Პლატინის ჯგუფის ლითონები: მიმოხილვა სიაში, თვისებები და პროგრამები

პლატინის ჯგუფის ლითონები - არის ექვსი კეთილშობილური ძვირფასი ქიმიური ელემენტები, რომლებიც მეზობლობენ პერიოდული მაგიდა. ყველა არიან გარდამავალი მეტალების ჯგუფების 5-6, 8-10 პერიოდში.

პლატინის ჯგუფის ლითონები: სია

ჯგუფი შედგება შემდეგ ექვსი ქიმიური ელემენტები მოწყობილი, რათა მზარდი ატომური წონა:

• Ru - ruthenium.
• Rh - Rhodium.
• PD - პალადიუმი.
• Os - Os.
• Ir - iridium.
• Pt - პლატინის.

პლატინის ჯგუფის ლითონები აქვს მოვერცხლისფრო-თეთრი ტონი, გამოკლებით ოსმიუმი, რომელიც ფერი მოლურჯო-თეთრი. მათი ქიმიური პარადოქსული ქცევა, რომ ისინი მაღალი გამძლეობით ყველაზე რეაგენტები, მაგრამ გამოიყენება როგორც კატალიზატორები ან დაჩქარება ადვილად მაკონტროლებელი განაკვეთი დაჟანგვის, შემცირების და hydrogenation რეაქცია.

Ruthenium და ოსმიუმი კრისტალიზება ექვსკუთხა ახლოს შეფუთული სისტემა, ხოლო სხვები აქვს სახე ორიენტირებული კუბური სტრუქტურა. ეს გამოიხატება უფრო მეტი სიმტკიცე რუთენიუმის და ოსმიუმის.

ისტორია აღმოჩენის

მიუხედავად იმისა, რომ პლატინის ოქროს ნივთები თარიღდება 700 BC. ე., თანდასწრებით ლითონის ეს არის საკმაოდ შემთხვევითი, ვიდრე კანონზომიერება. იეზუიტები XVI საუკუნეში, აღნიშნული ხშირი რუხი კენჭი დაკავშირებულია ალუვიურ ოქროს საბადოები. ეს ქვები არ შეიძლება მდნარი, მაგრამ ისინი ქმნიან მსუბუქი ოქროს ბუილონის ხდება brittle, და შეუძლებელი იყო, გაწმენდა. Stones დაიწყო მოუწოდებენ platina del Pinto - მარცვლები ვერცხლის მასალა Pinto River, შენაკადის მდინარე San Juan კოლუმბიაში.

Malleable პლატინის, რომელიც მიღება შესაძლებელია მხოლოდ მას შემდეგ, რაც სრული ლითონის გაწმენდა, გამოიკვეთა მიერ ფრანგმა ფიზიკოსმა Shaba 1789 წელს. ეს გაკეთდა ჭიქა, წარმოდგენილი პიუს VI. გახსნის პალადიუმის 1802 წელს, განაცხადა ინგლისელმა ქიმიკოსმა William Wollaston, რომელიც დაასახელა ქიმიური. პლატინის ჯგუფის ლითონის ელემენტის შემდეგ ასტეროიდი. Wollaston შემდგომში განაცხადა აღმოჩენა კიდევ ერთი ნივთიერება, პლატინის საბადო. ეს მან მოუწოდა rhodium გამო ვარდისფერი ფერის რკინის მარილები. გახსნის iridium (სახელობის ქალღმერთი rainbow Iris გამო მრავალფეროვანი მისი მარილები) და ოსმიუმი (ბერძნული სიტყვა "სუნი" იმიტომ, რომ ქლორის სუნი მისი არასტაბილურ ოქსიდი) გაკეთდა, ბრიტანელ ქიმიკოსს Smithson Tennant 1803. ფრანგი მეცნიერები Hippolyte Victor Collet-Deskoti, Antoine-ფრანსუა Furkrua და Nicolas-Lui Voklen განსაზღვრული ორი ლითონები ერთდროულად. Ruthenium, იზოლირებული და გამოვლენილი ბოლო ელემენტს თავისი სახელი ლათინური სახელწოდება რუსეთის რუსეთის ქიმიკოსი Karl Karlovich Klaus 1844.

