Metalet e grupit platin: një rishikim të listës, pronat dhe aplikacionet

Platinum metale Group - është gjashtë elemente fisnike kimike të çmuara të cilat janë juxtaposed në tabelën periodike. Të gjithë janë metalet e tranzicionit të grupeve të 5-6, periudhë 8-10.

Platinum Grupi Metals: Lista

Grupi i përbërë nga gjashtë elemente të mëposhtme kimike të rregulluar në mënyrë të rritjes së peshës atomike:

• Ru - ruthenium.
• Rh - rodium.
• Pd - palladium.
• Os - Os.
• Ir - iridium.
• Pt - Platinum.

metalet e grupit platin kanë një ngjyrë të argjendtë-bardhë, me përjashtim të osmium, që ngjyra është kaltërosh-bardhë. Sjellja e tyre kimike paradoksale në se ata janë shumë rezistente ndaj shumicën e reagents, por janë përdorur si katalizatorë apo përshpejtimin gatshme kontrollin e normës së oksidimi, reduktimit dhe hidrogjenimi reagimet.

Ruten dhe osmium janë kristalizuar në sistemin gjashtëkëndor ngushtë të mbushura, ndërsa të tjerët kanë një strukturë kub të përballet në qendër. Kjo është reflektuar në të ngurtësisë më të madhe të ruten dhe osmium.

Historia e zbulimit

Edhe pse objekte platinum-ari datë për 700 pes. e., për praninë e metalit është më tepër e rastësishme se rregullsinë. Jezuitëve në shekullin e XVI, u përmend pebbles dendur gri lidhur me depozita ari aluviale. Këto gurë nuk mund të shkrirë, por ata formojnë një aliazh me ari, shufra ari ose argjendi bëhet i brishtë, dhe kjo ishte e pamundur për të pastruar. Stones filloi duke e quajtur Platina del Pinto - fishekëve të materialit argjendi nga lumi Pinto, një kontribues i lumit San Juan në Kolumbi.

platinum lakueshëm, i cili mund të merret vetëm pas një pastrim të plotë metalike, është veçuar nga francezët fizikanti Shaba në 1789. Nga ajo u bë një filxhan, paraqitet Papa Pius VI. Në hapjen e paladium në 1802, tha kimisti anglisht William Wollaston, i cili emrin kimike. platinum-group element metali pas asteroidit. Wollaston më pas shpalli zbulimin e një substance të pranishme në ore platin. Ajo që ai e quajti rodium për shkak të ngjyrës rozë e kripëra metalike. Hapja iridium (emëruar pas perëndeshë e ylberit Iris shkak të larmishme kripërat e saj) dhe osmium (nga fjala greke "erë" për shkak të erë të klorit e oksidit të tij të paqëndrueshme) janë bërë nga kimisti britanik Smithson Tennant në 1803. Shkencëtarët francezë Hippolyte Victor Collet-Deskoti, Antoine-Fransua Furkrua, dhe Nicolas-Lui Voklen identifikuar dy metale të njëjtën kohë. Ruthenium, izoluar dhe identifikuar nga elementi i fundit mori emrin e vet nga emri latin i Rusisë kimisti rus Karl Karlovich Klaus në 1844.

