פלטינה היא מתכת צפופה, יציבה ונדירה שמשמשת לעתים קרובות בתכשיטים למראה האטרקטיבי, דמוי הכסף שלה, כמו כמו גם ביישומים רפואיים, אלקטרוניים וכימיים בשל הכימיה והפיזיקה השונים והייחודיים שלו נכסים.
נכסים
- סמל אטומי: נק '
- מספר אטומי: 78
- קטגוריית אלמנט: מתכת מעבר
- צפיפות: 21.45 גרם / ס"מ3
- נקודת התכה: 1768.3 ° C (3214.9 ° F)
- נקודת רתיחה: 3825 ° C (6917 ° F)
- הקשיות של מו: 4-4.5
מאפיינים
למתכת פלטינה מספר תכונות שימושיות, מה שמסביר את יישומה במגוון רחב של תעשיות. זהו אחד מאלמנטים המתכתיים הצפופים ביותר - צפוף כמעט מעופרת כמו עופרת - ויציב מאוד, ומעניק למתכת מעולה קורוזיה תכונות עמידות. מוליך טוב של חשמל, פלטינה היא גם כן חָשִׁיל (מסוגל להיווצר מבלי להישבר) ולרקיע (יכול להיות מעוות מבלי לאבד כוח).
פלטינה נחשבת למתכת תואמת ביולוגית מכיוון שהיא אינה רעילה ויציבה, ולכן היא אינה מגיבה עם או משפיעה לרעה על רקמות הגוף. מחקרים אחרונים הראו כי פלטינה מעכבת את צמיחתם של תאים סרטניים מסוימים.
הִיסטוֹרִיָה
סגסוגת של מתכות מקבוצת פלטינה (PGM), שכולל פלטינה, שימש לקישוט ארון התים, קבר מצרי שראשיתה בשנת 700 לפני הספירה. זהו השימוש המוקדם ביותר הידוע בפלטינה, אם כי דרום אמריקאים טרום קולומביאנים גם עשו קישוטים מזהב ופלטינה
סגסוגות.הכובשים הספרדים היו האירופאים הראשונים שנתקלו במתכת, אם כי הם מצאו אותה כמטרד במרדף אחר הכסף בגלל מראהו הדומה. הם התייחסו למתכת כאל פלטינה- גרסה של פלטה, המילה הספרדית לכסף - או פלטינה דל פינטו בגלל גילויו בחולות לאורך גדות נהר פינטו בקולומביה של ימינו.
ההפקה הראשונה ותגלית גדולה
למרות שנחקר על ידי מספר כימאים אנגלים, צרפתים וספרדים באמצע המאה ה -18, פרנסואה שאבנו היה הראשון שייצר דגימה טהורה של מתכת פלטינה בשנת 1783. בשנת 1801 גילה ויליאם וולסטון האנגלי שיטה להפקת יעיל של המתכת מעפרות, הדומה מאוד לתהליך הנהוג כיום.
המראה הכסוף של מתכת פלטינה הפך אותה במהרה לסחורה מוערכת בקרב בני המלוכה והעשירים שחיפשו תכשיטים המיוצרים מהמתכת היקרה האחרונה.
הביקוש הגובר הוביל לגילוי פיקדונות גדולים בהרי אורל בשנת 1824 ובקנדה בשנת 1888, אך הממצא שהיה שינוי מהותי עתידו של פלטינה לא הגיע עד 1924 כאשר חקלאי בדרום אפריקה נקלע לגוש פלטינה בתוך אפיק נהר. בסופו של דבר זה הביא לגילויו של הגאולוג הנס מרנסקי את מתחם הדמים הבושוולד, פיקדון הפלטינה הגדול ביותר על פני כדור הארץ.
שימושים אחרונים בפלטינה
למרות שכמה יישומים תעשייתיים לפלטינה (למשל, ציפויי מצתים) היו בשימוש באמצע המאה ה -20, רוב הנוכחי יישומים אלקטרוניים, רפואיים ורכביים פותחו רק מאז 1974, כאשר תקנות איכות האוויר בארה"ב יזמו את עידן אוטוקליסט.
מאז, פלטינה הפכה למכשיר השקעה ונסחרת ב בורסת הסחורות בניו יורק וה שוק פלטינום ופלדיום בלונדון.
ייצור פלטינה
למרות שלרוב פלטינה מתרחשת באופן טבעי בפיקדונות פלסר, פלטינה ו מתכת קבוצת פלטינה (PGM) כורים בדרך כלל מחלצים את המתכת מ- sperrylite ו- cooperite, שני עפרות המכילות פלטינה.
פלטינה נמצאת תמיד לצד PGMs אחרים. במתחם בושוולד בדרום אפריקה ומספר מוגבל של אחרים גופי עפרות, PGMs מתרחשים בכמויות מספיקות כדי שיהיה חסכוני בהפקת מתכות אלה באופן בלעדי; ואילו בפיקדונות סודברי ברוסיה בנורילסק ובקנדה מופקים פלטינה ותאי PGM אחרים כתוצרי לוואי של ניקל ו נְחוֹשֶׁת. הפקת פלטינה מעפרות היא הון וגם עתירת עבודה. זה יכול לקחת עד 6 חודשים ו -7 עד 12 טון עפרות לייצר אונקיית טרוי אחת (31.135 גרם) של פלטינה טהורה.
