Металл похожий на платину

Практически каждый человек знает о существовании драгоценных металлов. К их числу относят серебро, золото и платину. При этом далеко не каждому известно о существовании платиновой группы. Ее представителей также относят к числу благородных.

Платиновые металлы – это группа из 6 элементов, которые расположены рядом друг с другом в периодической химической таблице. Каждый их элементов группы по праву считается благородным. Это связано со следующими химическими и физическими свойствами.

1. Специалисты отмечают низкую концентрацию платиновых металлов. Количество месторождений невелико. Данная характеристика также относится к химическим элементам, которые традиционно считаются редкими и дорогостоящими.
2. Представители вышеуказанной группы обладают свойствами следующих металлов: родий, осмий, палладий, рутений.
3. В процессе изучения платиноидов было отменно сходство в атомном строении с элементами, указными выше.

Ученые, работающие в области химии, поделили все платиновые металлы на две группы, называемые триадами.

Разделение производится по весу.

• Группа №1. Это самые легкие представители. К ним относится палладий, рутений и родий.
• Группа №2. Оставшиеся 6 металлов – иридий, осмий и сама платина. Это уже тяжелые металлы.

У металлов вышеуказанной группы имеются свои обозначения. Список такой.

• Рутений – Ru.
• Родий – Rh.
• Палладий – Pd.
• Осмий – Os.
• Иридий – Ir.
• Платина – Pt.

Заметка: все обозначения расположены в определенном порядке, согласно атомному весу.

От наименьшего значения к большему. Все платиновые металлы обладают схожими характеристиками.

1. Первое сходство заключается во внешнем виде. Практически все элементы, кроме осмия, имеют светлый оттенок (сочетание белого и серебристого цветов). Осмий отличается легким голубоватым тоном.
2. Металлы имеют высокую устойчивость по отношению к множеству реагентов. При этом платиноиды являются эффективными катализаторами.
3. С их помощью контролируют различные химические процессы, управляют скоростью окисления, а также следят за другими реакциями. Такое поведение металлов считается удивительным и парадоксальным.

На поверхности не образуется окисление. Таким образом, наглядно демонстрируется инертность. По мнению специалистов, она особенно заметна у платины.

При изучении представителей платиновой группы нельзя было обойти стороной температуру плавления. Самое низкое значение у палладия и составляет 1554 градуса. Самое высокое значение у осмия.

Его температура насчитывает 3 тысячи 27 градусов по Цельсию.

Следующее одинаковое свойства – тугоплавкость. Данная характеристика говорит о замечательной износостойкости. Несмотря на внешнее сходство, физические качества отличаются. В зависимости от этих показателей, при обработке используются специальные методики. Рутений и осмий – очень хрупкие металлы и требуют особо бережного отношения.

Высокая пластичность – показатель палладия и платины.

Месторождения платиновых металлов обычно рассеяны на территории Канады и Южной Африки. В этих регионах получение полезного ископаемого происходит стандартным шахтным способом.

Как показывает практика, большинство платиноидов добывается путем извлечения элементов из никелевых сульфидных минералов или же медных руд. В работе используют флотационную сепарацию.

В процессе обработки металла выполняется плавка полученного концентрата, в результате этого получается специальная смесь. Объем платиновых металлов – от 15 до 20% от сухого остатка.

В некоторых случаях процесс добычи и обработки может отличаться. Иногда на заводах используется гравитационное разделение.

В этом случае количество необходимых химических элементов возрастает до 50%. Такой вариант обработки исключает выплавку.

Несмотря на то что богатые залежи МПГ встречаются редко, некоторые месторождения также находятся на территории Канады, Китая, Австралии и Финляндии.

Существуют и другие источники, однако, доля их добычи насчитывает всего 0,3% от общей массы, добываемой на планете.

Платиноиды нашли свое применение в различных сферах. Универсальные свойства металлов данной группы активно используются на сегодняшний день. Чистая платина само по себе очень мягкая и податливая.

В таком состоянии она очень восприимчива и различным повреждениям и дефектам. Чтобы повысить твердость и износостойкость драгоценного металла, используются различные элементы. Платину сплавляют с другими химическими элементами.

Ювелирные украшения из платины высоко ценятся и стоят дороже золота. Особую популярность они обрели в Японии. Жители Страны восходящего солнца называют такие изделия «хаккин». Основной ювелирного сплава является платина и составляет 90% от общей массы. Оставшиеся 10% – это палладий. С ним легко работать, включая пайку и другую обработку.

Также для увеличения твердости, драгоценный белый металл соединяют с рутением. Добавление этого элемента увеличивает стойкость к процессу окисления.

МПГ нашли свое применение в изготовлении кованых изделий. В этом случае используется сплав, состоящий из меди, платины и палладия.

Такой вариант более доступный по цене, по сравнению с составом из двух элементов: платины и палладия.

