Platinum: properti dan aplikasi

Substansi yang ada di alam adalah topik cerita yang hampir tidak ada habisnya. Apalagi tidak semuanya sama-sama terkenal. Sangat penting untuk mengetahui, setidaknya untuk pengembangan umum, poin utama yang terkait dengan platinum, properti dan fitur aplikasinya.

Mereka yang lulus dari sekolah beberapa dekade yang lalu akan dengan yakin mengatakan bahwa platinum adalah logam dari subkelompok sekunder dari kelompok ke-8 Tabel Periodik Unsur Mendeleev. Namun, klasifikasi ini sudah ketinggalan zaman dan platinum sekarang diklasifikasikan dalam kelompok elemen ke-10.

Mustahil untuk mengatakan bagaimana logam ini terlihat di alam. Memang, dalam bentuknya yang murni, itu hanya dapat diperoleh secara artifisial. Bijih platinum hanya memiliki sedikit inklusi dari zat utama. Dari sudut pandang fisik, mereka adalah campuran isomorfik Pt dengan:

• tembaga;
• besi;
• nikel;
• perak;
• berbagai logam golongan platinum.

Bijih platinum ada di mana-mana dalam keadaan tersebar. Sebagian besar dari mereka terkonsentrasi di Dunia Baru. Itu sebabnya kehormatan menemukan platinum milik orang India kuno. Kapan tepatnya mereka mulai menambang logam ini, bahkan para ahli pun tidak tahu. Tetapi setelah penemuan platinum oleh orang Eropa, perannya dalam perekonomian ternyata agak negatif.

Tidak heran pada tahun 1735 Spanyol memutuskan untuk melarang impor platinum yang sebelumnya ditambang ke kota metropolitan. Apa yang ditambang lagi di Kolombia diperintahkan untuk dipisahkan dengan hati-hati dari perak dan dibanjiri sungai. Dan semua yang sebelumnya berhasil mereka impor ke Spanyol sendiri ditenggelamkan di laut dalam upacara yang khidmat.

Tetapi mengherankan bahwa bahkan tidak setengah abad telah berlalu sejak Madrid, sebaliknya, telah memulai peningkatan impor bahan baku platinum. Kemudian mulai digunakan dalam skala nasional untuk memalsukan koin dari logam mulia lainnya. Pada tahun 1820, menurut berbagai sumber, ada 3 hingga 7 ton platinum di Eropa. Dari situlah standar meter dan kilogram dibuat di Prancis. Tapi dia masih belum memiliki aplikasi serius untuk waktu yang lama.

Berat jenis platinum murni adalah 21,45 g per 1 cu. lihat Ini meleleh pada suhu sekitar 1768 derajat Celcius. Mendidih (penguapan) terjadi pada 3825 derajat. Justru karakteristik suhu seperti itu yang untuk waktu yang lama tidak memungkinkan untuk tidak mengisolasi logam murni, apalagi untuk menetapkan penggunaannya. Selain itu, platinum lebih keras daripada emas dan perak, dan cukup sulit untuk dikerjakan.

Logam ini mudah dibentuk dan ulet. Kekuatan tariknya sangat mengesankan.

Ini hanya larut dalam:

• vodka kerajaan;
• brom cair;
• asam sulfat yang dipanaskan (tetapi sangat lambat).

Oleh karena itu, membawanya ke magnet untuk memisahkannya dari perak atau emas tidak masuk akal. Anda hanya perlu memahami bahwa perhiasan platinum murni tidak ada. Mereka dapat mengandung berbagai konsentrasi besi dan nikel, dan hanya pengotor ini yang cukup responsif terhadap magnet.

Ini penasaran dalam mikrokosmos, platinum mungkin memiliki sifat magnetik. Fisikawan dalam percobaan berhasil mendeteksi mereka di dekat lapisan atom logam; pembukaan diumumkan pada tahun 2018. Untuk memberikan sifat feromagnetik zat, perlu menggunakan cairan ionik - zat jenis baru, yang dibuat khusus selama penelitian. Adapun warna platinum, di alam itu dicat dengan nada putih keperakan. Terkadang ada juga sampel abu-abu gelap.

Penting untuk mengekstraksi bijih platinum dari perut bumi, ada beberapa cara untuk melakukannya.

Meskipun penemuan awal deposit platinum di Amerika Selatan, deposit terbesar di dunia pada abad ke-21 terletak di Afrika. Tepatnya di Afrika Selatan. Kompleks Bushveld - akumulasi raksasa logam golongan platinum; secara umum diterima bahwa itu muncul 2 miliar tahun yang lalu sebagai hasil dari proses vulkanik. Bentuk lapangan Afrika Selatan menyerupai "piring" dengan diameter 370 km. Kompleks ini terdiri dari beberapa cakrawala yang mengarah ke dalam.