השלב הראשון בתהליך זה הוא ריסוק עפרות המכילות פלטינה וטבילה במגיב המכיל מים; תהליך המכונה 'צף קצף'. במהלך ההצפה נשאב אוויר דרך ההטבעה של מי עפרות. חלקיקי פלטינה נצמחים כימית לחמצן ועולים אל פני השטח בקצף שמוקפץ להמשך זיקוק.
שלבי ההפקה האחרונים
לאחר הייבוש, האבקה המרוכזת עדיין מכילה פחות מ -1% פלטינה. לאחר מכן הוא מחומם ליותר מ- 2732F (1500C °) בתנורים חשמליים והאוויר מועף שוב ומסיר בַּרזֶל וזיהומי גופרית. טכניקות אלקטרוליטיות וכימיות משמשות להפקת ניקל, נחושת ו קובלט, וכתוצאה מכך רכז של 15-20% PGM.
Aqua regia (תרכובת של חומצה חנקתית וחומצה הידרוכלורית) משמש להמסת מתכת פלטינה מתרכיז המינרלים על ידי יצירת כלור הנצמד לפלטינה ליצירת כלורופלטין חוּמצָה. בשלב האחרון משתמשים באמוניום כלוריד להמרת החומצה הכלורופלאטינית לאמוניום הקסכלורופלטינט, שאותו ניתן לשרוף ליצירת מתכת פלטינה טהורה.
המפיקים הגדולים ביותר של פלטינה
החדשות הטובות הן שלא כל הפלטינה מיוצרת ממקורות ראשוניים בתהליך ארוך ויקר זה. לפי הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית (USGS) סטטיסטיקה, כ -30% מתוך 8.53 מיליון אונקיות הפלטינה שהופקו ברחבי העולם בשנת 2012 הגיעו ממקורות ממוחזרים.
עם משאביה שבמרכזם מתחם בושוולד, דרום אפריקה היא ללא ספק היצרנית הגדולה ביותר של פלטינה, מספקת למעלה מ 75% מהביקוש העולמי, בעוד שרוסיה (25 טון) וזימבבואה (7.8 טון) הן גם גדולות מפיקים. אנגלו פלטינום (אמפלאט), נורילסק ניקל ואימפלה פלטינום (אימפלאט) הם היצרנים האישיים הגדולים ביותר של פלטינה מַתֶכֶת.
יישומים
עבור מתכת שהייצור הגלובלי השנתי שלה הוא 192 טון בלבד, פלטינה נמצאת, וקריטית לייצור פריטים יומיומיים רבים.
השימוש הגדול ביותר, המהווה כ -40% מהביקוש, הוא תעשיית התכשיטים בה משתמשים בעיקר בסגסוגת המייצרת זהב לבן. ההערכה היא כי מעל 40% מטבעות הנישואין הנמכרות בארה"ב מכילות פלטינה מסוימת. ארה"ב, סין, יפן והודו הן השווקים הגדולים ביותר לתכשיטי פלטינה.
יישומים תעשייתיים
עמידות בפני קורוזיה ויציבות טמפרטורה גבוהה הופכות אותה לאידיאלית כזרז בתגובות כימיות. זרזים מזרזים את התגובות הכימיות מבלי שהם משתנים כימית בתהליך.
היישום העיקרי של פלטינום במגזר זה, המהווה כ- 37% מסך הביקוש למתכת, הוא בממירים זרזים לרכבים. ממירים קטליטים מפחיתים כימיקלים מזיקים מפליטת פליטה על ידי יוזמת תגובות ש להפוך את 90% מהפחמימנים (פחמן חד חמצני ותחמוצות של חנקן) לאחרים, פחות מזיקים, תרכובות.
פלטינה משמש גם לזרז חומצה חנקתית ובנזין; הגדלת רמות האוקטן בדלק. בתעשיית האלקטרוניקה משתמשים בכוריות פלטינה לייצור גבישי מוליכים למחצה עבור לייזרים, ואילו סגסוגות משמשות לייצור דיסקים מגנטיים לכוננים קשיחים במחשב ולהחלפת אנשי קשר ברכב פקדים.
יישומים רפואיים
הביקוש מתעשיית הרפואה הולך וגדל מכיוון שניתן להשתמש בפלטינה לשני המאפיינים המוליכים שלה בקוצבי לב. אלקטרודות, כמו גם שתלים אוראליים ורשתית, ובתכונות האנטי סרטניות שלה בתרופות (למשל, קרבופלטין ו ציספלטין).
להלן רשימה של כמה מהיישומים הרבים האחרים לפלטינה:
- עם רודיום, משמש לייצור צמדים תרמיים בטמפרטורה גבוהה
- להכנת זכוכית שטוחה וטהורה אופטית לטלוויזיות, LCD וצגים
- לייצור חוטי זכוכית לסיבים אופטיים
- בסגסוגות המשמשות ליצירת קצות מצתים לרכב ואווירונאוטיים
- כתחליף לזהב בחיבורים אלקטרוניים
- בציפויים לקבלים קרמיים במכשירים אלקטרוניים
- בסגסוגות טמפרטורה גבוהה לזרבוביות דלק סילוני ולחרוטים של טילים
- בהשתלות שיניים
- להכנת חלילים איכותיים
- בגלאי עשן ופחמן חד חמצני
- לייצור סיליקונים
- בציפויים לסכיני גילוח