Специальные сплавы, которые делаются с использованием платиноидов, широко используются при изготовлении термопар. Это специальное устройство с широким спектром применения.

Его основное предназначение заключается в изменении высоких температур (максимальное значение – до 1800 градусов по Цельсию выше нуля). Некоторые представители применяются в чистом виде. Как правило, они выступают в качестве добавок к остальным металлам из платиновой группы.

Палладий нашел свое применение в сфере производства электрического оборудования, а также в современных стоматологических сплавах.

Более 40% всей полученной платины, которая изготавливается за границей, используется как катализатор. Это удивительное и полезное свойство было обозначено еще в первой части статьи. Практически весь металл (примерно 90%) нашел свое применение в сфере производства выхлопных систем для автомобилей.

Драгоценный материал, а также родий и палладий, выступает в качестве защитного покрытия для сотовых конструкций и других элементов. Слой металла защищает от процессов окисления, сохраняя оборудование целым и невредимым.

Вступая в химическую реакцию, агрессивные компоненты преобразовываются в безопасные соединения и вещества.

Химические элементы могут выполнять задачу эффективного катализатора не только в качестве покрытия, но и в виде раскаленной сетки из металла. В этом случае происходит реакция между воздухом и ядовитым веществом – аммиаком. В результате получается азотная кислота и оксид азота. Для получения других веществ добавляют различные компоненты.

Еще одна сфера, которая не обходится без использования МПГ – добыча нефти. Это глобальная отрасль, которая указывает на ценность платиноидов и их важность в промышленности.

Другие варианты использования металлов такие.

1. На территории России из палладия изготавливаются инвестиционные монеты. Делать это начали после того, как во времена СССР была выпущена монета из чистого палладия. Номинал – 25 рублей.
2. Высоковольтное оборудование также не обходится без использования МПГ. При изготовлении электроники данного типа нужны износостойкие и надежные контакты, которые будут устойчивы к негативному воздействию со стороны. Несмотря на развитие новых технологий, в настоящее время нет действующей альтернативы платиноидам.
3. В процессе изготовления инструментов и устройств для работы в сложных условиях также активно используются такие металлы. Чтобы трудиться в агрессивной среде, оборудование должно быть прочным, износостойким и долговечным. Именно эти характеристики оно получает от платиновых металлов.
4. Чтобы значительно повысить стойкость титана к коррозии, к нему добавляют немного палладия. Также данный элемент платиновой группы часто подмешивают к стали.
5. В области медицины активные соединения также активно используются. Данная практика применялась ранее и сохраняет актуальность на сегодняшний день.
6. Не стоит забывать о платиновой фольге. Этот материал используется, чтобы защищать устройство химических реакторов.
7. Сплав из серебра и палладия активно применяется в слаботочной электронике.

О том, как ещё используется этот драгоценный металл, смотрите в следующем видео.

Металлы платиновой группы | это… Что такое Металлы платиновой группы?

Металлы платиновой группы

H
 
He
Li
Be
 
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
 
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Sc
 
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Y
 
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
Cs
Ba
La
*
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
Fr
Ra
Ac
**
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
Rg  
*
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu  
**
Th
Pa
U
Np
Pu
Am
Cm
Bk
Cf
Es
Fm
Md
No
Lr

Металлы платиновой группы (МПГ, Платиновая группа, Платиновые металлы, Платиноиды) — коллективное обозначение шести переходных металлических элементов (рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина), имеющих схожие физические и химические свойства, и, как правило, встречающихся в одних и тех же месторождениях. В связи с этим, имеют схожую историю открытия и изучения, добычу, производство и применение. Металлы платиновой группы являются благородными и драгоценными металлами. В природе, чаще всего встречаются, в полиметаллических (медно-никелевых) рудах, а также в месторождениях золота и платины. Иногда, металлы платиновой группы подразделяют на две триады: рутений, родий и палладий — лёгкие платиновые металлы, а платина, иридий и осмий — тяжёлые платиновые металлы.

История

Основные статьи: История платины, История палладия, История родия, История иридия, История осмия, История рутения

В Старом Свете платина не была известна, однако цивилизации Анд (инки и чибча) добывали и использовали её с незапамятных времён.

В 1803 году английский учёный Уильям Хайд Волластон открыл палладий и родий.

В 1804 году английский учёный С. Теннант открыл иридий и осмий.

В 1808 году русский учёный А. Снядицкий, исследуя платиновую руду, привезённую из Южной Америки, извлёк новый химический элемент, названный им вестием. В 1844 году профессор Казанского университета К. К. Клаус всесторонне изучил этот элемент и назвал его в честь России рутением.

Нахождение в природе

Платина и металлы её группы встречаются в природе в весьма рассеянном состоянии. Геохимически все эти элементы связаны с ультраосновными и основными породами. Известно около полусотни минералов платиновой группы.

