Металите от групата на платината: преглед на списък, свойства и приложения

метали група Platinum - е шест благородни скъпоценни химични елементи, които са поставени един до друг в периодичната таблица. Всички те са преходни метали от групи 5-6, 8-10 период.

Метали от платиновата група: Списък

Групата се състои от следните шест химични елементи, подредени по реда на увеличаване на атомно тегло:

• Ru - рутений.
• Rh - родий.
• Pd - паладий.
• Os - Os.
• Ir - иридий.
• Pt - платина.

Platinum метали от групата имат сребристо-бял оттенък, с изключение на осмий, кой цвят е синьо-бяло. Тяхната химически парадоксално поведение с това, че те са силно устойчиви на повечето реагенти, но се използват като катализатори или ускоряване лесно контролиране на скоростта на реакциите на окисление, редукция и хидрогениране.

Рутений и осмий се кристализира в хексагонална плътно опаковани система, а други имат лице центрирана кубична структура. Това се отразява в по-голяма твърдост на рутений и осмий.

История на откриването

Въпреки платина златни артефакти, датиращи от 700 г. пр.н.е.. д., от присъствието на метал е по-скоро случайно, отколкото закономерност. Йезуитите в XVI век, споменати гъсти сиви камъчета, свързани с алувиални депозити в злато. Тези камъни не може да се стопи, но те представляват сплав от злато на кюлчета става чуплива, и това беше невъзможно да се почисти. Камъни започва разговори Платина дел Пинто - гранули, от сребро материали от река Пинто, приток на река Сан Хуан в Колумбия.

Ковък платина, която може да бъде получена само след цялостно почистване на метал, се открои от френския физик Шаба през 1789 година. От него е направена чаша, представен на папа Пий VI. На откриването на паладий през 1802 г., се казва в английски химик Уилям Wollaston, който име химикал. платина група метален елемент след астероида. Wollaston впоследствие обявен за откритието на друго вещество присъства в платина руда. Това той нарича родий дължи на розовия цвят на металните соли. Откриване иридий (името на богинята на дъгата Iris поради пъстри нейните соли) и осмиев (от гръцката дума "миризма" поради хлор миризмата на своята летлив окис) са направени от британски химик Smithson Tennant през 1803. Френските учени Иполит Виктор Цангови-Deskoti, Антоан-Fransua Furkrua и Никола-Луи Voklen идентифицирани два метала едновременно. Рутений, изолиран и идентифициран от последния елемент е получил името си от латинската името на руснака руския химик Карл Карлович Клаус през 1844.

За разлика като лесно се изолира в относително чисто състояние чрез прости пожар рафиниране агенти като злато, сребро и метали от групата на платината изискват комплекс воден химическа обработка. Тези методи не са били на разположение до края на 19 век, така че идентификацията и изолацията на групата на платината изостана среброто и златото, в продължение на хиляди години. В допълнение, с висока точка на топене на тези метали е ограничено използването им, докато учените във Великобритания, Франция, Германия и Русия не са се развили методи за платина преобразуване във форма, подходяща за преработка. Както благородните метали от групата на платината започва да се използва в бижутерията от 1900 г. насам. Въпреки, че тази употреба е в сила и днес, голяма част от индустриалната надмина. Palladium е станал много популярен материал за контакти в системи за разпространяване на телефонни и други безжични комуникации, като се гарантира дълъг живот и висока надеждност и платина, заради своята съпротива да предизвика ерозия, по време на Втората световна война започва да се използва в свещите бойни самолети.

След войната на молекулярни методи разширение преобразуване в петролев рафиниране създаде огромно търсене на каталитични свойства, притежавани от метали от групата на платината. До 1970 г., потреблението се е увеличило още повече, когато стандартите за емисии на коли в САЩ и други страни е довело до използването на тези химикали в каталитичното превръщане на изгорелите газове.

руда

С изключение на малки наноси от платина, паладий и осмиридий (сплав от иридий и осмиев), на практика няма руда, които са били основен компонент химически елемент - платиновата група метал. Минерали обикновено се съдържат в сулфидни руди, особено пентландит (Ni, Fe) ₉ S _8. Най-често laurite Рус _2, irarsite, (Ir, Ru, Rh, Pt) Ass, осмиридий (Ir, Os), cooperite, (PTS) и Браг (Pt, Pd) S.

