el mar en un ambiente solemne.

Pero es curioso que haya pasado menos de medio siglo desde que Madrid, por el contrario, marcó un rumbo para el aumento de la importación de materias primas de platino. Luego comenzaron a usarlo a escala nacional para falsificar monedas de otros metales preciosos. En 1820, según diversas fuentes, había de 3 a 7 toneladas de platino en Europa. Fue a partir de él que se hicieron los estándares del metro y el kilogramo en Francia. Pero todavía no tuvo ninguna aplicación seria durante mucho tiempo.

La gravedad específica del platino puro es de 21,45 gramos por metro cúbico. ver Se derrite a una temperatura de aproximadamente 1768 grados Celsius. La ebullición (evaporación) ocurre a 3825 grados. Son estas características de temperatura las que durante mucho tiempo no permitieron no aislar el metal puro, y mucho menos establecer su uso. Además, el platino es más duro que el oro y la plata, y es bastante difícil mecanizarlo mecánicamente.

Este metal es maleable y dúctil. Su resistencia a la tracción es bastante impresionante.

Se disuelve solo en:

• vodka real;
• bromo líquido;
• ácido sulfúrico calentado (pero muy lentamente).

Por lo tanto, no tiene sentido acercarlo a un imán para separarlo de la plata o el oro. Solo necesita comprender que no existen joyas de platino puro. Pueden contener varias concentraciones de hierro y níquel, y son estas impurezas las que reaccionan bastante bien al imán.

Curioso que en el microcosmos, el platino puede tener propiedades magnéticas. Los físicos del experimento lograron encontrarlos cerca de la capa atómica del metal; la apertura se anunció en 2018. Para impartir propiedades ferromagnéticas a una sustancia, se tenía que utilizar un líquido iónico, un nuevo tipo de sustancia especialmente creada durante la investigación. En cuanto al color del platino, en la naturaleza está pintado en un tono blanco plateado. A veces también hay ejemplares de color gris oscuro.

Es importante extraer el mineral de platino de las entrañas de la tierra, para ello existen varias formas.

A pesar del hallazgo original de depósitos de platino en América del Sur, el depósito más grande del mundo en el siglo XXI se encuentra en África. Para ser más precisos, luego en Sudáfrica. Complejo Bushveld: una acumulación gigante de metales del grupo del platino; se cree que apareció hace 2 mil millones de años como resultado de procesos volcánicos. En forma, el campo sudafricano se asemeja a una "placa" con un diámetro de 370 km. El complejo está compuesto por varios horizontes que se dirigen hacia el interior.

Al mismo tiempo, el espesor de los depósitos en 2 de cada tres horizontes es de solo 1 m. El horizonte Platrif, que actualmente se está desarrollando activamente, tiene un espesor de 5-90 m en diferentes lugares. Se extrae de forma abierta. El complejo fue inaugurado en 1924. Es desde aquí que ¾ de todo el platino extraído va al mercado mundial.

Pero incluso hoy nuestro país está incluido en la lista de países líderes en la extracción de minerales de platino. Es cierto que ya ocupa el segundo lugar, 5,8 veces por detrás de Sudáfrica. El metal precioso también se exporta desde Rusia. La tercera línea del ranking mundial la ocupa Zimbabwe, donde se extrae aproximadamente 3 veces menos platino (9 toneladas).

Y también se extrae platino:

• Estados Unidos (6000 kg);
• Canadá (aproximadamente 5000 kg);
• otros estados (6100 kg juntos).

Este metal se puede extraer tanto abierto como mío. Las canteras se encuentran principalmente donde se encuentran los placeres secundarios. En estos lugares, el platino se depositó después de la destrucción mecánica de los depósitos primarios. Pero Los geólogos han descubierto desde hace mucho tiempo que la mayor parte se concentra en capas subterráneas de minerales de níquel. La minería se diferencia poco del trabajo con otros minerales metálicos; Vale la pena señalar solo una proporción significativa del trabajo manual.

Después del enriquecimiento, su concentración aumenta en 3 órdenes de magnitud. En el complejo Bushveld, la extracción de 1 kg de platino en última instancia (teniendo en cuenta las pérdidas tecnológicas) requiere la extracción de 500-1500 kg de mineral. Luego, el producto semiacabado se procesa en hornos metalúrgicos de refinación y convertidores especiales; pero el resultado final se logra solo después del refinado, cuando la concentración de metal es del 99,5%.

El platino es mejor que el oro porque es más fuerte que él. Por lo tanto, la vida útil de los productos de platino es mucho mayor. Es mucho más difícil rayarlos. Como resultado, este tipo de joyas (y no solo) es menos probable que se reparen. El platino envejecido es aún más diferente del oro.

Gracias a la pátina adquiere un color gris con brillo mate. Muchos usuarios intentan deshacerse de este efecto y pulir sus joyas. Según otras personas, la pátina hace que el metal precioso, si no más valioso, en cualquier caso sea más interesante. Sin verlo en vivo, es poco probable que se pueda tomar la decisión correcta. La capa de rodio sobre el oro blanco desaparecerá gradualmente y se volverá mucho más amarilla.

