Els metalls del grup del platí: una revisió de la llista, propietats i aplicacions

metalls del grup del platí - és de sis elements químics preciosos nobles que es juxtaposen en la taula periòdica. Tots són metalls de transició dels grups 5-6, 8-10, període.

Metalls del Grup del Platí: Llista

El grup consta dels sis elements químics següents disposats en ordre creixent de pes atòmic:

• Ru - ruteni.
• Rh - rodi.
• Pd - pal·ladi.
• Us - Us.
• Anar - iridi.
• Pt - platí.

metalls del grup del platí tenen una tonalitat de color blanc platejat, amb l'excepció d'osmi, que el color és de color blanc blavós. El seu comportament paradoxal química en què són altament resistents a la majoria dels reactius, però s'utilitzen com a catalitzadors o accelerar fàcilment controlant la velocitat de les reaccions d'oxidació, reducció i d'hidrogenació.

Ruteni i osmi es cristal·litzen en el sistema d'empaquetament compacte hexagonal, mentre que altres tenen una estructura cúbica centrada en les cares. Això es reflecteix en la major duresa de ruteni i osmi.

Història del descobriment

Tot i que els artefactes de platí i or daten de 700 aC. e., de la presència de metall és més aviat accidental de la regularitat. Els jesuïtes al segle XVI, esmentat còdols grisos densos associats amb dipòsits d'or d'al·luvió. Aquestes pedres no es poden fondre, però formen un aliatge d'or, els lingots es torna fràgil, i era impossible de netejar. Pedres van començar a cridar a la platina del Pinto - pastilles de material de plata del riu Pinto, un afluent del riu Sant Joan a Colòmbia.

platí mal·leable, que pot ser obtingut només després d'una neteja de metalls completa, va ser identificat pel físic Shaba francès el 1789. Des que es va fer una tassa, presentat al Papa Pius VI. En l'obertura de pal·ladi en 1802, va dir el químic anglès William Wollaston, qui va nomenar química. element de metall del grup del platí després que l'asteroide. Wollaston posteriorment va declarar el descobriment d'una altra substància present en el mineral de platí. Es va cridar rodi a causa del color rosa de les sals metàl·liques. iridi (nom de la deessa de l'arc de Sant Martí de Sant Martí a causa de la bigarrat les seves sals) d'obertura i d'osmi (de la paraula grega "olor" perquè l'olor de clor de la seva òxid volàtil) van ser fetes pel químic britànic Smithson Tennant en 1803. científics francesos Hippolyte Victor Collet-Deskoti, Antoine-Fransua Furkrua, i Nicolas-Lui Voklen van identificar dos metalls al mateix temps. Ruteni, aïllat i identificat per l'últim element va obtenir el seu nom del nom llatí de la russa el químic rus Karl Karlovich Klaus el 1844.

A diferència de tals fàcilment aïllats en un estat relativament pur per agents de refinació foc simples, com ara or, plata i metalls del grup del platí requerir tractament químic aquós de complex. Aquests mètodes no estaven disponibles fins a finals del segle 19, de manera que la identificació i aïllament de grup del platí va estar per darrere de l'or i la plata des de fa milers d'anys. A més, l'alt punt de fusió d'aquests metalls ha limitat el seu ús fins que els investigadors a Gran Bretanya, França, Alemanya i Rússia no han desenvolupat mètodes per a la conversió de platí en una forma adequada per al seu processament. Com els metalls preciosos del grup del platí van començar a ser utilitzats en joieria des de 1900. Encara que aquest ús segueix sent rellevant avui en dia, gran part del seu industrial va superar. El pal·ladi s'ha convertit en un material molt popular per als contactes en els sistemes de transmissió telefònica i altres comunicacions sense fils, el que garanteix una llarga vida útil i una alta fiabilitat, i el platí, per la seva resistència a l'erosió per espurnes, durant la Segona Guerra Mundial va començar a ser utilitzat en bugies avions de combat.

Després de la guerra els mètodes de conversió extensió moleculars en el refinat de petroli ha creat una enorme demanda de propietats catalítiques que posseeixen els metalls del grup del platí. Per la dècada de 1970, el consum s'ha incrementat encara més quan les normes d'emissions d'automòbils als EUA i altres països ha portat a l'ús d'aquests productes químics en la conversió catalítica de gasos d'escapament.

mineral

A excepció de petits dipòsits al·luvials de platí, pal·ladi i osmiridi (un aliatge de iridi i osmi), pràcticament no mineral, que han estat un element component químic important - un metall del grup del platí. Els minerals són generalment continguts en minerals de sulfur, particularment pentlandita (Ni, Fe) _setembre S _8. El laurite més comú Rus _2, irarsite, (Anar, Ru, Rh, Pt) ase, osmiridi (Anar, Us), cooperite, (PTS) i Bragg (Pt, Pd) S.

dipòsit més gran del món dels metalls del grup del platí - complex Bushveld a Sud-àfrica. Les grans reserves de matèries primeres es concentren en els dipòsits de Sudbury al Canadà i Norilsk-Talnakh a Sibèria. Als EUA, els majors jaciments de minerals del grup del platí es troben en Stillwater, Montana, però aquí són molt més petites que a l'Àfrica del Sud i Rússia. productors de platí més gran del món són Sud-àfrica, Rússia, Zimbabwe i Canadà.

