Ang mga Katangian at Aplikasyon ng Platinum

Ang Platinum ay isang siksik, matatag at bihirang metal na kadalasang ginagamit sa alahas para sa kaakit-akit, pilak-tulad na anyo nito, pati na rin sa medikal, elektronikong, at kemikal na mga application dahil sa iba't ibang at natatanging kemikal at pisikal na mga katangian nito.

Ari-arian

• Atomic Symbol: Pt
• Atomic Number: 78
• Kategorya ng Elemento: Transition metal
• Densidad: 21.45 g / cm³
• Temperatura ng pagkatunaw: 3214.9 ° F (1768.3 ° C)
• Boiling Point: 6917 ° F (3825 ° C)
• Moh's Hardness: 4-4.5

Mga katangian

Ang platinum metal ay may isang bilang ng mga kapaki-pakinabang na katangian, na nagpapaliwanag ng application nito sa isang malawak na hanay ng mga industriya. Ito ay isa sa mga pinakasiksik na elemento ng metal - halos dalawang beses bilang siksik bilang tingga - at napakatagal, na nagbibigay ng mahusay na mga katangian ng metal na may kaagnasan. Ang isang mabuting konduktor ng elektrisidad, platinum ay malambot at malagkit din.

Platinum ay itinuturing na isang biologically compatible metal dahil ito ay di-nakakalason at matatag, kaya hindi ito tumutugon sa, o negatibong nakakaapekto sa mga tisyu ng katawan. Ang pinakahuling pananaliksik ay nagpakita rin ng platinum upang pagbawalan ang paglago ng ilang mga kanser na mga selula.

Kasaysayan

Ang isang haluang metal ng platinum group metals (PGMs), na kinabibilangan ng platinum, ay ginamit upang palamutihan ang Casket of Thebes, isang Egyptian na libingan na nagsimula sa halos 700BC. Ito ang pinakamaagang kilalang paggamit ng platinum, bagama't ang pre-Columbian South Americans ay gumawa rin ng mga burloloy mula sa ginto at platinum na mga haluang metal.

Ang mga Spanish conquistadors ay ang mga unang Europeo na nakatagpo ng metal, bagaman natagpuan nila ito ng isang istorbo sa kanilang pagtugis ng pilak dahil sa katulad na anyo nito. Tinutukoy nila ang metal bilang Platina - isang bersyon ng Plata , ang salitang Espanyol para sa pilak - o Platina del Pinto dahil sa pagtuklas nito sa mga buhangin sa mga bangko ng ilog ng Pinto sa modernong Columbia.

Bagaman pinag-aralan ng maraming mga Ingles, Pranses at Espanyol na mga chemist noong kalagitnaan ng ika-18 siglo, si Francois Chabaneau ang unang gumawa ng dalisay na sample ng platinum metal noong 1783. Noong 1801, natuklasan ng Ingles na si William Wollaston ang isang paraan upang epektibong makuha ang metal mula sa ore, na halos katulad sa proseso na ginagamit ngayon.

Ang mabilis na hitsura ng pilak na metal ay mabilis na ginawa ito ng isang mahalagang bagay sa gitna ng mga royalty at ang mayaman na humahanap ng mga alahas na ginawa mula sa pinakabagong mahalagang metal.

Ang lumalaking demand ay humantong sa pagtuklas ng malalaking deposito sa Ural Mountains noong 1824 at Canada noong 1888, ngunit ang pagtukoy na batayan ang pagbabago sa hinaharap ng platinum ay hindi dumating hanggang 1924 kapag ang isang magsasaka sa Timog Aprika ay natitisod sa isang platinum nugget sa isang riverbed. Ito ang huli na humantong sa pagtuklas ng geologist na si Hans Merensky ng Bushveld igneous complex, ang pinakamalaking deposito ng platinum sa lupa.

Kahit na ang ilang mga pang-industriya na application para sa platinum (halimbawa, spark plug coatings) ay ginagamit sa pamamagitan ng kalagitnaan ng ika-20 siglo, karamihan sa mga kasalukuyang elektronikong, medikal at automotiw na mga aplikasyon ay na-develop mula 1974 lamang kapag ang mga regulasyon sa kalidad ng hangin sa US ay nagsimula ang autocatalyst panahon .

Mula nang panahong iyon, ang platinum ay naging instrumento rin sa pamumuhunan at nakikibahagi sa New York Mercantile Exchange at sa London Platinum at Palladium Market.

Produksyon

Kahit na ang platinum ay kadalasang natural na nangyayari sa deposito ng placer, ang mga minero ng platinum at platinum group metal (PGM) ay karaniwang kinukuha ang metal mula sa sperrylite at cooperite, dalawang platinum na naglalaman ng mga ore.

Ang platinum ay laging natagpuan kasama ng iba pang PGMs. Sa Bushveld complex ng South Africa at isang limitadong bilang ng iba pang mga ore na katawan, ang mga PGM ay nagaganap sa sapat na mga dami upang gawin itong pangkabuhayan upang eksklusibong kunin ang mga metal na ito; samantalang, ang Norilsk at ang mga deposito ng Sudbury ng Canada ng Platinum at iba pang mga PGMs ay kinuha bilang mga by-product ng nikelado at tanso. Ang pagkuha ng platinum mula sa mineral ay kapital at labis na paggawa. Maaaring tumagal ng hanggang 6 na buwan at 7 hanggang 12 tonelada ng mineral upang makagawa ng isang troy ounce (31.135g) ng purong platinum.

