A platinacsoportbeli fémek: felülvizsgálatát a lista, tulajdonságok és alkalmazások

Platinum csoport fémek - hat nemes értékes kémiai elemeket, amelyek egymás mellett vannak elhelyezve a periódusos. Minden olyan átmeneti fémek a csoportok 5-6, 8-10 időszakban.

Platinum Group Metals: lista

A csoport áll, a következő hat kémiai elemek elrendezni, hogy a növekvő atomtömegű:

• Ru - ruténium.
• Rh - ródium.
• Pd - palládium.
• Os - Os.
• Ir - irídium.
• Pt - platina.

Platina csoportbeli fémek egy ezüstös-fehér árnyalattal, kivéve a ozmium, amelynek színe kékes-fehér. A kémiai paradox viselkedést, hogy rendkívül ellenálló a legtöbb reagenseket, de alkalmazunk katalizátorként vagy gyorsítására könnyen sebességének a vezérlésére annak oxidáció, redukció és a hidrogénezési reakciók.

Ruténium és ozmium vannak kristályosítjuk hexagonális, szoros csomagolt rendszer, míg mások egy lapcentrált köbös szerkezet. Ez tükröződik a nagyobb keménységű ruténium és ozmium.

A felfedezések története

Bár a platina-arany leletek kelt 700 BC. e., a fém jelenléte inkább véletlenszerű, mint szabályosságát. A jezsuiták a XVI században említett sűrű szürke kavics kapcsolódó alluviális arany betétek. Ezek a kövek nem lehet megolvasztani, de alkotnak ötvözetéből arany, a veretlen törékennyé válik, és lehetetlen volt tisztítani. Stones kezdett hívó platina del Pinto - pellet ezüst anyagot a Pinto folyó mellékfolyója a folyó San Juan Kolumbia.

Hajlítható platina, amely lehet beszerezni csak miután a teljes fémtisztítás, volt különválasztják a francia fizikus Shaba 1789. Belőle készült egy csésze, bemutatta Pius pápa. A megnyitó palládium 1802-ben azt mondta, az angol kémikus William Wollaston, aki megnevezett kémiai. platina-csoport fém elem után az aszteroida. Wollaston utólag bejelentett felfedezése egy másik anyag, amely jelen platina érc. Úgy nevezte ródium miatt a rózsaszín szín a fém-sók. Nyitva iridium (névadója az istennő a szivárvány Iris, mert a tarka sói is) és ozmium (a görög szó „szaga”, mert a klór szaga a változékony oxid) végezte a brit kémikus Smithson Tennant 1803. Francia tudósok Hippolyte Victor Collet-Deskoti, Antoine-Fransua Furkrua és Nicolas-Lui Voklen azonosított két fém egyszerre. Ruténium, izolált és azonosított az utolsó elem kapta a nevét a latin nevét az orosz az orosz kémikus Karl Karlovich Klaus 1844.

Ellentétben az ilyen könnyen izolálható egy viszonylag tiszta állapotban egyszerű tűz finomítási szerek, mint például az arany, ezüst és fémek a platina-csoport igényel bonyolult vizes kémiai kezelés. Ezek a módszerek nem álltak rendelkezésre, amíg a 19. század végén, így az azonosítás és izoláció a platina-csoport elmaradt az ezüst és arany évezredek óta. Ezen túlmenően, a magas olvadáspontú ezen fémek korlátozta azok használatát, amíg a kutatók Nagy-Britanniában, Franciaország, Németország és Oroszország nem módszereket dolgoztak platina átalakítás alkalmas formában feldolgozásra. Mivel a nemesfémek a platina-csoport kezdték használni ékszerek 1900 óta. Bár ez a használat is fontos ma, sok az ipari felülmúlta. Palladium vált egy nagyon népszerű anyag kapcsolatok telefonos relé rendszerek és egyéb vezeték nélküli kommunikáció, biztosítva a hosszú élettartam és nagy megbízhatóság, és a platina, mert ellenáll a szikra keletkezik, közben a második világháború kezdték használni a gyújtógyertyák harci repülőgép.

A háború után a molekuláris mellék átalakítási módszerek a kőolaj-finomítás teremtett óriási igény a katalitikus tulajdonságai vannak fémek a platina-csoport. Az 1970-es években megnőtt a fogyasztás még, amikor autót kibocsátási normák az Egyesült Államokban és más országokban vezetett ezeknek a használata vegyi anyagok katalitikus átalakítása kipufogógázok.

érc

Kivéve a kis hordalékos betétek platina, palládium és osmiridium (ötvözetéből irídium és ozmium), gyakorlatilag nem érc, amely már egy fő komponens kémiai elem - egy platinacsoportbeli fém. Ásványi anyagok rendszerint tartalmazza szulfid ércek, különösen pentlandit (Ni, Fe) ₉ S _8. A leggyakoribb laurite Rus _2, irarsite, (Ir, Ru, Rh, Pt) ASS, osmiridium (Ir, Os), cooperite, (PTS) és a Bragg (Pt, Pd) S.