Платина, иридий, палладий в горных породах и месторождениях развиты как в самородном виде, так и в виде твёрдых растворов и интерметаллических соединений с Fe, Ni, Cu, Sn, реже Au, Os, Pb, Zn, Ag.

Наиболее распространёнными являются поликсен (Pt, Fe) где Pt 80 — 88 %, Fe 9 — 11 %, ферроплатина (Pt, Fe) (Fe 16 — 19 %), палладистая платина (Pt, Pd) (Pd 7 — 40 %), станнопалладинит Pd3Sn2Cu (Pd 40 — 45, Pt 15 — 20, Sn 28 — 33 %), гиверсит PtSb2 (Pt 45, Sb 51,5 %), звягинцевит (Pd, Pt)3(Pb, Sn).

Осмий, рутений и родий образуют твёрдые растворы.

К ним относятся такие минералы как невьянскит (Ir, Os) (Ir 46,8 — 77,2 % Os 21 — 49,3 %), сысертскит (Os, Ir) (Os 67,9 %, Ir 17 %, Ru 8,9 %, Rh 4,5 %), родиевый невьянскит (Ir, Os, Rh) (Ir 69,9 — 70,4 %, Os 17,2 %, Rh 11,3 %).

Кроме того, в природе известны арсениды, сульфоарсениды и сульфиды платины, рутения и палладия, а именно сперрилит PtAs2 (Pt 56,2 %), куперит PtS (Pt 79,2 — 85,9 %), высоцкит (Pd, Ni)5S (Pd 59,5 %, Ni 14,2 %, Pt 4,8 %), холлингвортит (Rh, Pt)AsS (Rh 25 %).

Генетические группы и промышленные типы месторождений

• 1. Магматические
• а. хромит-платиновые месторождения (уральский тип)
• б. месторождения комплексных платина-хромит-медно-никелевых руд (бушвельдский тип)
• в. ликвационные медь-никель-платиновые месторождения (норильский тип)
• г. благороднометальные медно-титаномагнетитовые месторождения в интрузиях габбро (волковский тип)
• 2. Россыпи

Свойства

Свойства платиновых металлов[1]

Атомный
номер
Название,
символ
Электронная
конфигурация
Степени
окисления
p,
г/см³
tпл,
°C
tкип,
°C

44	Рутений Ru	[Kr]4d75s1	0, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8	12,5	2334	4077
45	Родий Rh	[Kr]4d85s1	0, +1, +2, +3, +4, +6	12,4	1963	3727
46	Палладий Pd	[Kr]4d10	0, +2, +3, +4	12,0	1554	2937
76	Осмий Os	[Xe]4f145d66s2	0, +2, +3, +4, +5, +6, +8	22,6	3027	5027
77	Иридий Ir	[Xe]4f145d76s2	0, +1, +2, +3, +4, +5, +6	22,7	2447	4380
78	Платина Pt	[Xe]4f145d96s1	0, +1, +2, +3, +4, +5, +6	21,4	1769	3800

Все платиновые металлы светло-серые и тугоплавкие, платина и палладий пластичны, осмий и рутений хрупкие. Красивый внешний вид благородных металлов обусловлен их инертностью.

Платиновые металлы обладают высокой каталитической активностью в реакциях гидрирования, что обусловлено высокой растворимостью в них водорода. Палладий способен растворить до 800—900[2] объёмов водорода, платина — до 100[2].

Все платиновые металлы химически довольно инертны, особенно платина. Они растворяются лишь в «царской водке» с образованием хлоридных комплексов:

При окислении металлов кислородом воздуха образуются оксиды различного состава:

1. При нагревании все платиновые металлы реагируют с хлором и фтором:

В растворах платиновые металлы существуют только в виде комплексных соединений. Соединения платины используют в медицине в качестве препаратов, обладающих противоопухолевой активностью[3].

Производство

См. также: Производство платины

Промышленное производство платины первоначально велось в Америке. Лишь в 1819 году платиновые россыпи были впервые обнаружены на Урале близ Екатеринбурга. С тех пор Россия становится ведущим производителем платины, а, с момента открытия, и платиноидов.

В настоящее время, почти 90 % всего объема производства металлов платиновой группы разделено между платиной и палладием, остальные добываются и продаются в небольших количествах.

95 % запасов и 90 % производства МПГ сосредоточены в двух крупных месторождениях — Бушвельдском комплексе, находящемся на территории Южно-Африканской Республики, и в Норильском рудном районе, расположенном в России.

В рудах Бушвельда содержание платины втрое выше, чем палладия, в то время как в Норильске наблюдается обратное соотношение. Поэтому, ЮАР является крупнейшим мировым производителем платины, а Россия — палладия[4].

Запасы

Содержание платиновых металлов в земной коре (кларк) оценивается, как 10−8 % для платины, 10−9 % для палладия и 10−11 % для остальных платиновых металлов[5].

