Застосування платини. Де і як використовується платина

Найдорожчим з трійки благородних металів вважається, звичайно ж, платина. За поширеністю в земній корі вона є одним з найбільш рідкісних елементів. У чистому вигляді платина практично не зустрічається і варто дуже дорого. Незважаючи на це, застосування платини в різних сферах народного господарства дійсно дуже широко. У деяких випадках цей метал може бути навіть і незамінним.

Історія відкриття

Всі знайдені на сьогоднішній день самородки платини надають собою її сплави з іридієм, паладієм, осміем, залізом та родієм. Іноді також зустрічаються сполуки цього металу з нікелем або міддю. Власне сама платина в чистому вигляді являє собою метал блискучого біло-сріблястого відтінку. Своєю назвою вона зобов'язана іспанським конкістадором, які завоювали Південну Америку. Зовні платина дуже сильно схожа на срібло, але відрізняється набагато більшою тугоплавкостью. Іспанські конкістадори, про бнаружившие в Південній Америці метал, схожий на срібло, спочатку просто викидали його. При цьому завойовники зверхньо називали його platina , що в перекладі означає «серебришко».


У нас в країні платина була виявлена в 1819 р. Промислова її видобуток почалася вже через п'ять років. Спочатку застосування платини обмежувалося в Росії в основному лише металургією. Використовували її в якості добавки при виробництві високоякісних сталей. Однак у 1828 р. платина знайшла і ще одне застосування. Тоді п про указом царя монетний двір Росії почав чеканку грошей з цього металу . У чистому вигляд е платина була отримана тільки в 1859 році хіміком Девелем. Спочатку вона у Росії добувалася виключно на Верх-Ісетським, Билимбаевском і Невьянском копальнях. У 1824 році були відкриті і інші багаті її родовища.

Хімічні і фізичні характеристики

Платина — метал, про тносящийся до групи 6-го перехідного періоду системи Менделєєва. Основними її властивостями є:

тугоплавкість;

труднолетучесть;

здатність кристалізуватися в кубічні гранецентрированные решітки.

У гарячому вигляді платина добре зварюється і прокочується. Також цей метал може досить сильно поглинати кисень. Нижче в таблиці представлені основні характеристики платини: Основні властивості платини

Характеристика



Параметр



Щільність



2145 г/дм 3



Температура плавлення



1769 З



Питомий електроопір



985 мкОм·см



Твердість



390-420 МПа



Пружність



173 ГПа

Широке застосування платини в промисловості, м едицине та інших галузях народного господарства виправдано, крім усього іншого, і хімічній її стійкістю. Розчиняється цей метал тільки в царській горілці і в броме. При нагріванні платина може вступати в реакцію лише з нечисленною групою речовин.

Основні сфери використання платини

Застосування платини в ювелірній промисловості виправдано насамперед її шляхетністю, рідкістю і красою. Саме таким чином аж до середини минулого століття в основному і використовувався цей метал. Лише кілька відсотків від усього видобутого обсягу платини застосовувалося медиками і зубопротезистами. Сьогодні зростання попиту на цей благородний метал неухильно зростає. Унікальні фізичні і хімічні властивості платини, крім ювелірного виробництва, роблять її надзвичайно затребуваною в самих різних галузях промисловості і народного господарства:

в медицині;

космічної галузі;

хімічної індустрії;

авіа - та суднобудуванні;

в скляній промисловості;

в техніці.

Застосовується цей благородний метал, звичайно ж, і в банківській справі.

Використання платини в ювелірній промисловості

Зрозуміло, найбільш широко цей метал застосовується для виготовлення різного роду прикрас. Щорічно у світовий ювелірної промисловості використовується близько 50 тонн платини. Виготовлятися з цього металу можуть самі різні прикраси. Обручки з платини, так само як і ланцюжки, сережки, браслети і кольє, не тільки красиві, але і довговічні. Найбільшою популярністю в ювелірній промисловості користується метал 950-ї проби. У такий сплав входить 95 % власне самої платини і 5 % іридію. Метал такого складу відрізняється високим ступенем пружності й твердості. Ланцюжки, браслети і обручки з платини в сплаві з іридієм здатні прослужити максимально довго.

Застосування при виробництві азотної кислоти та інших хімічних речовин

В техніці платина використовується в основному як каталізатор. Саме цей метал є найкращим окислювачем аміаку до NO при виробництві азотної кислоти. Використовують його в даному випадку зазвичай у вигляді сітки з дроту діаметром 005-009 мм . При виробництві азотної кислоти найчастіше застосовується платина в чистому вигляді, а її сплав з родієм. Це дозволяє трохи здешевити каталізатор, підвищує його активність і збільшує термін зберігання. Використовується платина в технічній промисловості, звичайно ж, не тільки при виробництві азотної кислоти. Каталізатори з цього металу здатні прискорювати і багато інші хімічні реакції. Застосовується платина, наприклад, при гідруванні ароматичних і технічних вуглеводнів, кетонів, ацетилену і т. д. Також цей метал використовується в сірчанокислотному виробництві для отримання SO 3 або SO 2 .

