Zastosowanie platyny. Gdzie i jak wykorzystywana jest platyna?

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-17 19:04

Najdroższym z trzech metali szlachetnych jest oczywiście platyna. Pod względem występowania w skorupie ziemskiej jest to jeden z najrzadszych pierwiastków. W czystej postaci platyna praktycznie nie występuje i jest bardzo droga. Mimo to wykorzystanie platyny w różnych obszarach gospodarki narodowej jest rzeczywiście bardzo szerokie. W niektórych przypadkach metal ten może być nawet niezastąpiony.

Historia odkryć

Wszystkie znalezione do tej pory bryłki platyny są stopami platyny z irydem, palladem, osmem, żelazem i rodem. Czasami znajdują się również związki tego metalu z niklem lub miedzią. Właściwie sama platyna w czystej postaci jest metalem o genialnym biało-srebrnym odcieniu. Swoją nazwę zawdzięcza hiszpańskiemu konkwistadorowi, który podbił Amerykę Południową. Zewnętrznie platyna jest bardzo podobna do srebra, ale jest znacznie bardziej czynnikiem chłodniczym. Hiszpańscy konkwistadorzy, którzy odkryli w Ameryce Południowej metal podobny do srebra, początkowo po prostu go wyrzucili. W tym samym czasie zdobywcy z pogardą nazywali go platyną, co oznacza „srebro”.

W naszym krajuplatynę odkryto w 1819 roku. Jej przemysłowe wydobycie rozpoczęto pięć lat później. Początkowo użycie platyny w Rosji ograniczało się głównie do metalurgii. Stosowano go jako dodatek do produkcji stali wysokiej jakości. Jednak w 1828 roku platyna znalazła inne zastosowanie. Następnie na mocy dekretu cara Mennica Rosyjska rozpoczęła bicie pieniędzy z tego metalu.

W czystej postaci platyna została uzyskana dopiero w 1859 roku przez chemika Devela. Początkowo wydobywano go w Rosji wyłącznie w kopalniach Verkh-Isetsky, Bilimbaevsky i Newyansk. Inne bogate złoża odkryto w 1824 roku.

Cechy chemiczne i fizyczne

Platyna to metal należący do grupy VI okresu przejściowego systemu Mendelejewa. Jego główne właściwości to:

• ogniotrwały;
• twarda zmienność;
• zdolność do krystalizacji do sześciennych siatek skupionych na twarzy.

Gdy jest gorąca, platyna jest dobrze spawana i walcowana. Ponadto metal ten może dość silnie absorbować tlen. Poniższa tabela przedstawia główne cechy platyny:

Podstawowe właściwości platyny

Charakterystyka	Parametr
Gęstość	21,45 g/dm3
Temperatura topnienia	1769 C
Rezystywność	9,85 µOhm cm
Twardość	390-420 MPa
Elastyczność	173 GPa

Szerokie zastosowanie platyny w przemyśle, medycynie i innych sektorach gospodarki jest uzasadnione między innymi jej stabilnością chemiczną. Ten metal rozpuszcza się tylko w wodzie królewskiej i bromie. Po podgrzaniu platyna może reagować tylko z niewielką grupą substancji.

Główne zastosowania platyny

Wykorzystanie platyny w branży jubilerskiej jest uzasadnione przede wszystkim jej szlachetnością, rzadkością i pięknem. W ten sposób metal ten był używany głównie do połowy ubiegłego wieku. Tylko kilka procent całkowitej ilości wydobytej platyny było wykorzystywane przez lekarzy i protetyków dentystycznych. Dziś wzrost popytu na ten metal szlachetny systematycznie rośnie. Unikalne właściwości fizyczne i chemiczne platyny, oprócz produkcji biżuterii, sprawiają, że jest ona niezwykle popularna w różnych dziedzinach przemysłu i gospodarki narodowej:

• w medycynie;
• przemysł kosmiczny;
• przemysł chemiczny;
• samolot i budowa statków;
• w przemyśle szklarskim;
• w inżynierii.

Ten szlachetny metal jest oczywiście używany również w bankowości.

Zastosowanie platyny w przemyśle jubilerskim

Oczywiście najszerzejZ metalu wykonuje się różnego rodzaju biżuterię. W światowym przemyśle jubilerskim zużywa się rocznie około 50 ton platyny. Z tego metalu można wykonać różnorodną biżuterię. Platynowe pierścionki, a także łańcuszki, kolczyki, bransoletki i naszyjniki są nie tylko piękne, ale także trwałe.

Najpopularniejszy metal w branży jubilerskiej to 950. test. Stop ten zawiera 95% samej platyny i 5% irydu. Metal o tym składzie charakteryzuje się wysokim stopniem elastyczności i twardości. Łańcuszki, bransoletki i pierścionki wykonane z platyny z dodatkiem irydu zostały zaprojektowane tak, aby służyły jak najdłużej.

Zastosowanie w produkcji kwasu azotowego i innych chemikaliów

W inżynierii platyna jest używana głównie jako katalizator. To właśnie ten metal jest najlepszym utleniaczem amoniaku do NO w produkcji kwasu azotowego. Wykorzystywany jest w tym przypadku, najczęściej w postaci siatki drucianej o średnicy 0,05-0,09 mm. Do produkcji kwasu azotowego najczęściej używa się nie czystej platyny, ale jej stopu z rodem. To sprawia, że katalizator jest nieco tańszy, zwiększa jego aktywność i wydłuża okres przydatności do spożycia.