Общие запасы металлов платиновой группы на начало 2009 года оцениваются в 100 млн кг. Причем распределены они, также неравномерно: ЮАР (63,00 млн кг разведанных запасов при 70,00 млн кг общих), Россия (6,20/6,60), США (0,90/2,00), Канада (0,31/0,39)[6].

В России почти вся добыча металлов платиновой группы сосредоточена в разработке лицензионных участков «Норильским никелем» (15 % мирового производства платины и 55 % производства палладия)[4].

На металлы платиновой группы в окрестностях Норильска разрабатываются Октябрьское, Талнахское и Норильск-1 сульфидно-медно-никелевые месторождения (более 99% разведанных и более 94% оцененных российских запасов).

Кроме того, крупными являются: сульфидно-медно-никелевое месторождение Фёдорова Тундра (участок Большой Ихтегипахк) в Мурманская области, а также россыпи Кондёр в Хабаровском крае, Левтыринываям в Камчатский крае, реки Лобва и Выйско-Исовское в Свердловской области[7].

Применение

Основные статьи: Применение рутения, Применение родия, Применение палладия, Применение осмия, Применение иридия, Применение платины

Когда платину стали завозить в Европу, её цена была вдвое ниже серебра. Ювелиры очень быстро обнаружили, что платина хорошо сплавляется с золотом, а так как плотность платины выше чем у золота, то незначительные добавки золота позволили изготавливать подделки, которые невозможно было отличить от золотых изделий.

Такого рода подделки получили столь широкое распространение, что испанский король приказал прекратить ввоз платины, а оставшиеся запасы утопить в море. Однако, после отмены этого закона в 1778 году, платина постепенно завоёвывала популярность в ювелирной промышленности.

В настоящее время практически все металлы платиновой группы тем или иным образом применяются при изготовлении ювелирных украшений.

Монета 3 рубля, 1834

Металлы платиновой группы иногда используют для изготовления монет. Например в России с 1828 по 1845 выпускались платиновые монеты номиналом 3, 6 и 12 рублей.

• Платина и другие металлы платиновой группы используются частными лицами и компаниями в качестве накоплений.
• Фьючерсы и опционы на металлы платиновой группы используются спекулянтами.
• С середины 1970-х годов главной сферой применения платины и палладия стала автомобильная промышленность[4].

В электротехнической промышленности из металлов платиновой группы изготовляют контакты с большой степенью надёжности (стойкость против коррозии, устойчивость к действию образующейся на контактах кратковременной электрической дуги).

В технике слабых токов при малых напряжениях в цепях используются контакты из сплавов золота с платиной, золота с серебром и платиной. Для слаботочной и средненагруженной аппаратуры связи широко применяют сплавы палладия с серебром (от 60 до 5 % палладия).

Магнитные сплавы металлов платиновой группы с высокой коэрцитивной силой употребляют при изготовлении малогабаритных электроприборов. Сопротивления (потенциометры) для автоматических приборов и тензометров делают из сплавов металлов платиновой группы (главным образом палладия с серебром, реже с другими металлами).

У них малый температурный коэффициент электрического сопротивления, малая термоэлектродвижущая сила в паре с медью, высокое сопротивление износу, высокая температура плавления, они не окисляются.

Металлы платиновой группы идут на изготовление деталей, работающих в агрессивных средах — технологические аппараты, реакторы, электрические нагреватели, высокотемпературные печи, аппаратуру для производства оптического стекла и стекловолокна, термопары, эталоны сопротивления и др.

При изготовлении инструментов металлы платиновой группы позволяют получить уникальные свойства по прочности, корозостойкости и долговечности.

Металлы платиновой группы используются в чистом виде, как биметалл и в сплавах (см. Платиновые сплавы). Химические реакторы и их части делают целиком или только покрывают фольгой из металлов платиновой группы. Покрытые платиной аппараты применяют при изготовлении чистых химических препаратов и в пищевой промышленности.

Когда химической стойкости и тугоплавкости платины или палладия недостаточно, их заменяют сплавами платины с металлами, повышающими эти свойства: иридием (5—25 %), родием (3—10 %) и рутением (2—10 %).

Примером использования металлов платиновой группы в этих областях техники является изготовление котлов и чаш для плавки щелочей или работы с соляной, уксусной и бензойной кислотами; автоклавов, дистилляторов, колб, мешалок и др.

1. Сплавы иридия с осмием, а также золота с платиной и палладием используют для изготовления компасных игл, напаек «вечных» перьев.
2. Высокие каталитические свойства некоторых металлов платиновой группы позволяют применять их в качестве катализаторов, например, платину применяют при производстве серной и азотной кислот.
3. В некоторых странах металлы платиновой группы используются в медицине, в том числе и в качестве небольших добавок к лекарственным препаратам.