Pada saat yang sama, ketebalan endapan di 2 dari tiga cakrawala hanya sekitar 1 m. Cakrawala "Platrif" yang sekarang aktif dikembangkan memiliki ketebalan 5-90 m di tempat yang berbeda. Itu ditambang di lubang terbuka. Kompleks ini dibuka pada tahun 1924.Dari sinilah dari semua platinum yang ditambang masuk ke pasar dunia.

Tetapi bahkan hari ini, tanah air kita termasuk dalam daftar negara terkemuka dalam ekstraksi bijih platinum. Benar, itu sudah di tempat kedua, di belakang Afrika Selatan dengan 5,8 kali. Dari Rusia, logam mulia tersebut juga dikirim untuk diekspor. Baris ketiga peringkat dunia ditempati oleh Zimbabwe, di mana mereka menambang platinum sekitar 3 kali lebih sedikit (9 ton).

Dan juga platinum ditambang:

• AS (6000 kg);
• Kanada (sekitar 5000 kg);
• negara bagian lain (6100 kg bersama-sama).

Logam ini dapat diekstraksi baik tambang terbuka maupun tambang. Tambang terutama terletak di mana placer sekunder ditemukan. Di tempat-tempat ini, platinum diendapkan setelah penghancuran mekanis dari deposit primer. Tetapi ahli geologi telah lama menemukan bahwa sebagian besar terkonsentrasi di lapisan bawah tanah bijih nikel. Produksi tambang sedikit berbeda dari pekerjaan pada mineral logam lainnya; perlu dicatat hanya sebagian besar tenaga kerja manual.

Setelah pengayaan, konsentrasinya naik 3 kali lipat. Di kompleks Bushveld, ekstraksi 1 kg platinum pada akhirnya (dengan mempertimbangkan kerugian teknologi) membutuhkan pengangkatan 500-1500 kg bijih. Kemudian produk setengah jadi diproses dalam pembersihan tungku metalurgi dan konverter khusus; tetapi hasil akhir dicapai hanya setelah pemurnian, ketika konsentrasi logam adalah 99,5%.

Platinum lebih baik dari emas karena lebih kuat darinya. Oleh karena itu, masa pakai produk platinum terasa lebih lama. Menggaruk mereka jauh lebih sulit. Akibatnya, jenis perhiasan ini (dan tidak hanya) cenderung tidak diperbaiki. Platinum "berumur" lebih berbeda dari emas.

Dia, berkat patina, memperoleh warna abu-abu dengan kilau matte. Banyak pemilik mencoba menghilangkan efek ini dan memoles perhiasan mereka. Menurut orang lain patina membuat logam mulia, jika tidak lebih berharga, maka setidaknya lebih menarik. Tanpa melihatnya secara langsung, kecil kemungkinan Anda akan dapat membuat keputusan yang tepat. Lapisan rhodium pada emas putih secara bertahap akan luntur, dan akan menjadi jauh lebih kuning.

Mereka juga secara bertahap memudar, dan mereka harus dibersihkan secara sistematis. Lagipula perak reaktif dan pasti akan bereaksi dengan zat yang paling umum, bahkan oksigen atmosfer. Namun, semua perbedaan yang mendukung platinum ini dibayangi oleh fakta bahwa itu secara nyata kurang dapat diakses daripada emas dan terlebih lagi perak.

Tungsten mirip dengan platinum. Tapi itu jauh lebih murah, sementara kekuatan produk tungsten juga bagus. Masalahnya adalah bahwa tungsten jauh lebih sulit untuk diproses, sehingga memberikan bentuk yang normal. Membuat kembali cincin tungsten, menyesuaikan ukurannya bukanlah tugas yang mudah, bahkan dengan teknologi abad ke-21. Kesulitan yang sama muncul saat menggunakan imitasi titanium.

Ada beberapa jenis paduan platinum. Perhiasan sebagian besar terbuat dari logam 950, yang mengandung 95% platinum murni. Terkadang Anda dapat menemukan paduan ke-900.Kerugiannya yang jelas adalah warna yang tidak terlalu jenuh dan kilau yang tidak ekspresif. Oleh karena itu, dalam hal estetika, ia kehilangan banyak logam ke-950.

Paduan platinum dengan iridium tersebar luas. Semakin banyak komponen kedua ini, semakin tahan api sambungannya. Interval kristalisasi paduan platinum-iridium relatif sempit. Kekerasan dan kekuatan zat juga meningkat secara signifikan.

Untuk berbagai keperluan, platinum juga dapat dicampur dengan:

• tembaga;
• rutenium;
• paladium;
• nikel;
• rodium.