Ndryshe nga të tilla izoluar lehtë në një gjendje relativisht të pastër nga agjentët e thjeshtë rafinimit zjarri të tilla si ari, argjendi dhe metale të grupit platin kërkojnë trajtim kompleks ujor kimik. Këto metoda nuk kanë qenë në dispozicion deri në fund të shekullit të 19-të, kështu që identifikimi dhe izolimi i grupit platin mbetur prapa atij argjendin dhe arin për mijëra vjet. Përveç kësaj, pika më e lartë e shkrirjes e këtyre metaleve ka kufizuar përdorimin e tyre deri sa kërkuesit në Britani, Francë, Gjermani dhe Rusia nuk kanë zhvilluar metoda për platin konvertimin në një formë të përshtatshme për përpunim. Si metalet e çmuara e grupit të platinës filloi të përdoret në bizhuteri që nga viti 1900. Edhe pse ky përdorim është ende relevante sot, pjesa më e madhe industriale e saj tejkaluar. Palladium është bërë një material shumë i popullarizuar për kontakte në sisteme rele telefonike dhe komunikimeve të tjera pa tel, duke siguruar një jetë të gjatë të shërbimit dhe besueshmërinë e lartë, dhe platin, për shkak të rezistencës së saj për të nxitur erozionin, gjatë Luftës së Dytë Botërore filloi të përdoret në shkëndijë priza avionë luftarake.

Pas luftës metodat molekulare extension konvertimit në rafinimi i naftës ka krijuar një kërkesë e madhe për pronat katalitik poseduara nga metalet e grupit platin. Nga vitet 1970, konsumi është rritur edhe më shumë kur standardet e emetimeve makinave në SHBA dhe vende të tjera ka çuar në përdorimin e këtyre kimikateve në konvertimin katalitik të gazrat.

mineral

Përveç për depozitat e vogla aluviale të platin, paladium dhe osmiridium (një aliazh të iridium dhe osmium), praktikisht pa ore, të cilat kanë qenë një element kryesor komponent kimike - një metal grupit platin. Minerale zakonisht janë të përmbajtura në ores sulfide, veçanërisht pentlandite (Ni, Fe), ₉ S _8. Laurite më e zakonshme NH _2, irarsite, (IR, Ru, Rh, Pt) gomar, osmiridium (IR, OS) cooperite (mesatare) dhe Bragg (Pt, Pd) S.

depozitave i madh në botë i metaleve të grupit platin - Kompleksi Bushveld në Afrikën e Jugut. Rezervat e mëdha të lëndëve të para janë të përqendruara në depozitat e Sudbury në Kanada dhe Norilsk-Talnakh në Siberi. Në SHBA, depozitat më të mëdha të mineraleve të grupit platin janë të vendosura në Stillwater, Montana, por këtu ata janë shumë më të vogla se në Afrikën e Jugut dhe Rusia. prodhuesit më të madh në botë platin janë Afrika e Jugut, Rusia, Zimbabve dhe Kanada.

Minierave dhe rafinimit

imi i madh i Afrikës së Jugut dhe kanadeze operohet me metodën e minierave. Pothuajse të gjithë e metaleve të grupit platin janë nxjerrë nga bakri ose sulfide nikel mineraleve duke përdorur ndarje notim. Shkrirja koncentrat prodhon nje perzierje e cila është larë nga bakri dhe nikelit sulfideve ne nje autoclave. Kullimin mbetje solide përmban nga 15 deri 20% metalet e grupit platin.

Ndonjëherë deri në notim duke përdorur ndarjen gravitetit. Rezultati është një koncentrohen që përmban 50% të metalit platin, i cili eliminon nevojën e shkrirjes.

vetitë mekanike

Metalet e grupit platin janë dukshëm prona të ndryshme mekanike. Platinum dhe paladium janë mjaft të butë dhe shumë i lakueshëm. Me këto metalet dhe aliazhet e tyre mund të drejtohet edhe të nxehtë dhe të ftohtë. Rodium është trajtuar për herë të parë me një të nxehtë, dhe pastaj ajo mund të trajtohet me Pjekja ftohtë mjaft të shpeshta. Iridium dhe ruten duhet të jetë ndezur, të punës ftohtë, ata nuk i japin në.

