Movatterモバイル変換


[0]ホーム

URL:


Prijeđi na sadržaj
WikipedijaSlobodna enciklopedija
Traži

Platina

Izvor: Wikipedija
platina
Osnovna svojstva

Element
Simbol
Atomski broj

platina
Pt
78
Kemijska skupinaprijelazni metali
Grupa, perioda,Blok10,6,d
Izgledsivkastobijele boje
Gustoća121.450 kg/m3
Tvrdoća3,5
Specifični toplinski kapacitet (cp ili cV)2

25,86 J mol–1 K–1

Talište1768,3 °C
Vrelište33825 °C
Toplina taljenja22,17 kJ mol-1
Toplina isparavanja469 kJ mol-1

1 pristandardnom tlaku i temperaturi
2 pri konstantnom tlaku ili volumenu
3 pri standardnom tlaku

Atomska svojstva
Atomska masa195,078(2)
Elektronska konfiguracija[Xe] 4f14 5d9 6s1[1]

Platina jekemijski elementatomskog (rednog) broja 78 iatomske mase 195,078(2). Uperiodnom sustavu elemenata predstavlja ga simbolPt.

Plemenita kovina. U prirodi se zna naći i samorodna, poput zlata, ali je dosta rjeđa i skuplja.

Naziv dolazi od špa.platina = "malo srebro".

Koristi se u industriji i draguljarstvu/zlatarstvu.

Svojstva

[uredi |uredi kôd]

U čistom stanju, platina je srebrno-bijele boje, sjajna, rastezljiva i kovna. Ne oksidira ni pri kojoj temperaturi, iako je podložnakoroziji od stranehalogena, cijanida,sumpora i kaustičnih lužina. Netopljiva je ukloridnoj idušičnoj kiselini, ali se otapa uzlatotopci, čime nastaje kloroplatinska kiselina, H2PtCl6.

Platina je otporna na habanje i gubitak boje i kao takva je vrlo pogodna za izradu finognakita. Platina je skupocjeniji element odzlata ilisrebra. Posjeduje veliku otpornost na kemijske utjecaje, odlične visoko-temperaturne karakteristike i stabilna električna svojstva. Sva navedena svojstva iskorištena su za industrijske primjene.

Izotopi

[uredi |uredi kôd]

Platina ima šestizotopa koji se javljaju u prirodi:190Pt,192Pt,194Pt,195Pt,196Pt, i198Pt. Najveći udio ima195Pt u obliku kojega je 33,83 % od cjelokupne količine platine u prirodi. Najmanji udio imaizotop190Pt, koji je i jedini nestabilan, iako s vrlo velikim vremenom poluraspada od 650·109 godina.198Pt je podložanalfa raspadu, ali zbogvremena poluraspada većeg od 320·1012 godina, smatra se stabilnim. Platina također ima 31 sintetičkiizotop čija seatomska masa kreće od 166 do 202, što čini ukupno 37 poznatihizotopa. Od ovihizotopa najmanje stabilan je166Pt svremenom poluraspada od 300 µs, dok je najstabilniji193Pt svremenom poluraspada od 50 godina. Većinaizotopa platine raspada se nekom kombinacijombeta raspada ialfa raspada.188Pt,191Pt, i193Pt raspadaju se prvenstvenozahvatom elektrona.190Pt i198Pt raspadaju se putem dvostukog beta raspada.

Prikaz jedinične ćelije platine

Kristalna struktura

[uredi |uredi kôd]

Čista platina kristalizira u plošno-centriranom kubičnom kristalografskom sustavu (prostorna grupaFm-3m, parametar jedinične ćelijea = 3,9231 Å).Radijus atoma platine u oksidacijskom stanju 0 iznosi 1,39 Å, tj. jedna četvrtina dijagonale plohe jedinične ćelije.

Kemijska svojstva i spojevi

[uredi |uredi kôd]
Heksaklorplatinatni ion

Uobičajena oksidacijska stanja platine su +2 i +4. Oksidacijska stanja +1 i +3 su manje učestala, a obično su stabilizirana metalnom vezom u bimetalnim (ili polimetalnim) spojevima.Sukladno očekivanju, tetrakoordinirani spojevi platine(II) teže formiranju kvadratne planarne geometrije (zbog prisutnosti 8elektrona u 5d orbitalama ispunjava uvjet za hibridizacijudsp2).

Iako je elementarna platina vrlo stabilna i nereaktivna, otapa se uzlatotopci dajući heksaklorplatinsku kiselinu ("H2PtCl6", kristalizira kao (H3O)2PtCl6·nH2O):

Pt + 4 HNO3 + 6 HCl → H2PtCl6 + 4 NO2 + 4 H2O

Obrada heksaklorplatinske kiseline s nekom amonijevom soli, kao što je amonijev klorid, daje amonijev heksaklorplatinat, [NH4]2[PtCl6], koji je vrlo netopljiv u amonijevimotopinama. Ova reakcija taloženja koristi se kod izoliranja platine izruda i njenog recikliranja. Dobivena amonijeva sol reducira se u prisutnostivodika čime nastaje elementarna platina. Kalijev heksaklorplatinat (K2PtCl6) je također netopljiv, i to je svojstvo korišteno za gravimetrijsko određivanjekalijevihiona.