También se desvanecen gradualmente y deberán limpiarse sistemáticamente. Después de todo la plata es químicamente activa e inevitablemente reaccionará con las sustancias más comunes, incluso con el oxígeno atmosférico. Sin embargo, toda esta diferencia a favor del platino se ve ensombrecida por el hecho de que está notablemente menos disponible que el oro y aún más la plata.

El tungsteno es similar al platino. Pero es significativamente más barato, mientras que la resistencia de los productos de tungsteno también es alta. El problema es que el tungsteno es mucho más difícil de procesar en su forma normal. Rediseñar un anillo de tungsteno, ajustar su tamaño no es tarea fácil, incluso con la tecnología del siglo XXI. Las mismas dificultades surgen cuando se usan imitaciones de titanio.

Hay bastantes tipos de aleaciones de platino. La mayoría de las joyas están hechas de metal 950, que contiene un 95% de platino puro. A veces puedes encontrar la aleación número 900. Sus desventajas obvias son el color no demasiado saturado y el brillo inexpresivo. Por tanto, en términos estéticos, pierde mucho con el metal 950.

Están muy difundidas las aleaciones de platino con iridio. Cuanto más este segundo componente, más refractario será el compuesto. El rango de cristalización de las aleaciones de platino-iridio es relativamente estrecho. La dureza y la fuerza de la sustancia también aumentan significativamente.

Para diversos fines, el platino también se puede alear con:

• cobre;
• rutenio;
• paladio;
• níquel;
• rodio.

En la industria se utiliza una gran proporción de platino. Los tecnólogos aprecian mucho la propiedad de este metal para acelerar diversas reacciones químicas sin consumir. Hoy en día se utiliza a veces en medicina, principalmente para prótesis dentales. Ya a mediados del siglo pasado, este uso representaba varios por ciento de todo el platino extraído. Este número está aumentando gradualmente.

Su uso también está muy extendido en la producción de ácido nítrico (como oxidante de amoniaco). Es cierto que en este caso, se usa con más frecuencia una aleación de platino y rodio, y no un metal puro. Las razones de esta preferencia son de interés solo para los tecnólogos y están más allá del alcance de este artículo.Otro metal precioso se utiliza en la producción de ácido sulfúrico, hidrogenación de hidrocarburos, acetileno, cetonas.

Pero el platino también se usa ampliamente en la industria del refino de petróleo. Es un excelente catalizador para acelerar la producción de gasolina. En las columnas de destilación no se coloca una malla, como a veces se piensa, sino un polvo de platino finamente disperso. Es más duradero que el molibdeno y el vanadio. Y también a favor del platino se evidencia por la mayor eficiencia.

El platino se puede utilizar en contactos de resistencia de hornos eléctricos. Lo puedes encontrar en muchos otros contactos eléctricos.

Se necesita una aleación de platino-cobalto para crear imanes que combinen compacidad y gran rendimiento.

Muchos automovilistas usan implícitamente platino para ellos mismos todos los días. En los automóviles, se encuentra principalmente en catalizadores. Este metal ayuda a reducir la toxicidad de los gases de escape, mejorando así el estado de la atmósfera urbana. El revestimiento de platino del catalizador se aplica a un elemento cerámico monolítico.

Volviendo a la medicina, vale la pena señalar que los instrumentos quirúrgicos únicos se fabrican a base de platino. Se pueden desinfectar con quemadores de alcohol sin necesidad de reactivos especiales. A los dentistas les encanta trabajar con instrumentos recubiertos con una fina capa de platino. Los electrodos de platino-iridio se utilizan para controlar el ritmo del corazón y como prótesis para problemas de audición.

Pero no se puede dejar de mencionar el papel del "metal blanco" en otras áreas.

Entonces, tiene una gran demanda en la producción de vidrio... O mejor dicho, no vidrios de ventana, sino vidrios ópticos de alta calidad. El compuesto de rodio-platino ayuda a fabricar troqueles de fibra de vidrio de menos de 1 mm de espesor. Ha estado funcionando durante muchos miles de horas a una temperatura de 1400-1500 grados, que se desarrolla dentro de los hornos de vidrio.

El vidrio checo de élite, que cuesta casi un dinero fabuloso, se fabrica dentro de crisoles de platino.

Por supuesto, la industria química no podía pasar por alto una sustancia tan resistente al calor y a los reactivos más cáusticos. Se utiliza para fabricar crisoles de platino, otros utensilios para investigación y laboratorios expertos, para industrias especialmente limpias.

Entonces, exactamente sobre la base de Pt crear algunos dispositivos utilizados en la creación de cristales semiconductoresv. Solo dentro de ellos es posible crear tales condiciones cuando la concentración de impurezas será inferior a 1 átomo por millón. Incluso en los crisoles de platino, se producen cristales que son necesarios para crear láseres y para contactos en la ingeniería eléctrica de baja corriente.

