Il-metalli grupp platinu: reviżjoni tal-lista, proprjetajiet u applikazzjonijiet

metalli grupp platinu - huwa ta 'sitt elementi nobbli kimiċi prezzjuż li huma mpoġġija maġenb xulxin fit-tabella perjodika. Kollha huma metalli ta 'transizzjoni ta' gruppi 5-6, 8-10 perjodu.

Platinum Grupp Metalli: Lista

Il-grupp jikkonsisti mis-sitt elementi kimiċi li ġejjin rranġati ordni tal-piż atomiku tiżdied:

• Ru - rutenju.
• Rh - Rhodium.
• Pd - palladju.
• Os - os.
• Ir - iridju.
• Pt - platinu.

metalli grupp platinu jkollhom lewn-fidda abjad, bl-eċċezzjoni ta 'osmju, li kulur huwa blu-abjad. imġieba paradossali kimika tagħhom li huma reżistenti ħafna għall reaġenti aktar, iżda huma użati bħala katalisti jew aċċellerazzjoni faċilment jikkontrollaw ir-rata ta 'reazzjonijiet ossidazzjoni, tnaqqis u idroġenazzjoni.

Rutenju u osmium huma kristallizzat fis-sistema mill-qrib ppakkjati eżagonali, filwaqt li oħrajn għandhom struttura kubika ċċentrata wiċċ. Dan huwa rifless fil-ebusija akbar ta rutenju u osmium.

Storja ta 'skoperta

Għalkemm l-artifacts platinu deheb datata sa 700 QK. e., tal-preżenza ta 'metall huwa pjuttost aċċidentali milli regolarità. -Ġiżwiti fis-seklu XVI, ċagħaq griż dens assoċjati ma 'depożiti ta' deheb alluvjali imsemmi. Dawn il-ġebel ma jistgħux jiġu imdewweb, iżda dawn jiffurmaw liga bid-deheb, il-ingotti isir fraġli, u kien impossibbli biex jitnaddfu. Ġebel beda ssejjaħ PLATINA del Pinto - gerbub ta 'materjal tal-fidda mill-Xmara Pinto, tributarju ta ' l-xmara San Juan fil-Kolombja.

platinu malleabbli, li tista 'tinkiseb biss wara tindif tal-metall sħiħa, ġiet aċċennati mill-fiżiċista Shaba Franċiż 1789. Minn kien magħmul tazza, ippreżentat lill-Papa Piju VI. Dwar il-ftuħ ta 'palladju fl-1802, qal li l kimiku Ingliż William Wollaston, li jismu kimika. platinu grupp element metalliku wara l-asteroid. Wollaston sussegwentement iddikjarat l-iskoperta ta 'sustanza oħra preżenti fil-mineral platinu. Hija hu sejjaħ rodju minħabba l-kulur roża ta 'l-imluħa tal-metall. Ftuħ iridju (imsemmija wara l-alla tal-qawsalla Iris minħabba l-varjegat melħ tagħha) u osmju (mill-kelma Griega "riħa" minħabba l-riħa klorin ta 'ossidu volatili tagħha) saru mill-ispiżjar Brittaniċi Smithson Tennant 1,803. xjentisti Franċiż Hippolyte Victor Collet-Deskoti, Antoine-Fransua Furkrua, u Nicolas-Lui Voklen identifikati żewġ metalli simultanjament. Rutenju, iżolati u identifikati mill-aħħar element ltqajna isimha mill-isem Latin tal-Russu-ispiżjar Russu Karl Karlovich Klaus fil 1,844.