См. также

• Благородные металлы
• Переходные металлы

Примечания

1. ↑ XuMuK.Ru — Платиновые металлы  (рус.). Архивировано из первоисточника 28 июня 2012. Проверено 6 августа 2009.
2. ↑ 1 2 Металлы. Характеристика драгоценных металлов. Благородные металлы  (рус.). — Характеристика драгоценных металлов. Архивировано из первоисточника 28 июня 2012.
3. ↑ Препараты, применяемые для лечения онкологических заболеваний  (рус.). Архивировано из первоисточника 28 июня 2012. Проверено 7 августа 2009.
4. ↑ 1 2 3 «Вместо Ротшильдов и Оппенгеймеров», Сергей Шумовский, автор «Эксперт», Иван Рубанов; специальный корреспондент журнала «Эксперт».
5. ↑ Ливингстон С. Химия рутения, родия, палладия, осмия, иридия, платины. М.: Мир, 1978. 366 с.
6. ↑ MINERAL COMMODITY SUMMARIES 2009
7. ↑ Металлы платиновой группы. Информационно-аналитический центр «Минерал»

• «Металлы и сплавы в электротехнике», 3 изд., т. 1-2, М.- Л., 1957;
• Бузланов Г. Ф., «Производство и применение металлов платиновой группы в промышленности», М., 1961:
• Йорданов Х. В., «Записки по металлургия на редките метали», София, 1959;
• Федоренко Н. В. Развитие исследований платиновых металлов в России. М.: Наука, 1985. 264 с.
• Ливингстон С. Химия рутения, родия, палладия, осмия, иридия, платины. М.: Мир, 1978. 366 с.
• Генкин А. Д. Минералы платиновых металлов и их ассоциации в медно-никелевых рудах Норильского месторождения. М.: Наука, 1968. 106 с.
• Металлургия благородных металлов / Под ред. Л. В. Чугаева. М.: Металлургия, 1987. 432 с.
• Синицын Н. М. Благородные металлы и научно-технический прогресс. М.: Знание, 1987. 46 с.
• Что мы знаем о химии?: Вопросы и ответы / Под ред. Ю. Н. Кукушкина. М.: Высш. шк., 1993. 303 с.
• Додин Д. А., Чернышов Н. М., Полферов Д. В., Тарновецкий Л. Л. Платинометальные месторождения мира. М.: Геоинформмарк, 1994. Т. 1, кн.1: Платинометальные малосульфидные месторождения в ритмично расслоенных комплексах. 279 с.
• Додин Д. А., Чернышов Н. М., Яцкевич Б. А. и др. Состояние и проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов // Платина России. М.: Геоинформмарк, 1995. С. 7-48.
• Кривцов А. Н. Месторождения платиноидов: (Геология, генезис, закономерности размещения) // Итоги науки и техники. Рудные месторождения. 1988. Т. 18. 131 с.
• Рудные месторождения СССР. М.: Недра, 1974. Т. 3. 472 с.
• Чернышов Н. М., Додин Д. А. Формационно-генетическая типизация месторождений металлов платиновой группы для целей прогноза и металлогенического анализа // Геология и геофизика. 1995. Т. 36. С. 65-70.

Группа платиновых металлов

14 мая 2020

Металлы платиновой группы, имеющие и иное название — платиноиды, это 6 химических элементов: платина; иридий; осмий; палладий; родий; рутений. У них схожие характеристики.

Они относятся к металлам благородным, драгоценным. В природе основные их источники — природные месторождения, в том числе и на территории России (т.н.

Норильская группа), которая в мире занимает 2-е место по разведанным запасам этих химических элементов.

Обычно платиноиды принято подразделять на две триады, а именно: тяжелые металлы – осмий (атомный — 77, латинское обозначение – Os), иридий (77, Ir), платина (78, Pt); лёгкие – рутений (44, Ru), родий (45, Rh), палладий (46, Pd).

Человечество за свою историю привыкло к тому, что к благородным металлам относятся серебро, золото и платина. Однако иные металлы платиновой группы таковыми являются. Сходны они по химико-физическим свойствам. Объединяет их и то, что в земной коре платиноиды очень редкие элементы.

Открытие всех металлов рассматриваемой группы произошло давно, в начале XIX века. Но доступными и часто встречающимися они от этого не стали. Их все также сложно найти. Некоторым платиноиды, такие как иридий, палладий, и платина периодически встречаются в самородках. Но другие платиноиды самородных структур не образуют никогда. Они содержатся как твердые растворы в иных минералах.

В геологии месторождения платиновой группы металлов обычно встречаются как россыпи, отложения солевых растворов, рудные и магматические залежи. В недрах Земли их концентрация очень мала.

Однако стоит заметить — палладия и платины несколько больше, чем других «сородичей» по их группе.

Современные геологические исследования констатируют, что из месторождений, которые в настоящее время известны, можно извлечь всего около 100 тысяч тонн этих металлов.