Este metal se adentra más en:

• espejos usados ​​dentro de láseres;
• retortas para la producción de ácidos fluorhídrico y perclórico;
• ánodos insolubles para equipos de galvanoplastia;
• termómetros de resistencia;
• partes separadas de equipos de microondas;
• medicamentos que suprimen algunas formas de cáncer;
• producción de monedas e insignias, medallas y encargos;
• equipo para sintetizar vitaminas y algunas otras preparaciones farmacológicas.

Desde el principio, debes centrarte en el precio. El platino con una finura idéntica será al menos tres veces más caro que el oro.... Además, no hay tantos joyeros trabajando con él. La inmensa mayoría de estos artesanos trabaja en Europa Occidental. Es recomendable centrarse en la joyería a partir de ahí. Pero no confíe en el precio y en las palabras de los vendedores, exija certificados oficiales.

La adición de cobalto y rutenio puede aumentar la vida útil del producto. Es más probable que las joyas con iridio agregado se rayen, pero ahorran dinero. La muestra debe elegirse en primer lugar teniendo en cuenta sus capacidades financieras.

Y algunos consejos más:

• el platino se combina visualmente con cualquier piedra preciosa;
• la mejor opción (si hay fondos disponibles) sería combinarlo con diamantes;
• las piedras insertadas deben corresponder al concepto general;
• las letras y los diseños grabados pueden pasar rápidamente de moda;
• y, por supuesto, debe ir a una joyería oficial y no al primer punto de venta con el que se encuentre en el camino oa un quiosco en medio de un paso subterráneo.

Aquí no hay requisitos específicos. La limpieza generalmente se realiza con agentes de limpieza específicos de platino. Puedes comprarlos en la mayoría de las joyerías. Algunas personas usan agua jabonosa insaturada o amoníaco muy diluido. A veces también se utilizan detergentes líquidos para lavavajillas; sin embargo, se cree que los jabones y geles provocan una pérdida de brillo.

Solo lo llevan a cabo joyeros experimentados que utilizan equipos especiales. Guarde el artículo de platino por separado de las joyas hechas de otros metales. Esto los protegerá de la deformación cuando se toque con un objeto más duro.

El alto valor del platino se debe no solo a sus propiedades únicas, sino también a su rareza comparativa. Se estima que incluso en depósitos (como en toda la corteza terrestre), la concentración de Pt es 30 veces menor que la concentración de oro. Desde 1828 hasta 1845 se elaboraron monedas de platino en nuestro país. Su valor nominal fue de 3, 6 y 12 rublos, y la cantidad total de metal consumido superó las 14 toneladas. El platino entró en la categoría de metales preciosos solo en 1751; han pasado unos 200 años desde que se hizo conocido en Europa.

Y en nuestro país, en los primeros 10 años de explotación minera, se extrajo tanto platino como en toda América durante los siglos anteriores al descubrimiento de los depósitos de los Urales. Y fue en Rusia donde se encontraron tanto las pepitas más grandes (generalmente refundidas) como las más grandes de las existentes. El platino recibió el estatus de elemento químico en 1735, cuando el italiano D. Scaliger demostró su indisolubilidad; anteriormente se pensaba que era una sustancia simple.

El platino químicamente puro se aisló del mineral solo 68 años después en Inglaterra. En su forma metálica, es completamente biológicamente neutro. Sin embargo, los compuestos individuales (principalmente con flúor) pueden ser extremadamente peligrosos para la vida. Y en 1867, Inglaterra compró todas las existencias rusas de platino (inmediatamente después del levantamiento de la moratoria sobre las ventas). Pero incluso en los primeros años del siglo XX, nuestro país representó al menos el 90% de la producción mundial (porque las reservas fantásticas en el sur de África se encontraron solo a mediados de la década de 1920).

No es de extrañar, por tanto, que en mayo de 1918 se creara un instituto especial para el estudio del platino. Ahora es parte del Instituto de Química General e Inorgánica. Ciertos minerales que contienen platino también contienen antimonio, arsénico o azufre, pero son menos comunes que los compuestos con metales. Por lo tanto, el mineral Norilskita extraído en el norte del territorio de Krasnoyarsk contiene un 25% de hierro y un 26% de níquel. Es curioso que en una de las etapas de la producción industrial de platino se pueda utilizar una solución de azúcar.

Y los nombres de este metal son bastante diversos: se le llama tanto "oro podrido" como "oro rana". Sus pequeños cristales tienen forma cúbica. Inicialmente, en la primera mitad del siglo XIX, en nuestro país se fabricaban aros y aros para barriles de platino. En términos de conductividad eléctrica, este metal es inferior al cobre, aluminio y plata. El platino comienza a oxidarse con el oxígeno atmosférico solo a temperaturas superiores a 200 grados.

Para obtener más información sobre el platino y sus propiedades, vea el video.