Pojavljivanje u prirodi

[uredi |uredi kôd]
Ruda platine
Grumeni samorodne platine

Platina je vrlo rijedakmetal, s udjelom uZemljinoj kori od cca 0,03 ppm. Obično se u prirodi javlja zajedno s ostalimplatinskim metalima i dolazi ili u samorodnom obliku ualuvijalnim ležištima ili vezana usulfide iarsenide uNi,Cu iFesulfidnimrudama.

Samorodna platina u slitinama s drugimplatinskim metalima najčešće se nalazi u sekundarnim ležištima. Aluvijalna nalazišta korištena od pred-kolumbovskih naroda u pokrajini Choco uKolumbiji još su uvijek izvorplatinskih metala. Druga velika aluvijalna nalazišta nađena su u gorjuUral uRusiji.

U ležištima nikla i bakraplatinski metali se javljaju kaosulfidi, (Pt,Pd)S), teluridi (PtBiTe), antimonidi (PdSb), i arsenidi (PtAs2), te kao slitine s niklom ili bakrom.

Rijetki sulfidnimineral kuperit, (Pt,Pd,Ni)S, koji uz platinu sadržipaladij inikal, koristi se kao ruda za dobivanje platine u Bushveldskom kompleksu uJužnoj Africi.

Platinin arsenid,sperilit (PtAs2), najznačajniji je izvor platine uniklovim rudama urudnom ležištuSudbury ukanadskoj pokrajiniOntario.

Najveće poznate rezerve platine (preko 70 %) nalaze se u Bushveldskom kompleksu uJužnoj Africi uz koncentraciju platine u rudi od oko 8-9 ppm.Druga dva velika nalazišta suležištebakra inikla kodNorilska uRusiji te ležišteSudbury uKanadi. U ležištu Sudbury platina je prisutna u niklovoj rudi u koncentraciji od samo oko 0,5 ppm.

Platina je prisutna u većim koncentracijama naMjesecu i umeteorima. Zbog toga se ležišta platine nalaze na mjestima udarameteora u kojima je bio aktivan post-udarnivulkanizam. U ovim je ležištima koncentracija platine dovoljno velika da se može ekonomski isplativo eksploatirati, a primjer je ležište Sudbury uKanadi.

Proizvodnja

[uredi |uredi kôd]
1000 kubičnih centimetara (1 litra) 99.9% čiste platine

Čista platina dobiva se iz ruda koje sadrže platinu korištenjem više različitih tehnika uklanjanja nečistoća. Budući da je platina znatno gušća od većine prisutnih nečistoća, lakše nečistoće mogu se ukloniti jednostavno plutanjem u vodenom mediju. Kako je platina nemagnetična, a magnetični elementinikal iželjezo su prisutni u rudi, njih se uklanja pomicanjemelektromagneta preko smjese. Platina ima višutemperaturu tališta od većine drugih tvari, pa se mnoge nečistoće mogu ukloniti spaljivanjem ili taljenjem bez taljenja platine. Konačno, platina je, za razliku od većine drugih tvari, otporna na djelovanjeklorovodične isumporne kiseline. Metalne nečistoće mogu se ukloniti miješanjem smjese u jednoj od ovih kiselina, pri čemu platina zaostaje kao netopljivi dio.

Sirova platina, koja sadrži platinu,zlato i druge platinske metale, obrađuje se uzlatotopci, u kojoj se platina,zlato ipaladij otapaju, dokosmij,iridij,rutenij irodij zaostaju kao netopljivi dio.Zlato se taloži pomoćuželjezovog(II)-klorida i nakon filtracije zlata, platina se taloži dodatkom amonijevog klorida kao amonijev kloroplatinat. Amonijev kloroplatinat prevodi se u metalnu platinu zagrijavanjem u strujivodika.

Najveći svjetski proizvođač platine jeJužna Afrika, zatim slijedeRusija iKanada.[2]

DržavaProizvedena platina (2006)
/ kg
Udio ukupne
svjetske proizvodnje
Južna Afrika172 00077,1 %
Rusija32 00014,4 %
Kanada6 7003,0 %
SAD4 0001,8 %
Kolumbija1 0000,5 %
Druge zemlje7 6003,4 %
Ukupna svjetska proizvodnja223 000100,0 %

Primjena

[uredi |uredi kôd]
Presjekkatalitičkog pretvornika

Od ukupno 239 tona platine koja je prodana 2006. godine, 130 tona upotrijebljeno je u proizvodnjikatalitičkih pretvornika, uređaja za kontrolu emisije ispušnih plinovaautomobila. 49 tona utrošeno je u izradi nakita, 13,3 tona u elektronici, a 11,2 tona u kemijskoj industriji kaokatalizatora. Preostalih 35,5 tona utrošeno je za elektrode, lijekove protiv raka, senzore zakisik, svjećice, turbine, izradu satova, itd.[3]Također, platina je sastavni dio jednog od najkorištenijih citostatika - cisplatina, korišten u liječenju mnogih vrstakarcinoma.

