Platina er et tett, stabilt og sjeldent metall som ofte brukes i smykker for sitt attraktive, sølvlignende utseende, som så vel som i medisinske, elektroniske og kjemiske applikasjoner på grunn av dets forskjellige og unike kjemiske og fysiske eiendommer.
Eiendommer
- Atomsymbol: Pt
- Atomnummer: 78
- Elementkategori: Overgangsmetall
- Tetthet: 21,45 gram / centimeter3
- Smeltepunkt: 1768,3 ° C (3214,9 ° F)
- Kokepunkt: 3825 ° C (6917 ° F)
- Mohs hardhet: 4-4,5
Kjennetegn
Platinametall har en rekke nyttige egenskaper, noe som forklarer anvendelsen i et bredt spekter av bransjer. Det er et av de tetteste metallelementene - nesten dobbelt så tett som bly - og veldig stabilt, noe som gir metallet utmerket korrosjon motstandsdyktige egenskaper. En god leder av elektrisitet, platina er også formbar (i stand til å bli formet uten å bryte) og duktil (i stand til å bli deformert uten å miste styrke).
Platina regnes som et biologisk kompatibelt metall fordi det er giftfritt og stabilt, så det reagerer ikke med eller påvirker kroppsvevet negativt. Nyere forskning har også vist at platina hemmer veksten av visse kreftceller.
Historie
En legering av platinagruppmetaller (PGM), som inkluderer platina, ble brukt til å dekorere kisten av Theben, en egyptisk grav som dateres tilbake til rundt 700 f.Kr. Dette er den tidligste kjente bruken av platina, selv om pre-colombianske søramerikanere også laget ornamenter av gull og platina legeringer.
Spanske erobrere var de første europeerne som møtte metallet, selv om de syntes det var en plage i jakten på sølv på grunn av dets lignende utseende. De refererte til metallet som Platina—En versjon av Plata, det spanske ordet for sølv — eller Platina del Pinto på grunn av oppdagelsen i sanden langs bredden av Pinto-elven i dagens Columbia.
Den første produksjonen og en stor oppdagelse
Selv om han ble studert av en rekke engelske, franske og spanske kjemikere i midten av 1700-tallet, var Francois Chabaneau den første som produserte en ren prøve av platinametall i 1783. I 1801 oppdaget engelskmannen William Wollaston en metode for effektiv utvinning av metallet fra malm, som er veldig lik prosessen som brukes i dag.
Platinametallets sølvlignende utseende gjorde det raskt til en verdsatt vare blant kongelige og de rike som søkte smykker laget av det nyeste edle metallet.
Økende etterspørsel førte til oppdagelsen av store forekomster i Uralfjellene i 1824 og Canada i 1888, men funnet som ville grunnleggende endring av platinas fremtid kom ikke før i 1924 da en bonde i Sør-Afrika snublet over en platinamugg i en elveleiet. Dette førte til slutt til geolog Hans Merenskys oppdagelse av Bushveld magmakekompleks, det største platinaforekomsten på jorden.
Nylige bruksområder av platina
Selv om noen industrielle applikasjoner for platina (f.eks. Tennpluggbelegg) var i bruk i midten av 1900-tallet, var det meste av dagens Elektroniske, medisinske og bilindustrielle applikasjoner har bare blitt utviklet siden 1974 da luftkvalitetsbestemmelser i USA initierte autokatalysatortid.
Siden den gang har platina blitt et investeringsinstrument og handles på New York Mercantile Exchange og London Platinum og Palladium Market.
Produksjon av platina
Selv om platina ofte forekommer naturlig i placerforekomster, er platina og platinagruppemetall (PGM) gruvearbeidere trekker vanligvis ut metallet fra sperrylit og cooperite, to platinaholdige malmer.
Platinum finnes alltid sammen med andre PGM-er. I Sør-Afrikas Bushveld-kompleks og et begrenset antall andre malmlegemer, PGM forekommer i tilstrekkelige mengder for å gjøre det økonomisk å eksklusivt utvinne disse metallene; mens det i Russlands Norilsk og Canadas Sudbury-forekomster blir platina og andre PGM ekstrahert som biprodukter av nikkel og kobber. Å utvinne platina fra malm er både kapital og arbeidskrevende. Det kan ta opptil 6 måneder og 7 til 12 tonn malm å produsere en troy unse (31.135 g) av ren platina.