Platyna jest wykorzystywana w przemyśle technicznym, oczywiście nie tylko do produkcji kwasu azotowego. Katalizatory wykonane z tego metalu są w stanie przyspieszyć wiele innych reakcji chemicznych. Platyna jest wykorzystywana na przykład do uwodorniania węglowodorów aromatycznych i technicznych, ketonów, acetylenu itp. Metal ten jest również wykorzystywany w produkcji kwasu siarkowego do produkcji SO₃ lubSO_2.

Zastosowanie w rafinacji ropy naftowej

W przedsiębiorstwach przemysłowych tej specjalizacji, platyna jest faktycznie stosowana dość szeroko. W tym przypadku jest również używany jako katalizator. W rafinacji ropy naftowej z tego metalu uzyskuje się benzynę w specjalnych instalacjach. Oczywiście wysoka jakość. W przemyśle rafineryjnym platyna jest stosowana nie w postaci siatki, ale w postaci drobnego proszku. Oprócz benzyny z tego metalu otrzymuje się również wodór techniczny i węglowodory aromatyczne.

Oczywiście w przemyśle rafineryjnym można stosować inne katalizatory - molibden, aluminium itp. Jednak platyna ma w porównaniu z nimi niezaprzeczalne zalety, takie jak trwałość, większa aktywność i zwiększona wydajność.

Zastosowanie platyny w elektrotechnice i oprzyrządowaniu

Jedną z zalet tego metalu jest to, że ma stabilne właściwości elektryczne i mechaniczne. Dzięki temu platyna była niezwykle popularna w takich sektorach gospodarki narodowej jak:

• inżynieria radiowa;
• elektrotechnika;
• automatyczne;
• oprzyrządowanie precyzyjne.

Zastosowanie platyny w elektronice umożliwia wytwarzanie wysokiej jakości styków do urządzeń o wysokiej precyzji. W tym przypadku metal jest zwykle używany w stopie z irydem. Bardzo często używa się np. platyny do wykonania styków do pieców oporowych iróżnego rodzaju urządzenia sieciowe. Czasami w technice stosuje się również stop tego metalu z kob altem. Taki materiał jest używany do produkcji magnesów, które mają ogromną siłę przyciągania w małych rozmiarach.

Zastosowanie platyny w przemyśle motoryzacyjnym i kosmicznym

W tych obszarach gospodarki narodowej platyna również znalazła dość szerokie zastosowanie. W przemyśle motoryzacyjnym metal ten jest najczęściej wykorzystywany jako katalizator w konwertorach spalin. W tym przypadku jest stosowany jako powłoka w monolitach ceramicznych.

W przemyśle kosmicznym i budowie samolotów metal ten jest używany głównie do produkcji elektrod do ogniw paliwowych. W podobny sposób platyna została wykorzystana np. we wszystkich statkach kosmicznych serii Apollo.

Zastosowanie medyczne

Zastosowanie platyny w tym obszarze ratuje życie tysiącom pacjentów. Wartość tego metalu w tym przypadku polega na tym, że nie ma on analogów w medycynie. Na przykład z platyny wykonane są specjalne narzędzia chirurgiczne, które można sterylizować w płomieniu palnika alkoholowego. Dzięki tej obróbce, w przeciwieństwie do tych wykonanych z innych metali, nie utleniają się.

Platyna, której zastosowanie w medycynie nie ogranicza się oczywiście do chirurgii, może być również wykorzystywana w stomatologii, kardiologii i aparatach słuchowych. Często używa się go np. jako spray w produkcji narzędzi przeznaczonych dozabieg dentystyczny. W kardiologii i aparatach słuchowych stosuje się elektrody wykonane z jego stopu z irydem. Stosowane są głównie do stymulacji czynności serca. Są również często używane do wykonywania implantów dla osób z ubytkiem słuchu.

Zastosowanie platyny w przemyśle szklarskim

Platyna to metal między innymi szeroko stosowany w produkcji wysokiej jakości optyki. Jest również często stosowany w stopie z rodem do produkcji matryc z włókna szklanego, których grubość często nie przekracza 1 mikrona. Taki metal z łatwością wytrzymuje tysiące godzin nagrzewania do 1450 C. Również stop rodu i platyny praktycznie nie reaguje na silne zmiany temperatury i jest odporny na korozję.

Między innymi metal ten jest również bardzo często używany do produkcji różnego rodzaju urządzeń przeznaczonych do wytwarzania wysokiej jakości szkła. Takie mechanizmy nie ulegają deformacji i nie utleniają się podczas procesu produkcyjnego. Nie reagują również z samym produkowanym szkłem. Bardzo często w tej branży stosuje się np. tygle platynowe. To w nich powstaje powszechnie znane i bardzo drogie czeskie szkło.

Zastosowania chemiczne

W tym przypadku platyna jest również wykorzystywana głównie do produkcji tygli i innego sprzętu laboratoryjnego - kubków, termometrów oporowych itp. Takie produkty są wykorzystywane głównie do produkcji różnego rodzaju ultraczystych substancji. W półprzewodnikukryształy nie powinny mieć na przykład ani jednego obcego atomu na milion własnego. To są wyniki, które pozwala osiągnąć użycie sprzętu platynowego.

Zamiast konkluzji

Zastosowanie platyny w obszarach omówionych powyżej jest celowe i uzasadnione. Ale oczywiście ten metal może być również wykorzystywany w innych sektorach gospodarki narodowej. Na przykład platyna jest często używana do wytwarzania tygli używanych do hodowli kryształów do laserów i styków w technice niskich prądów. Jest również używany do produkcji igieł kompasowych, przeciwstarzeniowych kremów kosmetycznych i balsamów, leków przeciwnowotworowych itp.