Bu Yoğun Metalin Özellikleri ve Uygulamalarına Genel Bir Bakış
Platinum, çeşitli, benzersiz kimyasal ve fiziksel özelliklerinden dolayı, çekici, gümüş benzeri görünümünün yanı sıra medikal, elektronik ve kimyasal uygulamalarda sıklıkla takılarda kullanılan yoğun, sağlam ve nadir bir metaldir.
Özellikleri
- Atomik Sembol: Pt
- Atom Numarası: 78
- Eleman Kategorisi: Geçiş metali
- Yoğunluk: 21.45 g / cm 3
- Erime Noktası: 3214,9 ° F (1768.3 ° C)
- Kaynama Noktası: 6917 ° F (3825 ° C)
- Moh Sertliği: 4-4.5
Özellikleri
Platinum metal, geniş bir endüstri yelpazesinde uygulanmasını açıklayan bir dizi faydalı özelliğe sahiptir. Metal mükemmel korozyona dayanıklı özelliklere sahip olan, en yoğun metal elementlerden biridir - kurşun olarak neredeyse iki katı - ve çok stabildir. İyi bir elektrik iletkeni olan platin de yumuşak ve sünektir.
Platinum biyolojik olarak uyumlu bir metal olarak kabul edilir, çünkü toksik değildir ve stabildir, bu nedenle vücut dokularıyla reaksiyona girmez veya olumsuz etkilemez. Son zamanlarda yapılan araştırmalar, bazı kanserli hücrelerin büyümesini engellemek için platinin de olduğunu göstermiştir.
Tarihçe
Platin içeren platin grubu metallerin (PGMs) bir alaşımı, 700 bine kadar uzanan bir Mısır mezarı Thebes Tabutunu süslemek için kullanılmıştır. Kolomb öncesi Güney Amerikalıların da altın ve platin alaşımlarından süslemeler yapmasına rağmen, platinin bilinen en eski kullanımı budur.
İspanyol conquistadors, metal ile karşılaşan ilk Avrupalılardı, ancak benzer bir görünüm nedeniyle gümüş peşinde bir sıkıntı bulmuşlardı. Platta olarak adlandırılan metalden Plata'nın bir versiyonu, gümüş için İspanyolca kelimesi ya da modern gün Columbia'daki Pinto nehrinin kıyısındaki kumlardaki keşiflerinden dolayı Platina del Pinto .
İngilizler, Fransızlar ve İspanyol kimyacılar tarafından 18'inci yüzyılın ortalarında incelenmiş olmasına rağmen, Francois Chabaneau 1783'te saf bir platin metali üreten ilk kişi oldu. 1801'de İngiliz William Wollaston, metalin etkili bir şekilde çıkarılması için bir yöntem keşfetti. bugün kullanılan işlemlere çok benzeyen cevher.
Platin metalin gümüş benzeri görünümü, kısa süre önce onu en son değerli metalden yapılmış mücevherler arayan zenginler ve zenginler arasında değerli bir meta haline getirdi.
Artan talep 1824'te Ural Dağları'nda ve 1888'de Kanada'da büyük tortuların bulunmasına yol açtı, ancak Güney Afrika'daki bir çiftçi bir nehir yatağında bir platin nuggetine rastladığında 1924'e kadar, platinin geleceğini kökten değiştirecek bir bulgu gelmedi. Bu sonuçta jeolog Hans Merensky'nin dünyadaki en büyük platin yatağı olan Bushveld magmatik kompleksi keşfine yol açtı.
Platin için bazı endüstriyel uygulamalar (örneğin buji kaplamaları) 20. yüzyılın ortalarında kullanılmasına rağmen, mevcut elektronik, tıbbi ve otomotiv uygulamalarının çoğu, 1974'ten beri ABD'deki hava kalitesi düzenlemelerinin otokatalizör çağını başlattığı zaman geliştirilmiştir.
O zamandan beri, platin de bir yatırım aracı haline geldi ve New York Ticaret Borsası ve Londra Platinum ve Palladium Pazarı'nda işlem görüyor.
Üretim
Platin en sık plaser yataklarında doğal olarak meydana gelmesine rağmen, platinyum ve platin grubu metal (PGM) madencileri genellikle metali sperrylitten ve iki platin içeren cevherden çıkarırlar.
Platin her zaman diğer PGM'lerle birlikte bulunur. Güney Afrika'nın Bushveld kompleksinde ve sınırlı sayıdaki diğer cevher kütlelerinde, PGM'ler bu metalleri yalnızca çıkarmak için ekonomik hale getirmek için yeterli miktarlarda meydana gelir; Rusya'nın Norilsk ve Kanada'daki Sudbury yataklarında ise platin ve diğer PGM'ler nikel ve bakır yan ürünleri olarak çıkarılmaktadır.
Cevherden platin çıkarılması hem sermaye hem de emek yoğundur. Bir adet ons (31.135 gr) saf platin üretmek için 6 ay ve 7 ila 12 ton cevher alabilir.