Katalizator

[uredi |uredi kôd]

Najvažnija primjena platine je kaokatalizatora u kemijskim reakcijama. U ovu svrhu primjenjivana je već od početka 19. stoljeća, kada je prah platine korišten za kataliziranje paljenjavodika. Najznačajnija primjena platine kaokatalizatora je u automobilskimkatalitičkim pretvornicima, koji omogućavaju potpuno sagorijevanje malih koncentracija nesagorenihugljikovodika iz ispušnih plinova uugljikov dioksid i vodenu paru. Platina se također koristi u petrokemijskoj industriji u brojnim odvojenim procesima. PtO2 se koristi kaokatalizator zahidrogenaciju, naročito za biljnaulja. Platina također snažno katalizira razgradnjuvodikovog peroksida uvodu ikisik.

Povijest

[uredi |uredi kôd]

Platina se javlja u prirodi u aluvijalnim pijescima mnogih rijeka, iako ima malo dokaza o njenom korištenju u drevnim civilizacijama. Međutim, ovajmetal koristili su pred-Kolumbovski stanovniciAmerike blizu suvremenogekvadorskog grada Esmeraldas za izradu rukotvorina od bijeleslitinezlata i platine. Prva europska referenca za platinu javlja se 1557. godine u spisima talijanskog humanista Julija Cezara Scaligera kao opis nepoznatog plemenitog metala nađenog izmeđuPaname iMeksika, "koji ne gori i i ne može se rastaliti".

Alkemijski simbol za platinu dobiven spajanjem simbolasrebra izlata.

Godine 1741. britanski metalurg Charles Wood pronašao je različite uzorke kolumbijske platine naJamajci, te ih poslao znanstveniku Williamu Brownriggu na daljnje ispitivanje. Brownrigg je zaključio da se radio o još neopisanom metalu izrazito visokog tališta.

Njemački kemičar Carl von Sickingen uspio je 1772. rastaliti platinu napravivšislitinu sazlatom, otopiti slitinu u zlatotopci, istaložiti platinu s amonijevim kloridom, spaliti amonijev kloroplatinat i mehanički obraditi dobivenu fino razdijeljenu platinu te je učiniti koherentnom.

Godine 1786.španjolski kralj Karlo III dao je na korištenje knjižnicu i laboratorij francuskom kemičaru Pierre-Françoisu Chabaneau kao potpora njegovom istraživanju platine. Chabaneau je uspio ukloniti različite nečistoće iz rude (zlato,živu,olovo,bakar iželjezo) što ga je navelo da vjeruje da je dobio čistu platinu. Međutim, uzorak je još uvijek sadržavao do tada neotkrivene platinske metale. Nakon nekoliko mjeseci, Chabaneau je uspio dobiti 23 kilograma čiste taljive platine kovanjem i tlačenjem spužvastog oblika platine u stanju bijelog usijanja. Nakon toga je počela proizvodnja predmeta od platine i tzv. "platinsko doba" uŠpanjolskoj.

Od 1875. do 1960.SI jedinica duljine (standardnimetar) definirana je kao udaljenost između dvije linije na standardnoj poluzi izrađenoj od slitine 90 % platine i 10 %iridija, mjereno na 0 °C.

Godine 2007.Gerhard Ertl osvojio jeNobelovu nagradu iz kemije za određivanje detaljnog molekularnog mehanizma katalitičke oksidacijeugljikovog monoksida preko platine (katalitički pretvornik).

Izvori

[uredi |uredi kôd]
  1. Sebastian BlumentrittPeriodensystem der Elemente, 6. izd., Blume-Verlag, Münster (Savezna Republika Njemačka) 2012.,ISBN978-3-942-53009-5, str. 1
  2. Platinum–Group Metals(PDF). U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries. 2007. Pristupljeno 2. studenoga 2009.Nepoznati parametar|mjesec= zanemaren (pomoć)
  3. George, Micheal W.Mineral Yearbook 2006: Platinum-Group Metals(PDF). United States Geological Survey. Pristupljeno 2. studenoga 2009.
Logotip Wječnika
Logotip Wječnika
Wječnik ima rječničku natuknicuPlatina
Periodni sustavelemenata
H He
LiBe BCNOFNe
NaMg AlSiPSClAr
KCaSc TiVCrMnFeCoNiCuZnGaAsBrKr
RbSrY ZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnTeIXe
CsBaLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiRn
FrRaAcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLrRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg

Alkalijski metaliZemnoalkalijski metaliLantanoidiAktinoidiPrijelazni metaliSlabi metaliPolumetaliNemetaliHalogeni elementiPlemeniti plinovi
 
Dobavljeno iz "https://hr.wikipedia.org/w/index.php?title=Platina&oldid=7110304"
Kategorija:
Skrivena kategorija:

[8]ページ先頭

©2009-2025 Movatter.jp