B'differenza bħal faċilment iżolati fi stat relattivament pur minn aġenti sempliċi raffinar nar bħad-deheb, fidda u metalli tal-grupp tal-platinu jeħtieġu kumpless trattament kimiku milwiema. Dawn il-metodi ma kinux disponibbli sas-seklu 19 tard, hekk l-identifikazzjoni u l-iżolament ta 'grupp tal-platinu baqgħu lura l-fidda u deheb għal eluf ta' snin. Barra minn hekk, il-punt tat-tidwib għolja ta 'dawn il-metalli illimita l-użu tagħhom sakemm riċerkaturi fil-Gran Brittanja, Franza, il-Ġermanja u r-Russja ma żviluppawx metodi għall-konverżjoni platinu f'forma xierqa għall-ipproċessar. Peress li l-metalli prezzjużi tal-grupp platinu beda jintuża fil dehbijiet mill-1900. Għalkemm dan l-użu għadu rilevanti sal-lum, ħafna mill industrijali tagħha qabeż. Palladium saret materjal popolari ħafna għall-kuntatti fis-sistemi relay tat-telefon u komunikazzjoni bla wajers oħra, tiżgura ħajja twila tas-servizz u l-affidabilità għolja, u platinu, minħabba reżistenza tiegħu għall spark-erożjoni, matul it-Tieni Gwerra Dinjija beda jintuża fl ispark plugs ajruplani miġġielda.

Wara l-gwerra l-Metodi ta 'konverżjoni estensjoni molekulari fil irfinar taż-żejt ħolqot domanda enormi għall-proprjetajiet katalitiċi posseduti mill metalli mill-grupp tal-platinu. Sa l-1970, il-konsum żdied ħafna aktar meta standards ta 'emissjonijiet tal-karozzi fl-Istati Uniti u pajjiżi oħra wassal għall-użu ta' dawn il-kimiċi fil-konverżjoni katalitika ta 'gassijiet tal-exhaust.

mineral

Ħlief għal depożiti alluvjali żgħar ta 'platinu, palladju u osmiridium (liga ta' iridium u osmium), kważi l-ebda minerali, li kienu element komponent kimiċi maġġuri - metall grupp tal-platinu. Minerali huma normalment jinsabu fl minerali sulfid, partikolarment pentlandite (Ni, Fe) ₉ S _8. L-laurite aktar komuni Rus _2, irarsite, (Ir, Ru, Rh, Pt) ħmar, osmiridium (Ir, Os), cooperite, (PTS) u Bragg (Pt, Pd) S.

akbar depożitu fid-dinja ta 'metalli tal-grupp platinu - kumpless Bushveld fl-Afrika t'Isfel. ħażniet kbar ta 'materja prima huma kkonċentrati fid-depożiti ta' Sudbury fil-Kanada u Norilsk-Talnakh fis-Siberja. Fl-Istati Uniti, l-akbar depożiti ta 'minerali tal-grupp platinu jinsabu fil Stillwater, Montana, iżda hawnhekk huma ħafna iżgħar milli fl-Afrika t'Isfel u r-Russja. produtturi fid-dinja platinu akbar huma l-Afrika t'Isfel, ir-Russja, iż-Żimbabwe u l-Kanada.

Minjieri u r-raffinar

mini Afrika t'Isfel u kbar Kanadiżi mħaddma minn metodu minjieri. Prattikament kollha tal-metalli tal-grupp platinu huma estratti minn minerali tar-ram jew sulfid nikil jużaw separazzjoni flotazzjoni. Tidwib konċentrat tipproduċi taħlita li jinħaslu minn ram u nikil sulfidi f'awtoklava. Lissija ir-residwu solidu fiha 15-20% metalli grupp platinu.

Xi kultant sa Tagħwim jużaw separazzjoni gravità. Ir-riżultat huwa konċentrat fih 50% ta 'metall platinu, li telimina l-ħtieġa ta' tidwib.

propjetajiet mekkaniċi

Il-metalli tal-grupp platinu huma sinifikament propjetajiet mekkaniċi differenti. Platinum u palladju huma pjuttost artab u malleabbli ħafna. Ma 'dawn il-metalli u l-ligi tagħhom jistgħu jitmexxew kemm sħun u kiesaħ. Rodju huwa l-ewwel trattat bi sħun, u allura jistgħu jiġu kkurati bi kiesaħ ittemprar pjuttost frekwenti. Iridju u rutenju għandhom ikunu msaħħna, xogħol mingħajr sħana, dawn ma jagħtux fil.