Bu işlemdeki ilk adım, platin içeren cevheri ezmek ve su içeren reaktif içine daldırmak; 'köpük flotasyon' olarak bilinen bir süreç.
Flotasyon sırasında hava, cevher-su bulamacından pompalanır. Platin parçacıklar kimyasal olarak oksijene bağlanır ve daha fazla inceltmek için yağsız hale getirilen bir köpük içinde yüzeye çıkar.
Kurutulduğunda, konsantre toz hala% 1'den az platin içerir. Daha sonra elektrikli fırınlarda 2732F ° (1500 ° C) 'ye kadar ısıtılır ve hava tekrar üflenir ve demir ve kükürt safsızlıkları giderilir.
Nikel, bakır ve kobalt elde etmek için elektrolitik ve kimyasal teknikler kullanılır, bu da% 15-20 PGM konsantrasyonuna neden olur.
Aqua regia (nitrik asit ve hidroklorik asitin bir karışımı) platin metali kloroplatinik asit oluşturmak üzere platine yapışan klor oluşturarak mineral konsantresinden çözündürmek için kullanılır.
Son aşamada, saf platin metali oluşturmak üzere yakılabilen kloroplatinik asidi amonyum heksakloroplatinat'a dönüştürmek için amonyum klorür kullanılır.
İyi haber şu ki, bu uzun ve pahalı süreçte tüm platin ilk kaynaklardan üretilmiyor. Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırma (USGS) istatistiklerine göre, 2012 yılında dünya çapında üretilen 8.53 milyon ons platin yaklaşık% 30'u geri dönüştürülmüş kaynaklardan geldi.
Bushveld kompleksinde yer alan kaynakları ile Güney Afrika, dünya talebinin% 75'ini karşılayan en büyük platin üreticisidir. Rusya (25 ton) ve Zimbabve (7,8 ton) da büyük üreticilerdir. Anglo Platinum (Amplats), Norilsk Nikel ve Impala Platinum (Implats), platin metallerin en büyük bireysel üreticisidir .
Uygulamalar
Yıllık global üretimi sadece 192 ton olan bir metal için, platin, birçok günlük ürün üretiminde ve bu ürünlerin üretiminde kritiktir.
Talebin yaklaşık% 40'ını oluşturan en büyük kullanım, öncelikli olarak beyaz altın yapan alaşımda kullanılan kuyumculuk sektörüdür. ABD'de satılan alyansların% 40'ından fazlasının bir miktar platin içerdiği tahmin edilmektedir. ABD, Çin, Japonya ve Hindistan platin takı için en büyük pazarlardır.
Platinumun korozyon direnci ve yüksek sıcaklık stabilitesi, kimyasal reaksiyonlarda katalizör olmasını sağlar. Katalizörler, kimyasal reaksiyonları, süreç içerisinde kimyasal olarak değiştirilmeden hızlandırırlar.
Platinum'un bu sektördeki ana uygulaması, metal için toplam talebin yaklaşık% 37'sini karşılarken, otomobiller için katalitik konvertörlerdedir. Katalitik konvertörler, zararlı kimyasalları% 90'dan fazla hidrokarbon (karbon monoksit ve azot oksitleri) üzerinden daha az zararlı olan bileşiklere dönüştüren reaksiyonlar başlatarak egzoz emisyonlarından korur.
Platin ayrıca nitrik asit ve benzini katalize etmek için kullanılır; Yakıttaki oktan seviyelerini arttırmak.
Elektronik endüstrisinde, platin potalar lazerler için yarı iletken kristaller yapmak için kullanılırken, alaşımlar bilgisayar sabit diskleri için manyetik diskler yapmak ve otomotiv kontrollerindeki kontakları değiştirmek için kullanılır.
Platin hem kalp pilinin elektrotlarındaki iletken özellikleri hem de aural ve retinal implantlar ve ilaçlardaki anti-kanser özellikleri (örn. Karboplatin ve sisplatin) için kullanılabileceği için medikal sektörden talep artmaktadır.
Aşağıda platin için diğer birçok uygulamaların bir listesi:
- Yüksek sıcaklık termokuplları yapmak için kullanılan rodyum ile
- TV'ler, LCD'ler ve monitörler için optik olarak saf, düz cam yapmak
- Fiber optikler için cam iplikleri yapmak
- Alaşımlarda otomotiv ve havacılık bujilerinin uçlarını oluşturmak için kullanılır.
- Elektronik bağlantılarda altın yerine
- Elektronik cihazlarda seramik kondansatörler için kaplamalarda
- Jet yakıt nozulları ve füze burun kozalakları için yüksek sıcaklıkta alaşımlar
- Dental implantlarda
- Yüksek kaliteli flüt yapmak
- Duman ve karbon monoksit dedektörlerinde
- Silikon üretmek
- Jiletler için kaplamalarda
Kaynaklar:
Wood, Ian. 2004. Platin . Benchmark Kitaplar (New York).
Uluslararası Platin Grubu Metaller Birliği (IPA).
Kaynak: http://ipa-news.com/
USGS: Platin Grubu Metalleri.
Kaynak: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/