הכל על מתכות פלטינה
כמעט כולם יודעים על קיומן של מתכות יקרות. אלה כוללים כסף, זהב ופלטינה. יחד עם זאת, לא כולם יודעים על קיומה של קבוצת הפלטינה. נציגיה מכונים גם כאצילים.
מוזרויות
מתכות פלטינה היא קבוצה של 6 יסודות הממוקמים זה ליד זה בטבלה הכימית המחזורית. כל אחד מהמרכיבים שלהם בקבוצה נחשב בצדק לאציל. זה נובע מהתכונות הכימיות והפיזיקליות הבאות.
- מומחים מציינים את הריכוז הנמוך של מתכות פלטינה. מספר ההפקדות קטן. מאפיין זה חל גם על יסודות כימיים הנחשבים באופן מסורתי לנדירים ויקרים.
- לנציגי הקבוצה לעיל יש את המאפיינים של המתכות הבאות: רודיום, אוסמיום, פלדיום, רותניום.
- בתהליך חקר הפלטינואידים, היה דמיון מצוין במבנה האטומי עם היסודות המצוינים לעיל.
מדענים העוסקים בתחום הכימיה חילקו את כל מתכות הפלטינה לשתי קבוצות הנקראות שלישיות.
החלוקה נעשית לפי משקל.
- קבוצה 1... אלה הנציגים הקלים ביותר. אלה כוללים פלדיום, רותניום ורודיום.
- קבוצה מספר 2. 6 המתכות הנותרות הן אירידיום, אוסמיום ופלטינה עצמה. אלו כבר מתכות כבדות.
מתכות ותכונותיהן
למתכות של הקבוצה לעיל יש ייעודים משלהן. הרשימה היא כדלקמן.
- רוטניום - Ru.
- רודיום - Rh.
- פלדיום - Pd.
- אוסמיום - אוס.
- אירידיום - איר.
- פלטינה - Pt.
הערה: כל הייעודים מסודרים בסדר מסוים לפי משקל אטומי.
מהערך הנמוך ביותר לגבוה ביותר. לכל מתכות הפלטינה יש מאפיינים דומים.
- הדמיון הראשון הוא במראה.כמעט לכל האלמנטים, פרט לאוסמיום, יש גוון בהיר (שילוב של לבן וכסף). לאוסמיום יש גוון כחלחל בהיר.
- מתכות עמידות מאוד בפני מגוון ריאגנטים. יתר על כן, פלטינואידים הם זרזים יעילים.
- בעזרתם מבוקרים תהליכים כימיים שונים, מבוקר קצב החמצון ומנטרים תגובות אחרות. התנהגות זו של מתכות נחשבת למפתיעה ופרדוקסלית.
נכסים
לא נוצר חמצון על פני השטח. לפיכך, האינרציה מודגמת בבירור. לדברי מומחים, זה בולט במיוחד בפלטינה. כאשר חקרנו נציגים של קבוצת הפלטינה, אי אפשר היה להתעלם מנקודת ההיתוך. הערך הנמוך ביותר עבור פלדיום הוא 1554 מעלות. לאוסמיום יש את הערך הגבוה ביותר. הטמפרטורה שלו היא 3,000 27 מעלות צלזיוס.
להלן אותו נכס - אינפוזיות. מאפיין זה מדבר על עמידות בפני שחיקה מעולה. למרות הדמיון החיצוני, התכונות הפיזיות שונות. בהתאם לאינדיקטורים אלה, טכניקות מיוחדות משמשות במהלך העיבוד. רותניום ואוסמיום הן מתכות שבירות מאוד ודורשות טיפול מיוחד.
משיכות גבוהה היא אינדיקטור של פלדיום ופלטינה.
היכן כורים אותם?
משקעי מתכות פלטינה מפוזרים בדרך כלל ברחבי קנדה ודרום אפריקה. באזורים אלו מתקבלים מינרלים בשיטת המכרה הסטנדרטית. כפי שמראה בפועל, רוב הפלטינואידים נכרים על ידי מיצוי יסודות ממינרלי ניקל גופרתי או עפרות נחושת. העבודה משתמשת בהפרדת ציפה. בתהליך עיבוד המתכת ממיסים את התרכיז המתקבל, וכתוצאה מכך מתקבלת תערובת מיוחדת. נפח מתכות פלטינה הוא בין 15 ל-20% מהשאריות היבשות.
במקרים מסוימים, תהליך הכרייה והעיבוד עשויים להיות שונים. הפרדת כבידה משמשת לעתים במפעלים. במקרה זה, כמות היסודות הכימיים הנדרשים עולה ל-50%. אפשרות עיבוד זו אינה כוללת התכה. בעוד שמרבצי PGM עשירים הם נדירים, חלק מהמרבצים נמצאים גם בקנדה, סין, אוסטרליה ופינלנד.
ישנם מקורות אחרים, עם זאת, חלקם בייצור הוא רק 0.3% מסך המסה שנכרה על פני כדור הארץ.
איפה משתמשים בהם?