Платиноиды известны своей тугоплавкостью. Самая низкая у палладия — 1550 градусов по Цельсию. Осмий самый тугоплавкий, он переходит в жидкое состояние при температуре 3027 градусов Цельсия. Эти благородные драгоценные металлы друг на друга похожи. Их цвет обычно характеризуют как серо — светлый, с небольшими вариациями.

Платиноиды устойчивы к процессам окисления, оксидных пленок на своей поверхности не образуют. Эти материалы очень инертны, без серьезных последствий для себя переносят агрессивные среды. Лидер среди них — платина.

По своим физическим характеристикам платиноиды различаются. Так платина, палладий – металлы пластичные, удобны в обработке. Рутений, осмий хрупкие элементы.

Родий, иридий наиболее твердые металлы, но и они поддаются абразивной обработке.

У группы платиновых металлов есть способность быть катализатором в разнообразных реакциях в присутствии водорода. Без проблем в себе растворяют этот молекулярный газ. Лидером является палладий, который может включить в себя около 950 объемов водорода.

На первый взгляд кажется, что данному свойству платиноидов сложно найти применение. Однако это неверно. Такое качество позволяет использовать их в качестве аккумуляторов и фильтров чистого водорода, выделяющего газ на своей поверхности как горючее, а не взрывоопасное вещество. Такая способность открывает замечательные перспективы в создании двигателей на водородном топливе.

Металлы платиноиды нашли широкое применение в повседневном быте современного человека. Так они активно применяются в ювелирном производстве. В недалёком прошлом из платины чеканили монеты, которые ценились дешевле серебряных. Но со временем всё изменилось. Из-за высокой цены за 1 г, из отдельных платиноидов изготавливают лишь монеты инвестиционные.

Нашли свое применение соединения из палладия и платины в автомобилестроении.

Двигатели, оснащенные катализаторами из этих металлов, позволяют пережигать продукты окисления бензина до безопасных для окружающей среды элементов.

Промышленность до настоящего времени не нашла замены платиноидам в высоковольтной электротехнике. Только эти металлы наиболее устойчивы к разрушительным воздействием разрядных дугам.

Проводники, контакты, имеющие в качестве покрытия сплавы из группы платиновых металлов, отличаются долговечностью и качеством оборудования, которое работает на среднем вольтаже.

А без сплавов серебра с палладием слаботочная электроника вообще обходиться не может. Нашли применение платиноиды и в качестве особого оборудования, инструментов, которые используются при работах в агрессивных условиях.

В данном случае их отличают долговечность, высокая коррозийная устойчивость и прочность.

Не заменим палладий в авиастроительной и космической промышленности. Небольшие его добавки к титану значительно увеличивают устойчивость последнего к коррозии. Так же палладий активно применяется при изготовлении легированной стали.

Фольга из платины – это наиболее эффективное покрытие поверхностей внутренних химических реакторов. Емкости, сделанные из сплавов 4-х металлов (рутений, платина, иридий, родий), являются главными деталями оборудования, предназначенного для производства щелочей и кислот.

А соединения из осмия и иридия считается идеальными в изготовлении профессиональных компасов.

Электронная техника так же потребитель этих редких металлов, которые порой являются их основными составляющими. При этом стоит отметить, что данная область является и источником возврата платиноидов в промышленный оборот. Так, зачатую в местных СМИ практически всех областях России можно встретить объявления, население информируется о том, где сдать радиодетали в Зеленограде.

◄ Назад к новостям

Металлы платиновой группы (МПГ)

Металлы платиновой группы или платиноиды, представляют собой 6 драгоценных химических элементов, благородного вида. Они располагаются в периодической системе в один ряд и являются переходными металлами 8-10 групп 5-6 периода. Внешне металлы схожи друг с другом.

К металлам платиновой группы относятся:

1. Платина.
2. Палладий.
3. Родий.
4. Рутений.
5. Иридий.
6. Осмий.

Главными особенностями металлов платиновой группы, являются:

• серебристо-серый оттенок, кроме осмия (бело-голубой);
• кристаллические свойства, способствующие ускорению химических процессов;
• катализаторы, контролирующие скорость окисления, реакции гидрирования;
• химически стойкие металлы по отношению к действию многих реагентов;
• обладают высокой электропроводностью;
• выдерживают высокие температуры;
• тугоплавкость.

Основными источниками платиновых металлов являются минералы редких элементов. Сегодня драгоценные платиновые металлы используют в ювелирном производстве, но в разной степени, а биологически активные соединения платиновых металлов в медицине.

Платина

Платина известна издревле, а название произошло с испанского языка: «маленькое серебро». Конкистадоры, это первые европейцы, которые познакомились с платиной в середине 16 века в Южной Америке. А в 1735 году король Испании издал указ, по которому следовало топить платину в реке и не ввозить в страну.