Застосування в нафтопереробці

На промислових підприємствах цієї спеціалізації платина використовується насправді досить широко. В даному випадку її також застосовують в якості каталізатора. В нафтопереробці з допомогою цього металу в спеціальних установках одержують бензин. Звичайно ж, високоякісний. У нафтопереробної промисловості платину застосовують не у вигляді сітки, а у вигляді дрібнодисперсного порошку. Крім бензину, за допомогою цього металу отримують також технічний водень і ароматичні вуглеводні. Звичайно ж, в нафтопереробній промисловості можуть використовуватися і інші каталізатори — молібден, алюміній і т. д. Однак платина в порівнянні з ними має такі незаперечні переваги, як довговічність, велика активність і підвищена ефективність.

Застосування платини в електротехніці і приладобудуванні

Одним з переваг цього металу є те, що він відрізняється стабільними електричними і механічними властивостями. Це зробило платину надзвичайно затребуваною в таких галузях народного господарства, як:

радіотехніка;

електротехніка;

автоматика;

точне приладобудування.

Застосування платини в електроніці дозволяє виготовляти якісні контакти високоточних приладів. У цьому випадку метал зазвичай використовують у сплаві з іридієм. Дуже часто, наприклад, платина йде на виготовлення контактів печей опору і різного роду працюють від мережі пристроїв. Іноді в техніці застосовується також сплав цього металу з кобальтом. Такий матеріал використовується при виготовленні магнітів, що володіють величезною силою тяжіння при малих розмірах.

Застосування платини в автомобілебудуванні та космічної галузі

В цих галузях народного господарства платина також знайшла досить широке використання . В автомобілебудуванні цей метал найчастіше застосовується в якості каталізатора в нейтралізаторах вихлопних газів. В цьому випадку його використовують як напылителя в керамічних монолітах. В космічної промисловості і літакобудуванні цей метал використовують в основному для виготовлення електродів паливних елементів. Подібним чином платина була застосована, наприклад, у всіх космічних кораблях серії «Аполлон».

Використання в медицині

Застосування платини в цій сфері дозволяє зберегти життя тисячам хворих. Цінність цього металу в даному випадку полягає в тому, що аналогів йому в медицині не існує. З платини, приміром, виготовляють спеціальні хірургічні інструменти, які можна стерилізувати в полум'я спиртового пальника. При такій обробці вони, на відміну від виготовлених з інших металів, не окислюються. Платина, застосування в медицині якої хірургією, звичайно ж, не обмежується, може використовуватися також у стоматології, кардіології та слухопротезування. Часто, наприклад, вона застосовується до ачестве напылителя при виготовленні інструментів, призначених для лікування зубів. В кардіології та слухопротезування використовуються електроди, виготовлені з її сплаву з іридієм . Їх застосовують в основному для стимуляції серцевої діяльності. Також їх часто використовують і для виготовлення імплантів, призначених для людей з туговухістю.

Застосування платини в скляної промисловості

Платина — метал, пом імо усього іншого, широко використовуваний п рі виробництві високоякісної оптики. Також її в сплаві з родієм часто застосовують при виготовленні фільєр скляного волокн а, товщина якого часто не перевищує 1 мкм. Т акий метал здатний легко витримувати тисячі годин нагрівання до 1450 С. Також сплав родію з платиною практично ніяк не реагує на сильні перепади температур і стійкий до корозії. Крім усього іншого, цей метал також дуже часто використовується при виробництві різного роду обладнання, призначеного для виготовлення високоякісного скла. Такі механізми не деформуються і не окислюються в процесі виробництва. Також вони не реагують і з самим виготовляти склом. Дуже часто в цій галузі промисловості застосовуються, наприклад, платинові тиглі. Саме в них роблять широко відоме і дуже дороге чеське скло.

Застосування в хімічній індустрії

В даному випадку платину також використовують в основному для виготовлення тиглів та іншого лабораторного устаткування — чашок, термометрів опору і т. д. Застосовуються такі вироби в основному при виготовленні різного роду надчистих речовин. У напівпровідникових кристалах не повинно бути, наприклад, жодного чужорідного атома на мільйон власних. Саме таких результатів і дозволяє досягти використання платинового обладнання.

Замість висновку

Застосування платини в розглянутих вище областях доцільно і виправдано . Але звичайно ж, може використовувати цей метал і в інших галузях народного господарства. Приміром, часто з платини роблять тиглі, що застосовуються при вирощуванні кристалів для лазерів і контактів у техніку слабких струмів. Також з цього металу виготовляють утримувачі стрілок компасів, використовують його в антивікових косметичних кремах і лосьйонах, ліки проти раку і т. д.