Yfirlit yfir eiginleika og notkun þessa þéttu málms
Platinum er þéttt, stöðugt og sjaldgæft málmur sem oft er notað í skartgripi vegna þess að það er aðlaðandi, silfurlíkt útlit, sem og í læknisfræðilegum, rafrænum og efnafræðilegum forritum vegna ýmissa og einstaka efna- og eðlisfræðilegra eiginleika þess.
Eiginleikar
- Atómtákn: Pt
- Atómnúmer: 78
- Element Flokkur: Transition málmur
- Þéttleiki: 21,45 g / cm 3
- Bræðslumark: 3214,9 ° F (1768,3 ° C)
- Sjóðpunktur: 6917 ° F (3825 ° C)
- Moh er hörku: 4-4.5
Einkenni
Platínu málmur hefur fjölda gagnlegra eiginleika, sem útskýrir notkun þess í fjölbreyttum atvinnugreinum. Það er ein af þéttustu málmþáttum - næstum tvöfalt þéttari og leiðandi - og mjög stöðugt, og gefur málminn góða tæringarþolna eiginleika. Góð leiðari rafmagns, platínu er einnig sveigjanlegur og sveigjanlegur.
Platínu er talið lífrænt samhæft málmur vegna þess að það er eitrað og stöðugt, þannig að það bregst ekki við eða hefur neikvæð áhrif á líkamsvef. Nýlegar rannsóknir hafa einnig sýnt platínu að hindra vöxt ákveðinna krabbameinsfrumna.
Saga
Málmblöndur úr platínuhópnum (PGM) , sem felur í sér platínu, voru notaðir til að skreyta kistuna af Thebes, sem er Egyptian gröf sem er frá 700 BC. Þetta er fyrsta þekktasta notkun platínu, þrátt fyrir að Suður-Bandaríkjamenn frá Suður-Ameríku gerðu einnig skraut úr gulli og platínu málmblöndur .
Spænska conquistadors voru fyrstu Evrópubúar að lenda í málm, þótt þeir hafi fundið það óþægindi í leit sinni að silfri vegna svipaðs útlits. Þeir vísa til málmsins sem Platina - útgáfu af Plata , spænsku orðinu fyrir silfur - eða Platina del Pinto vegna uppgötvunar hennar í sandi meðfram bökkum Pinto ánni í nútíma Columbia.
Þrátt fyrir að rannsakað hafi verið af nokkrum ensku, frönskum og spænskum efnafræðingum um miðjan 18. öld, var Francois Chabaneau fyrstur til að framleiða hreint sýnishorn af platínu málmi árið 1783. Árið 1801 uppgötvaði ensku maður William Wollaston aðferð til að draga úr málminu í raun úr málmgrýti, sem er mjög svipað því ferli sem notað er í dag.
Silfurlíkt útlit platínu málmsins gerði það fljótlega verðmæti vöru meðal konungs og auðugur sem leitaði skartgripi úr nýjustu góðmálmi.
Vaxandi eftirspurn leiddi til uppgötvunar stórra innlána í Úralfjöllum 1824 og Kanada árið 1888, en sú niðurstaða sem í grundvallaratriðum myndi breyta framtíð Platínu var ekki fyrr en árið 1924 þegar bóndi í Suður-Afríku hrasaði yfir platínu nugget í Riverbed. Þetta leiddi að lokum að uppgötvun jarðfræðings Hans Merensky á Bushveld glóandi flókið, stærsta platínu innborgun á jörðinni.
Þó að sumar iðnaðarforrit fyrir platínu (td tennisklútar) voru notaðar um miðjan 20. öld, hafa flestir núverandi rafeinda-, lækninga- og bifreiðaumsóknir einungis verið þróaðar frá árinu 1974 þegar loftgæði reglugerðir í Bandaríkjunum hófu sjálfstætt tímabilið.
Síðan hefur platínu einnig orðið fjárfestingartæki og er verslað á New York Mercantile Exchange og London Platinum og Palladium Market.
Framleiðsla
Þrátt fyrir að platínu oftast sé náttúrulega í innsetningarþáttum, draga úr platínu og platínu hópmálmum (PGM) miners venjulega málm frá sperrylite og cooperite, tveimur platínuhvarfsmörkum.
Platínu er alltaf að finna ásamt öðrum PGM. Í Bushveldi Suður-Afríku og takmarkaðan fjölda annarra málmgrýti, koma PGM í nægilegu magni til þess að gera það hagkvæmt að eingöngu draga úr þessum málma; Í Rússlandi er Noregur og Kanada, Sudbury innlán, platínu og aðrar PGMs dregin út sem aukaafurðir úr nikkel og kopar .
Útdráttur platínu úr málmgrýti er bæði fjármagn og vinnuafli. Það getur tekið allt að 6 mánuði og 7 til 12 tonn af málmgrýti til að framleiða eina troy eyri (31.135g) af hreinu platínu.
Fyrsta skrefið í þessu ferli er að mylja platínu sem inniheldur málmgrýti og sökkva því niður í vatni sem inniheldur hvarfefni. ferli sem kallast "froth flotation".
