металло платиновая группа что входит
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.
Главными особенностями металлов платиновой группы, являются:
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:
Платина это драгоценный металл, который используют в ювелирном деле и промышленности. Свойства платины широки:
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:
Палладий
На сегодня, палладий самый дорогой металл платиновой группы, который используется в промышленности.
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:
Главные месторождения палладия:
В России также происходит добыча палладия, сконцентрированная на Урале. Главными свойствами палладия являются:
Области применения палладия
Родий
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
Так как родий, это драгоценный и уникальный металл, то и область его применения различна:
Рутений
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:
Область применения металла
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.
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).
Область применения
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.
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.
Содержание
История
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
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)
Свойства
Свойства платиновых металлов [1]
| Атомный номер | Название, символ | Электронная конфигурация | Степени окисления | p, г/см³ | tпл, °C | tкип, °C |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 44 | Рутений Ru | [Kr]4d 7 5s 1 | 0, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 | 12,5 | 2334 | 4077 |
| 45 | Родий Rh | [Kr]4d 8 5s 1 | 0, +1, +2, +3, +4, +6 | 12,4 | 1963 | 3727 |
| 46 | Палладий Pd | [Kr]4d 10 | 0, +2, +3, +4 | 12,0 | 1554 | 2937 |
| 76 | Осмий Os | [Xe]4f 14 5d 6 6s 2 | 0, +2, +3, +4, +5, +6, +8 | 22,6 | 3027 | 5027 |
| 77 | Иридий Ir | [Xe]4f 14 5d 7 6s 2 | 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 | 22,7 | 2447 | 4380 |
| 78 | Платина Pt | [Xe]4f 14 5d 9 6s 1 | 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.
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:
При нагревании все платиновые металлы реагируют с хлором и фтором:
Производство
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.
Запасы
Применение
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.
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.
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.
Сплавы иридия с осмием, а также золота с платиной и палладием используют для изготовления компасных игл, напаек «вечных» перьев.
Высокие каталитические свойства некоторых металлов платиновой группы позволяют применять их в качестве катализаторов, например, платину применяют при производстве серной и азотной кислот.
В некоторых странах металлы платиновой группы используются в медицине, в том числе и в качестве небольших добавок к лекарственным препаратам.
Что такое платина, свойства драгоценного металла и его применение
«Плохое серебро» или «серебришко» — такое название получила платина, когда с ней впервые столкнулись европейцы. Недооцененная тогда, а в дальнейшем ставшая «королевой» среди благородных металлов, она и по сей день находится во главенстве ювелирного мира украшений. Так что же из себя представляет этот необычный и редкий сплав? Каковы свойства платины, ее состав, история и чем этот металл отличается от других?
Что такое платина и как она выглядит
Платина — это драгоценный металл серебристо-белого цвета, который является одним из самых дорогих и редких на планете. Такое название она получила благодаря испанским конкистадорам, которые считали ее грязным металлом. Золото, найденное в сплаве вместе с платиной, считалось гнилым, потому что его невозможно было очистить от «серебришка».
Необработанная платина
Долгое время платина стоила вдвое дешевле серебра. Испанская корона запретила ввозить ее в страну, а найденные самородки повелевала собирать и топить на глубине рек и морей, чтобы избежать подделки серебряных монет. Самое интересное, что позже Испания отменила этот запрет, потому что сама стала фальсифицировать золото и серебро с помощью платины.
В это же время сталкиваются с «плохим серебром» алхимики, считавшие до этого самым тяжелым металлом золото. Из-за своей плотности платина была намного тяжелее, поэтому «искатели философского камня» наделили ее адскими чертами. Позже во Франции именно из платины был изготовлен эталон метра, а затем и эталон килограмма.
В России с платиной впервые столкнулись на Урале, назвав вначале ее «белым золотом». Запасы «нового сибирского металла» были столь велики, что Россия заняла первое место по добыче в мире. Самый крупный самородок был назван «Уральским гигантом» с массой около восьми килограмм, который по сей день хранится в Алмазном фонде.
Какие украшения изготавливают из платины
Платина — это самый износостойкий металл с антикоррозийными свойствами, олицетворяющий собой символ твердости и надежности. Представьте себе обручальные или помолвочные кольца из платины — неподвластные времени, как и самая сильная любовь.
фото украшений из платины
Большим недостатком украшений из этого сплава будет дороговизна, если сопоставить аналогичные изделия из белого золота и платины, то второе будет дороже примерно в три раза. Неслучайно приведено сравнение между этими двумя металлами, так как они внешне очень похожи. Именно спрос на белое золото породил такую популярность платины.
Отдельно стоит упомянуть о сочетании платины с бриллиантами. Только такая оправа из серо-белого цвета способна подчеркнуть глубину и прозрачность камней. Недаром ведь до того, как приобрели известность платина и белое золото, бриллианты крепили именно в серебро. А учитывая такую естественную твердость платины, вы будете всегда знать, что «камешки» всегда хорошо закреплены в кольце. Такое украшение способно подчеркнуть высокий уровень благосостояния и уверенности в себе.
Слиток платины
Ювелирная отрасль не основная для этого благородного металла. В медицине из платины делают электроды для больных стенокардией, используют в зубоврачебном деле, при лечении онкозаболеваний. С ее помощью делают также зеркала для лазерной техники, изготавливают стабильные и долговечные электрические контакты.
Как отличить платину от других металлов
Белое золото отличается от платины тем, что платина — естественно белый металл, в то время как золото становится белым путем различных примесей к желтому сплаву серебра/никеля/палладия. Причем не так давно были открыты аллергические свойства никеля, поэтому его активно заменяют палладием. Золото достаточно часто покрывают родием для большей «серебристости» оттенка, который со временем тускнеет при ношении изделия.
Платина всегда будет «чище» других сплавов, обладая высокой 950 пробой, а это значит, что примесей других металлов практически нет, что снижает возникновение аллергических реакций до минимума. Достаточно редко встречаются пробы 850 и 900, изделия при этом получаются более тусклыми. Золото же изготавливается с пробой 500, 585 и в лучшем случае — 750.
Кольца из платины 950 пробы
Украшение из белого золота будет легче на десять процентов аналогичного из платины. Золото — очень мягкий металл, а платина — один из самых твёрдых сплавов, поэтому изделия не царапаются и не деформируются со временем.
Отличить платину от серебра ещё проще — последнее мягче даже золота и очень пластично. Более того, платина плотнее практически в два раза.
Исходя из всех достоинств и недостатков, несложно понять, лучше золото или платина? Помимо того, что платиновые украшения будут более долговечны и практичны, это еще и очень хороший способ вложения денег, ведь цена на металл продолжает регулярно расти.
Как определить подлинность платины в домашних условиях
По причине того, что платина очень дорогой металл, количество недобросовестных продавцов в интернете только растет. Покупать украшения лучше всего только в ювелирных магазинах, но даже и здесь можно встретить обман. Как же самостоятельно проверить платину в домашних условиях? Какими способами воспользоваться, чтобы удостовериться в подлинности изделия?
Отличия платины от белого золото
Один из самых простых способов распознать платину — это проверка на вид и на ощупь:
Имеются способы химического анализа подтверждения подлинности:
Если вы все еще не уверены в том, точно ли ваш аксессуар выполнен из платины, то обратитесь за помощью к надежному ювелиру. Специалист выполнит проверку более достоверно и в кратчайший срок.