Osmium - il solidu u l-grupp għandu l-ogħla temperatura tat-tidwib, iżda t-tendenza tiegħu għall-ossidazzjoni jimponi limitazzjonijiet tagħha stess. Iridium huwa l-aktar mill-metalli platinu, rodju u apprezzat għall-preservazzjoni tal-proprjetajiet tagħhom f'temperaturi għoljin reżistenti għall-korrużjoni.

applikazzjonijiet strutturali

Kif platinu temprat nadif huwa artab ħafna, huwa suxxettibbli għall-grif u ħsara. Biex tiżdied ebusija tiegħu huwa magħluq ma 'pluralità ta' elementi oħra. dehbijiet platinum huwa popolari ħafna fil-Ġappun, fejn huwa msejjaħ "HACKIN" u "deheb abjad". Ligi għall-dehbijiet fihom 90% Pt u 10% Pd, li huwa faċli biex jimmaniġġaw u issaldjar. Żieda ta 'rutenju jtejjeb l-ebusija tal-liga, filwaqt li jżommu l-reżistenza ossidazzjoni. Il ligi ta 'platinu, palladju u ram huma użati fil-prodott falsifikati, peress li huma aktar diffiċli platinu-palladju u inqas għaljin.

Griġjoli użati għall-produzzjoni Kristalli singoli fl-industrija tas-semikondutturi, jeħtieġu reżistenza għall-korrużjoni u l-istabbiltà f'temperaturi għoljin. Għal din l-applikazzjoni, huwa platinu aħjar adattati, platinu-rodju, u iridju. liga Platinum-rodju użat fil-produzzjoni ta 'termokoppji li huma użati għall-kejl temperaturi għoljin sa 1800 ° C Palladium huwa użat jew fil pur jew f'forma mħallta fl-apparat elettriku (konsum 50%), fil ligi dentali (30%). Rodju, rutenju u osmju huma rarament użat f'forma pura tagħha - huma jservu bħala dopant mal-metalli oħra tal-grupp platinu.

katalisti

Madwar 42% tal-platinu prodotta fil-Punent, huwa użat bħala katalizzatur. Minn dawn, 90% jintuża f'sistemi exhaust tal-karozzi, fejn l-gerbub refrattarji jew xehda miksi bil-platinu (u palladju, u rhodium) jippromwovu bidla ta 'idrokarburi mhux maħruqa, monossidu tal-karbonju u ossidi tan-nitroġenu fl-ilma, dijossidu tal-karbonju u nitroġenu.

Liga ta 'platinu u 10% rhodium fil-forma ta' grilja tal-metall aħmar jaħraq sservi bħala katalista fil-reazzjoni bejn ammonja u arja biex jipproduċu ossidi tan-nitroġenu u l-aċidu nitriku. Meta jitimgħu ta 'ammonja ma taħlita metanu jistgħu jiġu ppreparati aċidu idroċjaniku. Meta raffinar platinu fuq il-wiċċ tal-granuli alumina fir-reattur huwa katalist għall-konverżjoni ta 'katina twila molekuli ramifikata ta' żejt fil isoparaffini li huma mixtieqa f'taħlita ta 'petrol ottan għoli.

electroplating

metalli kollha tal-grupp platinu jistgħu jiġu applikati galvanikament. Minħabba l-ebusija u tleqqija tal-kisi huwa l-aktar rodju drabi applikati. Għalkemm valur tagħha fil-ħxuna komparabbli ogħla minn platinu densità aktar baxxa jippermetti l-użu ta 'inqas piż ta' materjal.

Palladium - metall grupp tal-platinu, li huwa aktar faċli għall-użu għall-kisja. Minħabba l-qawwa taż-żidiet materjal konsiderevoli. Rutenju sabet applikazzjoni fil istrumenti maħsuba għat-trattament ta 'frizzjoni fi pressjoni baxxa.

komposti kimiċi

kumplessi organiċi ta 'metalli tal-grupp platinu bħal alkilplatiny kumplessi użati bħala katalizzaturi fil-polimerizzazzjoni ta' olefini, il-produzzjoni ta 'polypropylene u polyethylene, kif ukoll l-ossidazzjoni tal-etilene li acetaldehyde.

imluħa platinu huma dejjem aktar użati fil kimoterapija tal-kanċer. Per eżempju, dawn huma parti mill-mediċina bħal "Carboplatin" u "Cisplatin". ossidu rutenju elettrodi użati fil-produzzjoni tal-klorin u sodju klorat miksija. sulfat rhodium u fosfat rhodium użati fid electroplating banjijiet.