Ang unang hakbang sa prosesong ito ay ang pagdurog ng platinum na naglalaman ng mineral at ibabad ito sa reagent na naglalaman ng tubig; isang proseso na kilala bilang 'flotation ng froth'. Sa panahon ng lutang, ang hangin ay pumped sa pamamagitan ng slurry ng mineral na tubig. Ang mga particle na platinum ay chemically attach sa oxygen at tumaas sa ibabaw sa isang froth na sinira para sa karagdagang pagdadalisay.

Sa sandaling tuyo, ang puro pulbos pa rin ay naglalaman ng mas mababa sa 1% platinum. Pagkatapos ay pinainit ito sa ibabaw ng 2732F ° (1500C °) sa mga de-kuryenteng hurno at ang hangin ay pinalabas muli, na inaalis ang mga impurities ng bakal at asupre. Ang mga electrolytic at kemikal na pamamaraan ay nagtatrabaho upang kunin ang nikel, tanso, at kobalt, na nagreresulta sa isang konsentrasyon ng 15-20% PGMs.

Ang Aqua regia (isang samahin ng nitric acid at hydrochloric acid) ay ginagamit upang matunaw ang platinum metal mula sa mineral na tumutuon sa pamamagitan ng paglikha ng murang luntian na nakakabit sa platinum upang bumuo ng chloroplatinic acid. Sa huling hakbang, ang ammonium chloride ay ginagamit upang i-convert ang chloroplatinic acid sa ammonium hexachloroplatinate, na maaaring masunog upang bumuo ng purong platinum metal.

Ang magandang balita ay hindi lahat ng platinum ay ginawa mula sa pangunahing pinagkukunan sa mahabang at mahal na proseso. Ayon sa istatistika ng Estados Unidos Geological Survey (USGS), mga 30% ng 8.53 milyong ounces ng platinum na ginawa sa buong mundo noong 2012 ay nagmula sa recycled sources.

Sa pamamagitan ng mga mapagkukunan nito na nakasentro sa Bushveld complex, ang South Africa ay ang pinakamalaking producer ng platinum, na nagbibigay ng higit sa 75% ng demand sa mundo, habang ang Russia (25 tonelada) at Zimbabwe (7.8 tonelada) ay malalaking producer din. Ang Anglo Platinum (Amplats), Norilsk Nickel at Impala Platinum (Implats) ay ang pinakamalaking indibidwal na producer ng platinum metal.

Mga Application

Para sa isang metal na ang taunang pandaigdigang produksyon ay isang lamang 192 tonelada, matatagpuan ang platinum sa, at kritikal sa produksyon ng, maraming pang-araw-araw na mga bagay.

Ang pinakamalaking paggamit, na kumikita ng 40% ng demand, ay ang industriya ng alahas kung saan ito ay pangunahing ginagamit sa haluang metal na gumagawa ng puting ginto. Tinatayang mahigit 40% ng mga ring ng kasal na ibinebenta sa US ay naglalaman ng ilang platinum. Ang USA, China, Japan, at India ang pinakamalaking merkado para sa platinum alahas.

Ang paglaban ng kaagnasan ng platinum at ang katatagan ng mataas na temperatura ay ginagawa itong perpekto bilang isang katalista sa mga reaksiyong kemikal. Ipinapabilis ng mga katalista ang mga reaksiyong kemikal na hindi binago ang kanilang mga sarili sa proseso.

Ang pangunahing aplikasyon ng Platinum sa sektor na ito, na kumikita ng halos 37% ng kabuuang demand para sa metal, ay nasa catalytic converters para sa mga sasakyan. Ang mga katalinuhan ng Catalytic ay nagbabawas ng mga mapanganib na kemikal mula sa mga emission ng tambutso sa pamamagitan ng pagsisimula ng mga reaksiyon na lumiliko sa higit sa 90% ng mga hydrocarbons (carbon monoxide at oxides ng nitrogen) sa iba, mas masama, mga compound.

Ginagamit din ang platinum upang ma-catalyze ang nitric acid at gasolina; pagdaragdag ng mga antas ng oktano sa gasolina. Sa industriya ng elektronika, ang platinum crucibles ay ginagamit upang gawing kristal semiconductor para sa mga lasers, habang ang mga alloys ay ginagamit upang gumawa ng magnetic disks para sa hard drive ng computer at lumipat ng mga kontak sa mga kontrol ng automotive.

Ang demand mula sa industriya ng medisina ay lumalaki habang ang platinum ay maaaring gamitin para sa parehong mga konduktibong katangian nito sa mga electrodes ng pacemaker, pati na rin ang pandinig at retinal implant, at para sa mga katangian nito sa anti-kanser sa droga (hal., Carboplatin at cisplatin).

Sa ibaba ay isang listahan ng ilan sa maraming iba pang mga application para sa platinum:

• Sa rhodium, ginagamit upang gumawa ng mga thermocouple na may mataas na temperatura
• Upang gumawa ng purong optikal, flat glass para sa mga TV, LCD, at monitor
• Upang gumawa ng mga thread ng salamin para sa fiber optics
• Sa mga haluang ginamit upang bumuo ng mga tip ng automotive at aeronautic spark plug
• Bilang isang kapalit para sa ginto sa mga electronic na koneksyon
• Sa mga coatings para sa ceramic capacitors sa mga elektronikong aparato
• Sa mataas na temperatura na haluang metal para sa jet fuel nozzles at missile nose cones
• Sa mga implant ng ngipin
• Upang gumawa ng mataas na kalidad na mga flute
• Sa smoke and carbon monoxide detectors
• Upang gumawa ng silikon
• Sa coatings para sa pang-ahit

_Pinagmulan:

_{Wood, Ian. 2004. Platinum . Benchmark Books (New York).}

_{Ang International Platinum Group Metals Association (IPA).}

_{Pinagmulan: http://ipa-news.com/}

_{USGS: Platinum Group Metals.}

_{Pinagmulan: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/}