Платина

ПЛАТИНА, Pt (исп. platina, уменьшит. от plata — серебро *а. platinum; и. Platin; ф. platine; и. platino), — химический элемент VIII группы периодической системы Менделеева, атомный номер 78, атомная масса 195,09. Платина первый в группе платиновых металлов. В природе 5 стабильных изотопов: 192Pt(0,78%), 194Pt(32,3%), 195Pt(33,8%), 196Pt (25,2%), 198Pt (7,19%). Изотопы 190Pt слабо а-радиоактивен с периодом полураспада Т1/2 6,9•1011 лет. Известно также свыше 20 искусственных изотопов платины с массовыми числами от 173 до 201. Платина известна с древнейших времён (Египет, Эфиопия и др.), описана как самостоятельный металл в 1752, в чистом виде получена впервые в 1803 английским учёным У. Х. Волластоном.

Платина — серебристо-белый металл, в чистом виде обладает значительной ковкостью и тягучестью, хорошо прокатывается в тонкие листы, протягивается и штампуется. Кристаллизуется в гранецентрированной кубической решётке (а=0,3916 нм). Физические свойства: плотность 21 460 кг/м3; t плавления 1772°С; t кипения около 3900°С; теплоёмкость 25,8 Дж/(моль•К); температурный коэффициент линейного расширения 9•10-6 К-1; удельное электрическое сопротивление (при 0°С) 9,81•10-4 Ом•м; модуль упругости 169,94 ГПа; твердость по Бринеллю 460,91 ГПа; предел прочности при растяжении 140,24 МПа; относительное удлинение 31%. Платина парамагнитна. Степень окисления +2, +4, реже +1, +3, +5 и +6.

Платина химически малоактивна. При комнатной температуре устойчива ко всем реагентам, кроме царской водки и брома. Медленно реагирует с горячей концентрированной HNO3 и с кипящей Н2SO4. Расплавленные щёлочи корродируют платину, аналогично действуют расплавленные оксиды, цианиды и сульфиды щелочных металлов. Платину активно поглощает водород, хотя и в гораздо меньшей степени, чем Pd. С галогенами реагирует при нагревании, с S, Se, Te, R, As, Si, С — при температуре красного каления. Известны оксиды Pt(II), Pt(III), Pt(IV). PtO разлагается при нагревании с выделением металлической платины.

Реклама



Платина — очень редкий элемент, среднее содержание в земной коре 5•10-7% (по массе), в каменных метеоритах 2•10-4 %, в ультраосновных породах 2•10-5%, средних — 1•10-5 %. Платина встречается в виде самородного металла (см. Платина самородная) и его сплавов, а также в виде минералов сульфидов, важнейшие из которых — поликсен, палладистая платина, ферроплатина, сперрилит, куперит.

Для получения чистой платины исходные материалы — самородную платину, платиновые шлихи (тяжёлые остатки от промывки платиноносных песков), концентраты платиновых металлов, полученные обогащением руд, лом — подвергают гидрометаллургической переработке и восстановлению водородом при повышенной температуре. Полученную губку спрессовывают, а затем оплавляют в кислородно-водородном пламени или в электрической печи высокой частоты.

В химической промышленности из платины и её сплавов изготовляют детали приборов и аппаратов, непосредственно контактирующие с агрессивными веществами или подвергающиеся воздействию высоких температур. Платина исключительно стойка к действию фторсодержащих соединений при высоких температурах. Больше всего платины расходуется для приготовления катализаторов, особенно для каталитического риформинга на нефтеперерабатывающих заводах. Платиновые сплавы применяют в стекольной промышленности. В электротехнике платиновые сплавы используют для изготовления контактов. Широко применяются покрытые платиной электроды. Некоторые сплавы платины с Со и с Sm, обладающие сильными ферромагнитными свойствами, используются для изготовления постоянных магнитов. Для ювелирных изделий применяют сплавы платины с 5-10% Jr или 5% Ru. Из наиболее чистой платины изготовляют термометры сопротивления и термопары для измерения температур, превышающих 1000°С.