Позже речку назвали Платино-дель-Пинто. Указ был отменен только через сорок лет, для фальсифицирования золотых и серебряных монет мадридскими властями. Позже с платиной познакомились алхимики, но посчитали ее непригодной. Но во Франции она все же нашла свое применение в виде эталона метра, а затем килограмма.

В России металл назвали белым золотом, найдя его в россыпном золоте.

Платина, это один из редчайших металлов, ведь в земной коре ее содержания невелико. Главными месторождениями платины являются: Россия, США (2 крупных рудника: Stillwater, East Bouder), Китай, Зимбабве (9 тонн), ЮАР (Бушвельский комплекс).

В России данный металл МПГ обладает уникальной базой, с огромным количеством месторождений, основной из которых расположен в Зареченске (Мурманской области).

Добыча платины это трудоемкий процесс, двух видов:

1. Открытый способ добычи: на вторичных россыпных месторождениях. Там платина концентрируется в результате разрушений первичной породы.
2. Закрытый способ добычи: на первичных месторождениях, с постройкой шахт, просверливанием отверстий в породах, закладке взрывчатки и самого взрыва.

Платина это драгоценный металл, который используют в ювелирном деле и промышленности. Свойства платины широки:

• тяжелее, чем золото и серебро;
• не окисляется;
• не вступает в реакции с другими элементами при нагреве;
• пластичный металл;
• обладает хорошей электропроводностью;
• не растворяется под воздействием кислот;
• высокая температура плавления;
• хорошая ковкость.

Область применения платины достаточно широкое и не ограничивается ювелирным производством, ведь она обладает уникальной красотой и благородством. В настоящее время рост на металл растет, так как используют ее и в промышленности. Итак, применения платины:

• ювелирное производство, для изготовления разного вида украшений;
• медицина;
• химическая индустрия;
• судостроение;
• авиастроение;
• космическая сфера;
• стекольная отрасль;
• банковское дело.

Палладий

На сегодня, палладий самый дорогой металл платиновой группы, который используется в промышленности.

В конце 17 века бразильские горнодобывающие рабочие нашли сплав, похожий на содержание золота или платины. Химик У. Волластон проработал взаимодействие неочищенной платиной с соляной и азотной кислотами, и добавкой цианида ртути. После выпал желтый осадок, который он нагрел с серой и бурой. Получив шарики из металла и, назвав металл — палладий.

Название металл получил в честь астероида. Этот металл платиновой группы встречается в природе очень редко в чистом в виде. А чаще в комплексе с другими металлами (золото, серебро, платина).

Добывают металл также двумя способами:

• на коренных (первичных) месторождениях;
• на россыпи, в виде самородка и составляют всего 2% от всей добычи металла.

Главные месторождения палладия:

• Канада;
• США;
• Колумбия;
• Австрия;
• ЮАР.

В России также происходит добыча палладия, сконцентрированная на Урале. Главными свойствами палладия являются:

• низкая плотность;
• химическая инертность;
• внешне напоминает серебро;
• высокая ковкость;
• эластичность, что позволяет использовать в изготовлении украшений;
• температура плавления 1555 градусов;
• поддается обработке;
• непрочный металл при механическом воздействии;
• растворяется при воздействии смеси серной и азотной кислот;
• может образовывать соединения с иными химическими элементами ( бор, хлор, сера, кремний);
• не вступает в реакции;
• не окисляется в природе.

Области применения палладия

• Ювелирная сфера, добавляя металл в сплавы;
• производство катализаторов для автомобилей, для дожигания выхлопных газов по нормам ЕС;
• медицина: изготовление элементов для кардиостимуляторов, инструментов, посуды;
• химическая отрасль: изготавливают колбы и емкости, а также для очищения водорода;
• электронная сфера: военно-аэрокосмическая техника;
• инвестиционная деятельность: покупка слитков.

Родий

Следом за открытием палладия, Волластон открыл еще один металл платиновой группы — родий, путем растворения неочищенной платины в царской водке (смесь соляной и азотной кислот) и нейтрализации избытка кислоты едким натром. Осадив платину хлористым аммонием, палладий — цианистой ртутью.

Полученный фильтрат был обработан соляной кислотой (чтобы удалить избыток цианистой ртути) и выпарен до сухого состояния. А осадок, обработанный алкоголем, выглядел как темно-красный порошок двойной натриевородиевой соли соляной кислоты.

А уже в свою очередь при прокаливании порошка в токе водорода, получил металл.

Родий получил свое название с греческого языка: роза. Добыча родия производится вместе с платиной/золотом. Основными источниками родия являются золотые месторождения Мексики, залежи родиевого Невьянскита.

Родий представляет собой металл серебристо-белого оттенка и относится к благородным металлам платиновой группы.