Mineria i refinació

mina de Sud-àfrica i canadenc important operat pel mètode de la mineria. Pràcticament la totalitat dels metalls del grup del platí s'extreuen de coure o sulfur de níquel de minerals utilitzant separació per flotació. Melting concentrat produeix una barreja que es renta fora de sulfurs de coure i níquel en un autoclau. La lixiviació del residu sòlid conté del 15 al 20% de metalls del grup del platí.

De vegades fins a flotació usant la separació per gravetat. El resultat és un concentrat que conté 50% de metall de platí, el que elimina la necessitat de fosa.

propietats mecàniques

Els metalls del grup del platí són significativament diferents propietats mecàniques. El platí i el pal·ladi són bastant suau i molt mal·leable. Amb aquests metalls i els seus aliatges es poden executar tant en calent com en fred. El rodi es tracta primer amb un calent, i llavors pot ser tractat amb fred recuit bastant freqüent. Iridi i ruteni han d'escalfar, treball en fred, no donen a.

Osmi - el sòlid i el grup té la temperatura de fusió més alta, però la seva tendència a l'oxidació imposa les seves pròpies limitacions. L'iridi és més resistent a la corrosió dels metalls de platí, rodi i apreciat per a la conservació de les seves propietats a altes temperatures.

aplicacions estructurals

Com platí recuit net és molt suau, és susceptible a les ratllades i danys. Per augmentar la seva duresa es fusiona amb una pluralitat d'altres elements. joieria de platí és molt popular al Japó, on se l'anomena "Hackin" i "or blanc". Els aliatges per a joieria que conté 90% de Pt i Pd al 10%, que és fàcil de manejar i de soldadura. L'addició de ruteni millora la duresa de l'aliatge, mentre es manté la resistència a l'oxidació. Els aliatges de platí, pal·ladi i coure s'utilitzen en el producte falsificat, ja que són més difícils de platí-pal·ladi i menys costós.

Gresols utilitzats per a la producció de vidres individuals en la indústria de semiconductors, requereixen resistència a la corrosió i l'estabilitat a altes temperatures. Per a aquesta aplicació, és el platí el més adequat, platí-rodi, i iridi. aliatge de platí-rodi utilitzat en la producció de termoparells que s'utilitzen per al mesurament d'altes temperatures de fins a 1800 ° C. El pal·ladi s'utilitza ja sigui en estat pur o en forma mixta en dispositius elèctrics (consum 50%), en aliatges dentals (30%). Rodi, ruteni i osmi poques vegades s'utilitzen en la seva forma pura - serveixen com dopant als altres metalls del grup del platí.

catalitzadors

Al voltant del 42% de la de platí produït a Occident, s'utilitza com a catalitzador. D'aquests, el 90% s'utilitza en sistemes d'escapament d'automòbils, en què els grànuls o bresques refractaris revestits amb platí (i pal·ladi, i rodi) promouen la conversió d'hidrocarburs no cremats, monòxid de carboni i òxids de nitrogen en aigua, diòxid de carboni i nitrogen.

Un aliatge de platí i 10% de rodi en forma d'una reixeta de metall roent serveix com un catalitzador en la reacció entre l'amoníac i aire per produir òxids de nitrogen i àcid nítric. Quan l'alimentació d'amoníac amb la barreja de metà es poden preparar àcid cianhídric. Quan el perfeccionament de platí sobre la superfície dels grànuls d'alúmina en el reactor és un catalitzador per a la conversió de molècules ramificades de cadena llarga d'oli en isoparafinas que es volen en una barreja de gasolina d'alt octanatge.

galvanoplàstia

Tots els metalls del grup del platí es poden aplicar galvànicament. A causa de la duresa i brillantor del revestiment és més sovint rodi aplicat. Encara que el seu valor en gruixos comparables més alts que el platí menor densitat permet l'ús de menys pes de material.

Palladium - metall del grup del platí, que és més fàcil d'usar per al recobriment. A causa de la resistència del material augmenta considerablement. Ruteni ha trobat aplicació en instruments destinats per al tractament de la fricció a baixa pressió.

compostos químics

complexos orgànics de metalls del grup del platí com ara alkilplatiny complexos usats com a catalitzadors en la polimerització d'olefines, la producció de polipropilè i polietilè, així com l'oxidació d'etilè a acetaldehid.

sals de platí s'utilitzen cada vegada més en la quimioteràpia del càncer. Per exemple, són part de la droga com ara "Carboplatino" i "cisplatí". òxid de ruteni elèctrodes utilitzats en la producció de clor i clorat de sodi recobert. sulfat de rodi i el fosfat de rodi utilitzat en banys galvànics.