Osmium - të ngurta dhe grupi ka temperaturën më të lartë të shkrirjes, por tendenca e tij për të oksidimit imponon kufizimet e veta. Iridium është më korrozioni-rezistente të metaleve platinum, rodium dhe vlerësuar për ruajtjen e pronave të tyre në temperatura të larta.

aplikimet strukturore

Si platinum pastër annealed është shumë i butë, ajo është e ndjeshme ndaj gërvishtjet dhe dëme. Për të rritur ngurtësinë e saj është shkrirë me një shumicë prej elementeve të tjera. bizhuteri platinum është shumë popullor në Japoni, ku ajo është quajtur "Hackin" dhe "ari të bardhë". Lidhjeve për bizhuteri që përmban 90% Pt dhe 10% PD-së, e cila është e lehtë për të trajtuar dhe bashkim. Shtim i ruten përmirëson ngurtësinë e aliazh, duke ruajtur rezistencën oksidimi. E lidhjeve e platin, paladium dhe bakrit janë përdorur në produkt fallsifikuara, pasi që ata janë të vështirë platinum-paladium dhe më pak të kushtueshme.

Crucibles që përdoren për prodhimin e kristaleve të vetme në industrinë e gjysmëpërçues, kërkojnë rezistenca korrozioni dhe stabilitetin në temperatura të larta. Për këtë kërkesë, ajo është mirë të përshtatshme platinum, platinum-rodium, iridium dhe. aliazh Platinum-rodium të përdorura në prodhimin e thermocouples të cilat janë përdorur për të matur temperaturat e larta deri në 1800 ° C. Paladium është përdorur ose në të pastër ose në formën e përzier në pajisje elektrike (50% e konsumit), në të lidhjeve dentare (30%). Rodium, ruten dhe osmium janë përdorur shumë rrallë në formën e tij të pastër - ato shërbejnë si Dopant me metale të tjera të grupit platin.

katalizatorët

Rreth 42% e platinit prodhuar në Perëndim, është përdorur si katalizator. Nga këto, 90% është përdorur në sistemet e shkarkimit automobilistike, ku peleta refraktare ose honeycombs veshura me platin (dhe paladium dhe rodium) nxisin konvertimin e hidrokarbure padjegura, monoksidit të karbonit dhe oksidet e azotit në ujë, dioksid karboni dhe azot.

Një aliazh të platini dhe 10% rodium në formën e një rrjet metali të kuqe të nxehtë shërben si një katalizator në reaksionin midis amoniak dhe të ajrit për të prodhuar oksidet e azotit dhe acid nitrik. Kur të ushqyerit e amoniakut me përzierje metan mund te pergatitet acid hydrocyanic. Kur rafinuar platin në sipërfaqen e kokrrizave të aluminit në reaktorin është një katalizatori për konvertimin e zinxhirit të gjatë molekulave të degëzuar vaj në Isoparaffins që janë të dëshiruar në një përzierje të lartë oktan benzinës.

electroplating

Të gjitha metalet e grupit platin mund të aplikohet galvanike. Për shkak të ngurtësisë dhe shkëlqim e veshjes është më shpesh aplikohet rodium. Edhe pse vlera e tij në trashësi të krahasueshme më të larta se platin densitet të ulët lejon përdorimin e më pak peshë të materialit.

Paladium - metali grup platinum, i cili është më të lehtë për t'u përdorur për shtresë. Për shkak të fuqisë të rritet materiale të konsiderueshme. Ruten ka gjetur aplikim në instrumente të destinuara për trajtimin e fërkimit në presion të ulët.

komponimet kimike

komplekset organike e metaleve grupit platin siç alkilplatiny komplekseve të përdoren si katalizator në polimerizim e olefins, prodhimin e polypropylene dhe polietileni, si dhe oksidimit të etilenit deri acetaldehyde.

kripëra platin janë përdorur gjithnjë në kimioterapi kancerit. Për shembull, ata janë pjesë e drogës të tilla si "karboplatin" dhe "Cisplatin". oksid rutenium veshura elektroda e përdorura në prodhimin e klor dhe natriumit chlorate. sulfate rodium dhe fosfat rodium përdoret në electroplating bate.