Свойства родия

• Растворяется в перекиси водорода, серной кислоте;
• растворяется при кипячении в смеси соляной и азотной кислот;
• высокая химическая устойчивость;
• взаимодействует с неметаллами лишь при температуре красного каления;
• окисление происходит при высокой температуре;
• стойкий металл к коррозийным средам.

Так как родий, это драгоценный и уникальный металл, то и область его применения различна:

• в качестве катализатора (каталитических фильтрах для нейтрализации выхлопных газов);
• является конструкционным материалом, для изготовления зеркал, стекол;
• при сплаве родия с платиной, получается эффективный катализатор при производстве азотной кислоты по средствам окисления аммиака воздухом;
• производство термопаров (при сплаве с иридием или платиной);
• придают износостойкость и устойчивость к коррозии ювелирным изделиям.

Рутений

Рутений был открыт в Казани в 1844 году К. Клаусом. Он анализировал заводские платиновые осадки из Петербургского монетного двора. Он извлек из руды платину и некоторые платиновые металлы, после чего сплавил остатки с селитрой, извлекая растворимую в воде часть.

А нерастворимый в воде осадок, взаимодействовал с царской водкой и высушил. К. Клаус обработал сухой остаток после дистилляции кипящей водой, добавил избыток поташа. Отделив осадок гидроокиси железа, он обнаружил элемент неизвестного происхождения темно-пурпурного оттенка раствора осадка в соляной кислоте.

Рутений был назван в честь России (Ruthenia — Россия).

Добыча рутения всегда сопровождает добычу платины на россыпных и коренных месторождениях. Присутствует в качестве примесей в составе никелевой руды, медной руды. Также существуют искусственные источники добычи рутения, т.е. отходы ядерной промышленности. Основное месторождение данного металла платиновой группы, это ЮАР, Канада, Россия, Зимбабве.

Основные характеристики рутения:

• серебристо-белый блестящий или матовый цвет;
• обладает твердостью;
• тугоплавок;
• при сильном прокаливании на воздухе переходит в газовую фазу;
• растворяется медленно соляной кислотой при обычной температуре, при высокой температуре — быстро;
• газопоглотительная способность.

Область применения металла

• Производство катализаторов;
• защитные покрытия;
• декоративные покрытия;
• в виде добавок к украшениям;
• добавка в элитные эмали и другое.

Иридий

В начале 19 века химики были заинтересованы неочищенной платиной и всеми возможными элементами содержащиеся в ней. Тогда Дескотиль, Фуркруа и Вокелен стали изучать сырой металл, сплавив его с едким кали, получив частично растворимые в воде соединения неизвестных металлов. Теннант пошел этим же способом, и смог выделит два новых металла: иридий и осмий.

Иридий получил свое название с греческого: радуга, благодаря тому, что соединения данного металла были окрашены в разные цвета. Осмий же в связи с растворение щелочного сплава осмиридия в кислоте (или в воде) сопровождался сильным запахом. С греческого языка, получив название: запах.

Иридий очень редкий металл платиновой группы, который добыть практически невозможно. Добыча его сопровождается попутчиками: платиной или осмием и рутением или палладием. Он встречается в медных и никелевых рудах. Место добывания иридия: Канада (Британская Колумбия), США (Калифорния), ЮАР (Трансвааль), Остров Тасмания, Новая Гвинея, остров Калимантан.

Характеристики иридия:

• красивый металл бело-серебристого оттенка;
• твердый и долговечный металл;
• высокая плотность и прочность;
• воздействия осуществляются за счет нагревания металла;
• укрепляет любой состав, делая его износоустойчивым;
• химическая стойкость;
• стойкий к коррозиям;
• стойкость к окислению и всяческому разрушению, даже под воздействием температуры.

Область применения:

• химическая промышленность;
• ювелирное дело;
• вместе с иными металлами является компонентом для автомобильных свечей;
• сплавы с иридием используют в медицине, для производства инструментов;
• в научной деятельности, металл не очень востребован.

Осмий

Чистого осмия в природе нет, он находится в комплексе с родием. Месторождения осмия сконцентрированы в: Африке (юг), Тасмании, Австралии, США, Канаде, Россие, Колумбия, ЮАР (самые большие запасы).

Характеристики осмия:

• серебристо-голубые кристаллы;
• резкий запах, при взаимодействии с веществами;
• не растворяется в щелочах и кислотах, смеси соляной и азотной кислот;
• химическая инертность;
• порошковый осмий — сырье для продукции, медленно подвержен к растворению;
• твердый и хрупкий;
• тугоплавкий;
• высокая плотность: самый тяжелый металл.

Область применения

• Медицина: кардиостимуляторы, импланты;
• промышленность: для измерительной техники, часовые механизмы;
• тетра оксид осмия используют в электронной микроскопии.

Металлы платиновой группы, редкие и уникальные металлы, которые не так часто встречаются в природе, но широко и активно применяются в разных сферах жизни, тем самым помогая человечеству.