Sebagian besar platinum digunakan dalam industri. Para teknolog sangat menghargai sifat logam ini untuk mempercepat berbagai reaksi kimia tanpa dikonsumsi. Sekarang kadang-kadang digunakan dalam pengobatan, terutama untuk prostetik gigi. Sudah di pertengahan abad terakhir, penggunaan ini menyumbang beberapa persen dari semua platinum yang ditambang. Jumlah ini secara bertahap meningkat.

Ini juga banyak digunakan dalam produksi asam nitrat (sebagai zat pengoksidasi untuk amonia). Benar, dalam hal ini, paduan platinum-rhodium lebih sering digunakan, dan bukan logam murni. Alasan preferensi ini hanya menarik bagi para teknolog dan berada di luar cakupan artikel ini. Logam mulia lainnya digunakan dalam produksi asam sulfat, hidrogenasi hidrokarbon, asetilena, keton.

Tetapi platinum juga banyak digunakan dalam industri penyulingan minyak. Ini adalah katalis yang sangat baik yang mempercepat produksi bensin. Dalam kolom distilasi, bukan jaring yang ditempatkan, seperti yang kadang-kadang dipikirkan, tetapi bubuk platinum yang terdispersi halus. Ini lebih tahan lama daripada molibdenum dan vanadium.Dan juga mendukung platinum dibuktikan dengan peningkatan efisiensi.

Platinum dapat digunakan dalam kontak resistansi tungku listrik. Anda dapat menemuinya di banyak kontak listrik lainnya.

Paduan platinum-kobalt diperlukan untuk membuat magnet yang menggabungkan kekompakan dan kinerja luar biasa.

Setiap hari, secara implisit untuk diri mereka sendiri, banyak pengendara menggunakan platinum. Di mobil, itu ditemukan terutama di katalis. Logam ini membantu mengurangi toksisitas gas buang, sehingga memperbaiki kondisi atmosfer perkotaan. Lapisan platina dalam katalis diterapkan pada elemen keramik monolitik.

Kembali ke kedokteran, perlu dicatat bahwa instrumen bedah unik dibuat berdasarkan platinum. Mereka dapat didesinfeksi dengan pembakar alkohol tanpa mengkonsumsi reagen khusus. Dokter gigi suka bekerja dengan instrumen yang telah disemprot dengan lapisan tipis platinum. Elektroda platinum-iridium juga digunakan untuk mengontrol ritme aktivitas jantung, dan untuk prostetik jika terjadi masalah pendengaran.

Namun tidak mungkin untuk tidak menyebut peran “white metal” di bidang lain.

Jadi, itu sangat diminati di industri kaca. Sebaliknya, bukan kaca jendela, tetapi kaca optik berkualitas tinggi. Campuran rhodium-platinum membantu membuat cetakan fiberglass dengan ketebalan kurang dari 1 mm. Ini berfungsi dengan baik selama ribuan jam pada suhu 1400-1500 derajat, yang berkembang di dalam tungku kaca.

Gelas Elite Ceko, yang harganya hampir luar biasa, dibuat di dalam cawan lebur platinum.

Tentu saja, industri kimia tidak dapat melewatkan zat yang begitu tahan terhadap panas dan reagen yang paling kaustik. Di dalamnya, cawan lebur dan peralatan lainnya untuk penelitian dan laboratorium ahli, terutama untuk industri bersih terbuat dari platinum.

Ya persis berdasarkan Pt buat beberapa perangkat yang digunakan dalam pembuatan kristal semikonduktordi. Hanya di dalamnya dimungkinkan untuk menciptakan kondisi seperti itu ketika konsentrasi pengotor akan kurang dari 1 atom per juta. Bahkan dalam cawan lebur platinum, kristal diproduksi, yang diperlukan untuk membuat laser dan untuk kontak dalam teknik listrik arus rendah.

Logam ini berlaku untuk:

• cermin yang digunakan di dalam laser;
• retort untuk produksi asam fluorida dan asam perklorat;
• anoda tidak larut untuk peralatan elektroplating;
• termometer resistansi;
• bagian individu dari peralatan gelombang mikro;
• obat-obatan yang menekan beberapa bentuk gangguan onkologis;
• produksi koin dan lencana, medali dan pesanan;
• peralatan di mana vitamin dan beberapa persiapan farmakologis lainnya disintesis.

Sejak awal, Anda harus fokus pada harga. Platinum dengan sampel yang sama setidaknya tiga kali lebih mahal daripada emas. Selain itu, tidak banyak perhiasan yang bekerja dengannya. Sebagian besar master ini bekerja di Eropa Barat. Dianjurkan untuk fokus pada dekorasi dari sana.Tetapi jangan percaya pada label harga dan kata-kata penjual, tetapi mintalah sertifikat resmi.