A világ legnagyobb betét platina csoport fémek - Bushveld komplex Dél-Afrikában. Nagy a nyersanyag koncentrálódik betétek Sudbury Kanadában és Norilsk-Talnakh Szibériában. Az USA-ban, a legnagyobb betétek platina csoport ásványai található Stillwater, Montana, de itt sokkal kisebb, mint Dél-Afrikában és Oroszországban. A világ legnagyobb platina termelők Dél-Afrika, Oroszország, Zimbabwe és Kanadában.

Építőipari finomítás

Major dél-afrikai és kanadai bányában működő bányászati módszerrel. Gyakorlatilag az összes platinacsoportbeli fémeket kivont réz vagy nikkel-szulfid ásványok segítségével flotációs szétválasztása. Olvadás koncentrátum keverékét termeli, amely kimossák a réz és a nikkel-szulfid autoklávban. Kioldódási a szilárd maradékot tartalmaz 15-20% platinacsoportbeli fémek.

Néha akár flotációs gravitációs szétválasztás. Az eredmény egy olyan koncentrátum, amely 50% fém platinát, amely kiküszöböli a szükségességét olvasztás.

mechanikai tulajdonságok

A platinacsoportbeli fémek jelentősen eltérő mechanikai tulajdonságai. Platina és a palládium nagyon puha és nagyon képlékeny. Ezekkel fémek és ötvözeteik lehet futtatni, hideg és meleg. Ródium oldatát először egy forró, és akkor lehet kezelni hideg meglehetősen gyakran hőkezelés. Irídium és ruténium kell melegíteni, hidegalakítással történik, hogy nem hagyja magát.

Az ozmium - a szilárd és a csoport a legmagasabb olvadáspontja, de a tendencia, hogy oxidációs szab saját korlátait. Iridium leginkább korrózióálló a platina fémek, a ródium és értékelik a megőrzése tulajdonságaik magas hőmérsékleten.

szerkezeti alkalmazások

Amint tiszta lágyított platina nagyon puha, akkor hajlamos arra, hogy a karcolásoktól és sérülésektől. A keménység növelése fuzionáltatva van több más elemek. Platina ékszer nagyon népszerű Japánban, ahol az úgynevezett „Hackin” és a „fehér arany”. Ötvözetek ékszer tartalmazó 90% Pt-t és 10% Pd, amely könnyen kezelhető és a forrasztás. Hozzáadása ruténium javítja a keménysége az ötvözet, miközben az oxidációs ellenállás. A ötvözetek platina, palládium és réz használják a kovácsolt termék, mivel ezek nehezebb platina-palládium és kevésbé költséges.

Tégelyek előállítására használt egykristályok a félvezető iparban, megkövetelik korrózióállóság és stabilitás magas hőmérsékleten. Erre az alkalmazásra ez a legalkalmasabb, platina-ródium és irídium. Platina-ródium ötvözet előállításához használt hőelemek, amelyek mérésére használhatók magas hőmérsékleten, 1800 ° C-on Palládiumot használunk akár tiszta vagy kevert formában az elektromos készülékek (50% fogyasztás), a fogászati ötvözetek (30%). Ródium, ruténium és ozmium ritkán használják a tiszta formájában - ezek szolgálnak dópoló a másik platinacsoportbeli fémek.

katalizátorok

Mintegy 42% a platina termelt a nyugati, használunk katalizátorként. Ezek közül 90% használják autó kipufogó rendszerekben, ahol a tűzálló szemcsék vagy méhsejtek bevont platina (és a palládium, és a ródium) elősegíti átalakítása elégetlen szénhidrogének, szén-monoxid és nitrogén-oxidok a víz, szén-dioxid és a nitrogén.

Az ötvözet platina és 10% -os ródium formájában egy piros-forró fém rács szolgál katalizátorként a reakcióban ammónia és levegővel, nitrogén-oxidok és a salétromsav. Amikor etetés ammónia metán elegyet előállíthatjuk hidrociánsav. Amikor finomítás platina felületén az alumínium-oxid szemcsék a reaktorban egy katalizátor az átalakítás a hosszú láncú elágazó molekulák olaj izoparaffinok, amelyek kívánatosak elegyében magas oktánszámú benzin.

Galvanizálás

Minden platinacsoportbeli fémeket lehet alkalmazni galvanikusan. Mivel a keménység és fényességét a bevonat leggyakrabban alkalmazott ródium. Bár az értékét összehasonlítható vastagságban nagyobb, mint a platina alacsonyabb sűrűség lehetővé teszi a kevésbé az anyag súlyának.

Palladium - platinacsoportbeli fémet, amely könnyebben használható a bevonat. Mivel a erőssége az anyag jelentősen megnő. A ruténium talált alkalmazás eszközök kezelésére szánt súrlódás alacsony nyomáson.

kémiai vegyületek

Szerves komplexek platinacsoportbeli fémek, mint a alkilplatiny komplexek katalizátorként alkalmazott olefinek polimerizálásához, a polipropilén és polietilén, valamint az oxidációs az etilén acetaldehid.

platina sók egyre inkább használják a rák kemoterápiájában. Például, azok a gyógyszer egy része, mint például a „karboplatin” és „Cisplatin”. Ruténium-oxiddal bevont elektródák előállításához használt klór és nátrium-klorát. Ródium-szulfát és ródium-foszfát használt galvanizáló fürdők.