най-големият депозит в света на метали от платиновата група - Bushveld комплекс в Южна Африка. Големите запаси от суровини са съсредоточени в депозити на Съдбъри в Канада и Норилск-Talnakh в Сибир. В САЩ, най-големите находища на групата на платината минерали са разположени в Стилуотър, Монтана, но тук те са много по-малки, отколкото в Южна Африка и Русия. най-големите производители на платина в света са Южна Африка, Русия, Зимбабве и Канада.

Добив и рафиниране

Майор Южна Африка и Канада мина управлявана от метод добив. Почти всички метали от платиновата група, се екстрахира от мед или никел сулфидни минерали с помощта на разделяне флотация. Топене концентрат се получава смес, която се промива от мед и никел сулфиди в автоклав. Излужване твърдият остатък съдържа от 15 до 20% от платиновата група метали.

Понякога до флотация използване раздяла гравитацията. Резултатът е концентрат, съдържащ 50% платина метал, което премахва необходимостта от топене.

механични свойства

метали от платиновата група са значително различни механични свойства. Platinum и паладий са доста меки и много ковък. С тези метали и техните сплави могат да се изпълняват едновременно топли и студени. Родий е първият третира с гореща, а след това може да се лекува със студена сравнително честа отгряване. Iridium и рутений трябва да се нагрява, студена обработка, те не отстъпи.

Осмиев - твърдото вещество и групата има най-висока температура на топене, но неговата склонност към окисляване налага собствените си ограничения. Иридий е най-устойчиви на корозия на метали платина, родий и оценени за запазване на свойствата си при високи температури.

структурни приложения

Като чисто темперирано платина е много мек, той е податлив на драскотини и повреди. За да се увеличи нейната твърдост е кондензиран с множество други елементи. Platinum бижута е много популярен в Япония, където е наречена "Hackin" и "бяло злато". Сплави за бижута, съдържащ 90% Pt и 10% Pd, която е лесна за използване и запояване. Добавянето на рутений подобрява твърдостта на сплавта, като се поддържа устойчивостта на окисление. Сплавите от платина, паладий и мед се използват в подправен продукт, тъй като те са трудно платина паладий и по-евтин.

Тигли, използвани за получаване на единични кристали в производството на полупроводници, изискват устойчивост на корозия и стабилност при високи температури. За това приложение, това е най-подходящ платина, платина родий и иридий. Платина-родий сплав се използва в производството на термодвойки, които се използват за измерване на високи температури до 1800 ° С Паладий се използва или в чиста или в смесена форма, в електрически устройства (потребление 50%), в стоматологични сплави (30%). Родий, рутений и осмий рядко се използват в чист вид - те служат като добавка към други платиновата група метали.

катализатори

Около 42% от платина, произведени на Запад, се използва като катализатор. От тях, 90% се използва в изпускателните системи коли, където огнеупорни пелети или питите покрити с платина (и паладий и родий) насърчаване на превръщане на неизгорели въглеводороди, въглероден оксид и азотни оксиди във вода, въглероден диоксид и азот.

Сплав от платина и 10% родий във вид на червено-гореща метална решетка служи като катализатор в реакцията между амоняк и въздух за получаване на азотни оксиди и азотна киселина. При хранене на амоняк с метан смес може да бъде получено циановодородна киселина. Когато рафиниране платина върху повърхността на гранулите на двуалуминиев триокис в реактора е катализатор за превръщане на дълговерижни разклонени молекули на масло в изопарафини, които са желани в смес на високооктанов бензин.

галванопластика

Всички метали от платиновата група, могат да бъдат приложени галванично. Поради твърдостта и блясък на покритието е най-често се прилага родий. Въпреки, че неговата стойност при сравними дебелини по-високи от платина ниска плътност позволява използването на по-малко тегло на материала.

Паладий - платиновата група метал, който е по-лесно да се използва за покритие. Благодарение на силата на материалните се увеличава значително. Рутений е намерил приложение в инструменти, предназначени за лечение на триене при ниско налягане.

химични съединения,

Органични комплекси от платиновата група метали като alkilplatiny комплекси, използвани като катализатори в полимеризацията на олефини, производство на полипропилен и полиетилен, както и окисление на етилен до ацеталдехид.

платинени соли се използват все по-често при рак на химиотерапия. Например, те са част от лекарството като "Карбоплатин" и "Цисплатин". Рутений оксид покрити електроди, използвани в производството на хлор и натриев хлорат. Родий сулфат и родий фосфат, използван в галванични вани.