Aditif kobalt dan rutenium memungkinkan untuk meningkatkan masa pakai produk. Perhiasan dengan tambahan iridium lebih cenderung tergores, tetapi menghemat uang. Sampel harus dipilih terutama dengan mempertimbangkan kemampuan keuangan mereka.

Dan beberapa tips lagi:

• platinum secara visual dikombinasikan dengan batu mulia apa pun;
• pilihan terbaik (jika dana tersedia) adalah menggabungkannya dengan berlian;
• batu yang dimasukkan harus sesuai dengan konsep umum;
• prasasti dan gambar terukir dapat dengan cepat ketinggalan zaman;
• dan tentunya harus menghubungi toko perhiasan resmi, dan bukan outlet atau kios pertama di tengah underpass.

Tidak ada persyaratan khusus di sini. Pembersihan biasanya dilakukan dengan menggunakan preparat khusus untuk platinum. Anda dapat membelinya di sebagian besar toko perhiasan. Beberapa orang menggunakan larutan sabun tak jenuh atau amonia yang sangat encer. Terkadang deterjen pencuci piring cair juga digunakan; namun, sabun dan gel dianggap menyebabkan hilangnya kilau yang khas.

Ini hanya dilakukan oleh perhiasan berpengalaman dengan menggunakan peralatan khusus. Produk platinum harus disimpan secara terpisah dari perhiasan yang terbuat dari logam lain. Ini akan melindungi mereka dari deformasi saat disentuh oleh benda yang lebih keras.

Tingginya nilai platinum tidak hanya karena sifatnya yang unik, tetapi juga karena kelangkaannya yang relatif. Telah dihitung bahwa bahkan dalam endapan (dan juga di seluruh kerak bumi) konsentrasi Pt adalah 30 kali lebih sedikit daripada konsentrasi emas. Dari tahun 1828 hingga 1845, koin platinum dibuat di negara kita. Nilai nominalnya adalah 3, 6 dan 12 rubel, dan jumlah total logam yang digunakan melebihi 14 ton. Platinum memasuki kategori logam mulia hanya pada tahun 1751 - sekitar 200 tahun telah berlalu sejak dikenal di Eropa.

Dan di negara kita, dalam 10 tahun pertama penambangan, sebanyak platinum diekstraksi seperti pada abad-abad sebelum penemuan deposit Ural ditambang di seluruh Amerika. Dan di Rusialah yang terbesar, secara umum (meleleh), dan nugget terbesar yang telah turun ke zaman kita, telah ditemukan. Platinum menerima status unsur kimia pada tahun 1735, ketika D. Scaliger Italia membuktikan ketidakteruraiannya; sebelumnya percaya bahwa itu adalah zat sederhana.

Platinum secara kimia murni dari bijih diisolasi hanya 68 tahun kemudian di Inggris. Dalam bentuk logam, itu benar-benar netral secara biologis. Namun, senyawa individu (terutama dengan fluor) bisa sangat mengancam jiwa. Dan pada tahun 1867, semua saham platinum Rusia (segera setelah pencabutan moratorium penjualan) dibeli oleh Inggris. Tetapi kembali pada tahun-tahun awal abad kedua puluh, negara kita menyumbang setidaknya 90% dari produksi dunia (karena cadangan fantastis di Afrika bagian selatan hanya ditemukan pada pertengahan 1920-an).

Oleh karena itu, tidak mengherankan bahwa pada bulan Mei 1918 sebuah lembaga khusus untuk studi platinum didirikan. Sekarang menjadi bagian dari Institut Kimia Umum dan Anorganik. Mineral terpisah yang mengandung platinum juga mengandung antimon, arsenik atau belerang, tetapi mereka kurang umum dibandingkan senyawa dengan logam. Dengan demikian, mineral norilskite yang ditambang di utara Wilayah Krasnoyarsk mengandung 25% besi dan 26% nikel. Sangat mengherankan bahwa pada salah satu tahap produksi industri platinum, larutan gula dapat digunakan.

Dan nama-nama logam ini cukup beragam: disebut "emas busuk" dan "emas katak". Kristal kecilnya memiliki bentuk kubik. Awalnya, pada paruh pertama abad ke-19, cincin dan simpai untuk barel dibuat dari platinum di negara kita. Dalam hal konduktivitas listrik, logam ini kalah dengan tembaga, aluminium, dan perak. Platinum mulai teroksidasi dengan oksigen atmosfer hanya pada suhu di atas 200 derajat.

Untuk informasi lebih lanjut tentang platinum dan propertinya, lihat video.