Det første trinnet i denne prosessen er å knuse platinaholdig malm og dyppe den i reagenset som inneholder vann; en prosess kjent som 'skumflotasjon'. Under flotering pumpes luft gjennom malm-vannoppslemmingen. Platinapartikler fester seg kjemisk på oksygenet og stiger til overflaten i et skum som er skummet av for videre raffinering.
De siste stadiene i produksjonen
Når det er tørket inneholder det konsentrerte pulveret fortsatt mindre enn 1% platina. Deretter blir den oppvarmet til over 2732F ° (1500C °) i elektriske ovner, og luften blåses gjennom igjen og fjerner jern og svovel urenheter. Elektrolytiske og kjemiske teknikker brukes til å ekstrahere nikkel, kobber og kobolt, noe som resulterer i et konsentrat på 15-20% PGM.
Aqua regia (en sammensetning av salpetersyre og saltsyre) brukes til å oppløse platinametall fra mineralkonsentratet ved å lage klor som fester seg til platina for å danne kloroplatinsyre syre. I det siste trinnet brukes ammoniumklorid til å omdanne klorplatinsyre til ammoniumheksakloroplatinat, som kan brennes for å danne rent platinametall.
De største produsentene av platina
Den gode nyheten er at ikke all platina er produsert fra primære kilder i denne lange og dyre prosessen. I følge United States Geological Survey (USGS) statistikk, kom omtrent 30% av de 8,53 millioner gram platina produsert over hele verden i 2012 fra resirkulerte kilder.
Med sine ressurser sentrert i Bushveld-komplekset, er Sør-Afrika den klart største produsenten av platina, som leverer over 75% av verdens etterspørsel, mens Russland (25 tonn) og Zimbabwe (7,8 tonn) også er store produsenter. Anglo Platinum (Amplats), Norilsk Nickel og Impala Platinum (Implats) er største individuelle produsenter av platina metall.
applikasjoner
For et metall med en årlig global produksjon på bare 192 tonn, er platina funnet i og avgjørende for produksjonen av mange hverdagslige gjenstander.
Den største bruken, som står for ca 40% av etterspørselen, er smykkerindustrien der den primært brukes i legeringen som lager hvitt gull. Det anslås at over 40% av vielsesringene som selges i USA inneholder noe platina. USA, Kina, Japan og India er de største markedene for platinasmykker.
Industrielle applikasjoner
Platinas korrosjonsbestandighet og høye temperaturstabilitet gjør den ideell som katalysator i kjemiske reaksjoner. Katalysatorer fremskynder kjemiske reaksjoner uten at de blir kjemisk endret i prosessen.
Platins hovedapplikasjon i denne sektoren, som står for om lag 37% av den totale etterspørselen etter metallet, er i katalysatorer for biler. Katalysatorer reduserer skadelige kjemikalier fra eksosutslipp ved å sette i gang reaksjoner som omsette 90% hydrokarboner (karbonmonoksid og nitrogenoksider) til andre, mindre skadelige, forbindelser.
Platina brukes også til å katalysere salpetersyre og bensin; øke oktanivået i drivstoff. I elektronikkindustrien brukes platinadigler til å lage halvlederkrystaller for lasere, mens legeringer brukes til å lage magnetiske disker for datamaskinens harddisker og bytte kontakter i bilindustrien kontroller.
Medisinske applikasjoner
Etterspørselen fra medisinsk industri vokser ettersom platina kan brukes til begge dens ledende egenskaper i pacemakere elektroder, så vel som øre- og retinalimplantater, og for dets antikreftegenskaper i medikamenter (f.eks. karboplatin og cisplatin).
Nedenfor er en liste over noen av de mange andre applikasjonene for platina:
- Med rodium, brukes til å lage termoelementer ved høy temperatur
- Å lage optisk rent, flatt glass for TV-er, LCD-skjermer og skjermer
- Å lage glasstråder til fiberoptikk
- I legeringer som brukes til å danne spissene til bil- og aeronautiske tennplugger
- Som erstatning for gull i elektroniske forbindelser
- I belegg for keramiske kondensatorer i elektroniske enheter
- I legeringer med høy temperatur for jetdrivstoffdyser og rakettnese
- I tannimplantater
- Å lage fløyter av høy kvalitet
- I røyk- og karbonmonoksiddetektorer
- Å produsere silikoner
- I belegg for barbermaskiner