Við flotun er lofti dælt í gegnum málmgrýti. Platínuagnir festast á efnafræðilega hátt við súrefnið og rísa upp á yfirborðið í froðu sem er undanfellt til frekari hreinsunar.
Þegar þurrkað er, inniheldur þykkt duftið enn minna en 1% platínu. Það er síðan hituð yfir 2732F ° (1500C °) í rafmagns ofnum og loftið er blásið í gegnum aftur og fjarlægir óhreinindi úr járni og brennisteini.
Rafgreiningar- og efnafræðileg tækni er notuð til að þykkna nikkel, kopar og kóbalt , sem leiðir til 15-20% PGM þykkni.
Aqua regia (samsöfnun saltpéturssýru og saltsýra) er notað til að leysa platínu málm úr steinefnaþykkni með því að búa til klór sem tengist platínu til að mynda klórplatínsýru.
Í síðasta skrefi er ammoníumklóríð notað til að umbreyta klóróplatínsýru til ammoníumhexaklóróplatats sem hægt er að brenna til að mynda hreint platínu málm.
Góðu fréttirnar eru þær að ekki er allt platínu framleidd úr aðaluppsprettum í þessu langa og dýrara ferli. Samkvæmt tölfræðilegum upplýsingum frá Bandaríkjunum, Geological Survey (USGS), eru um 30% af þeim 8.53 milljón aura platínu sem framleiddar voru um allan heim árið 2012 frá endurvinnslu.
Með auðlindum sínum í Bushveldinu er Suður-Afríka langstærsti framleiðandi platínu sem veitir yfir 75% af eftirspurn heimsins, en Rússland (25 tonn) og Simbabve (7,8 tonn) eru einnig stórir framleiðendur. Anglo Platinum (Amplats), Norilsk Nickel og Impala Platinum (Implats) eru stærstu einstaklingar sem framleiða platínu málm.
Umsóknir
Fyrir málm þar sem árleg alheimsframleiðsla er aðeins 192 tonn, er platínu að finna og mikilvægt að framleiða margar daglegar vörur.
Stærsta notkunin, sem er um 40% af eftirspurninni, er skartgripasmiðjan þar sem hún er fyrst og fremst notuð í málmblöndunni sem gerir hvítt gull. Áætlað er að yfir 40% af brúðkaupshringum sem seldar eru í Bandaríkjunum innihalda platínu. Bandaríkin, Kína, Japan og Indland eru stærstu markaðirnir fyrir platínu skartgripi.
Tæringarþol platínu og stöðugleiki við háan hita gerir það tilvalið sem hvati í efnahvörfum. Katalysatorer hraða efnaskiptum án þess að þau séu efnafræðilega breytt í því ferli.
Helstu umsókn Platínu í þessum geira, sem reikningur fyrir um 37% af heildar eftirspurn eftir málm, er í hvarfakútum fyrir bíla. Katalysatorer draga úr skaðlegum efnum frá útblæstri með því að hefja viðbrögð sem snúa yfir 90% kolvetna (kolmónoxíð og köfnunarefnisoxíð) í önnur, minna skaðleg efnasambönd.
Platínu er einnig notað til að hvata saltpéturssýru og bensín; auka oktanmagn í eldsneyti.
Í rafeindatækniiðnaði eru platínu crucibles notaðir til að gera hálfleiðara kristalla fyrir leysir, en málmblöndur eru notaðir til að búa til seguldiska fyrir tölvuhardefni og skipta um tengiliði í bifreiðastýringum.
Eftirspurn frá læknastofnuninni er að vaxa þar sem platínu er hægt að nota bæði fyrir leiðandi eiginleika þess í rafskautum gangráða, svo sem innvortis og sjónhimnuígræðslu og fyrir krabbameinsvaldandi eiginleika í lyfjum (td karbóplatíni og cisplatíni).
Hér fyrir neðan er listi yfir nokkur af mörgum öðrum forritum fyrir platínu:
- Með ródíum, notað til að gera hitastigshitastig
- Til að gera sjónrænt hreint, flatt gler fyrir sjónvörp, LCD, og fylgist með
- Til að gera glerþræði fyrir ljósleiðara
- Í málmblöndur eru notuð til að mynda ábendingar um bifreiðar og loftnetstengi
- Sem staðgengill fyrir gull í rafrænum tengingum
- Í húðun fyrir keramik þétta í rafeindatækjum
- Í háhita málmblöndur fyrir þota eldsneytis stútur og eldflaugum nef keilur
- Í tannskemmdum
- Til að gera hágæða fléttur
- Í reyk- og kolmónoxíðskynjari
- Til að framleiða sílikon
- Í húðun fyrir rakvél
Heimildir:
Wood, Ian. 2004. Platinum . Kvóti Bækur (New York).
The International Platinum Group Metals Association (IPA).
Heimild: http://ipa-news.com/
USGS: Platínu Group Metals.
Heimild: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/