פלטינואידים מצאו את היישום שלהם בתחומים שונים. המאפיינים האוניברסליים של מתכות מקבוצה זו משמשים היום באופן פעיל. פלטינה טהורה עצמו מאוד רך וגמיש. במצב זה, היא מאוד רגישה לנזק ולפגמים שונים. אלמנטים שונים משמשים להגברת הקשיות ועמידות הבלאי של המתכת היקרה. פלטינה מסוגגת עם יסודות כימיים אחרים.
תכשיטי פלטינה זוכים להערכה רבה ויקרים יותר מזהב. הם זכו לפופולריות מיוחדת ביפן. תושבי ארץ השמש העולה מכנים מוצרים כאלה "האקין". סגסוגת התכשיטים העיקרית היא פלטינה ומהווה 90% מהמסה הכוללת. 10% הנותרים הם פלדיום. קל לעבוד איתו, כולל הלחמה ועיבוד אחר.
גַם כדי להגביר את הקשיות, המתכת הלבנה היקרה משולבת עם רותניום. תוספת של יסוד זה מגבירה את העמידות לתהליך החמצון. PGMs מצאו את היישום שלהם בייצור של מוצרים מזויפים. במקרה זה, נעשה שימוש בסגסוגת המורכבת מנחושת, פלטינה ופלדיום. אפשרות זו משתלמת יותר בהשוואה להרכב של שני אלמנטים: פלטינה ופלדיום.
סגסוגות מיוחדות המיוצרות באמצעות פלטינואידים נמצאות בשימוש נרחב בייצור צמדים תרמיים. זהו מכשיר מיוחד עם מגוון רחב של יישומים. מטרתו העיקרית היא לשנות טמפרטורות גבוהות (הערך המרבי הוא עד 1800 מעלות צלזיוס מעל האפס).חלק מהנציגים משמשים בצורתם הטהורה. ככלל, הם פועלים כתוספים לשאר מתכות קבוצת הפלטינה. פלדיום מצא את דרכו לתעשיית הציוד החשמלי כמו גם לסגסוגות שיניים מודרניות.
זרזים
יותר מ-40% מכלל הפלטינה המיוצרת, המיוצרת בחו"ל, משמשת כזרז. נכס מדהים ושימושי זה צוין בחלק הראשון של המאמר. כמעט כל המתכת (כ-90%) מצאה את היישום שלה בייצור מערכות פליטה למכוניות. החומר היקר, יחד עם רודיום ופלדיום, משמש כציפוי מגן למבני חלת דבש ואלמנטים אחרים. שכבת המתכת מגנה מפני תהליכי חמצון, שומרת על בטיחות הציוד. נכנסים לתגובה כימית, רכיבים אגרסיביים מומרים לתרכובות וחומרים בלתי מזיקים.
אלמנטים כימיים יכולים לבצע את המשימה של זרז יעיל לא רק כציפוי, אלא גם בצורה של רשת מתכת להט. במקרה זה מתרחשת תגובה בין אוויר לחומר רעיל - אמוניה. התוצאה היא חומצה חנקתית ותחמוצת חנקן. רכיבים שונים מתווספים להשגת חומרים אחרים.
תחום נוסף שאינו שלם ללא שימוש ב-PGM הוא הפקת נפט. זוהי תעשייה גלובלית שמצביעה על ערכם של הפלטינואידים וחשיבותם בתעשייה.
שימושים אחרים למתכות הם כדלקמן.
- על שטחה של רוסיה, פלדיום משמש לייצור מטבעות להשקעה. הם החלו לעשות זאת לאחר שהונפק מטבע הפלדיום הטהור במהלך התקופה הסובייטית. הערך הנקוב הוא 25 רובל.
- גם ציוד במתח גבוה אינו שלם ללא שימוש ב-PGMs. בייצור אלקטרוניקה מסוג זה יש צורך במגעים עמידים לבלאי ואמינים שיהיו עמידים בפני השפעות שליליות מבחוץ. למרות התפתחותן של טכנולוגיות חדשות, אין כיום חלופה פועלת לפלטינואידים.
- בתהליך הכנת כלים ומכשירים לעבודה בתנאים קשים מתכות כאלה משמשות גם באופן פעיל. כדי לעבוד בסביבה עוינת, הציוד חייב להיות חזק, עמיד בפני שחיקה ועמיד. את המאפיינים האלה הוא מקבל ממתכות פלטינה.
- ל לשפר באופן משמעותי את עמידות בפני קורוזיה של טיטניום, מוסיפים לו מעט פלדיום. כמו כן, אלמנט קבוצת פלטינה זה מעורבב לעתים קרובות עם פלדה.
- ברפואה גם חיבורים פעילים משמשים באופן פעיל. נוהג זה יושם קודם לכן ונשאר רלוונטי גם היום.
- אל תשכח את נייר הפלטינה. החומר הזה רגיל להגן על המכשיר של כורים כימיים.
- סגסוגת כסף ופלדיום משמשת באופן פעיל באלקטרוניקה עם זרם נמוך.
למידע נוסף על אופן השימוש במתכת היקרה הזו, ראה את הסרטון הבא.