განსხვავებით ასეთი ადვილად იზოლირებული შედარებით სუფთა მარტივი fire გადამუშავება აგენტები, როგორიცაა ოქრო, ვერცხლი და ლითონები პლატინის ჯგუფის მოითხოვს კომპლექსური წყლის ქიმიური დამუშავებით. ეს მეთოდები არ იყო შესაძლებელი, სანამ მე -19 საუკუნის ბოლოს, ასე რომ იდენტიფიკაცია და იზოლაცია პლატინის ჯგუფის ჩამოვრჩით ვერცხლისა და ოქროს ათასობით წლის განმავლობაში. გარდა ამისა, მაღალი დნობის წერტილი ამ ლითონების შეზღუდა მათი გამოყენება, სანამ მკვლევარების დიდი ბრიტანეთი, საფრანგეთი, გერმანია და რუსეთი არ განვითარდა მეთოდები platinum კონვერტაციის შევიდა დამუშავებისათვის ხელსაყრელი ფორმით. როგორც ძვირფასი ლითონები პლატინის ჯგუფის დაიწყო სამკაულების 1900 წლიდან. მიუხედავად იმისა, რომ ამ გამოყენების დღესაც აქტუალურია, ბევრი მისი სამრეწველო აჯობა. Palladium გახდა ძალიან პოპულარული მასალა კონტაქტების ტელეფონით სარელეო სისტემის და სხვა უკაბელო კომუნიკაციების, უზრუნველყოფს ხანგრძლივი მომსახურების ცხოვრება და მაღალი საიმედოობის და პლატინის, რადგან მისი წინააღმდეგობა ნაპერწკალი ეროზია, მეორე მსოფლიო ომი დაიწყო იქნას გამოყენებული სანთლებს საბრძოლო თვითმფრინავი.

ომის შემდეგ მოლეკულური გაფართოება კონვერტაციის მეთოდები ნავთობის გადამუშავება შექმნა უზარმაზარი მოთხოვნა კატალიზური თვისებები გააჩნდა მიერ ლითონები პლატინის ჯგუფის. 1970, მოხმარება კიდევ უფრო გაიზარდა, როდესაც მანქანის გამონაბოლქვის სტანდარტებს, აშშ და სხვა ქვეყნებში გამოიწვია გამოყენება ამ ნივთიერებების კატალიზური გარდაქმნა გამონაბოლქვი აირები.

ore

გარდა მცირე ალუვიური დეპოზიტები პლატინის, პალადიუმის და osmiridium (დისკები iridium და ოსმიუმი), პრაქტიკულად არ საბადო, რომელიც არ ყოფილა ძირითადი კომპონენტი ქიმიური ელემენტი - პლატინის ჯგუფის ლითონის. მინერალები, როგორც წესი შეიცავს სულფიდური მადნები, განსაკუთრებით pentlandite (Ni, Fe) ₉ S _8. ყველაზე გავრცელებული laurite RuS _2, irarsite (Ir, Ru, Rh, Pt) ტრაკი, osmiridium (Ir, Os), cooperite, (PTS) და Bragg (Pt, Pd) S.

მსოფლიოს უდიდესი დეპონირების პლატინის ჯგუფის ლითონები - Bushveld კომპლექსი სამხრეთ აფრიკის რესპუბლიკა. დიდი აქციების ნედლეულის თავმოყრილი დეპოზიტების Sudbury კანადასა და Norilsk-Talnakh ციმბირში. აშშ, უდიდესი საბადოები პლატინის ჯგუფის მინერალები მდებარეობს Stillwater, Montana, მაგრამ აქ ისინი ბევრად ნაკლებია, ვიდრე სამხრეთ აფრიკაში და რუსეთში. მსოფლიოს უდიდესი platinum მწარმოებლები არიან სამხრეთ აფრიკის რესპუბლიკა, რუსეთი, ზიმბაბვე და კანადაში.

სამთო და გადამუშავება

Major სამხრეთ აფრიკის და კანადის აფეთქდა ექსპლუატაციას სამთო მეთოდით. პრაქტიკულად ყველა პლატინის ჯგუფის ლითონები მოპოვებული სპილენძის ან ნიკელის sulfide მინერალების გამოყენებით ფლოტაციის გამოყოფის. დნობის კონცენტრატს აწარმოებს ნარევი, რომელიც ირეცხება სპილენძისა და ნიკელის sulphides წელს autoclave. გამოტუტვის მყარი ნარჩენების შეიცავს 15-დან 20% პლატინის ჯგუფის ლითონები.

ზოგჯერ ფლოტაცია გამოყენებით სიმძიმის გამოყოფა. შედეგი არის კონცენტრატი შეიცავს 50% პლატინის ლითონის, რომელიც აგარიდებთ აუცილებლობა დნობის.

მექანიკური თვისებები

პლატინის ჯგუფის ლითონები მნიშვნელოვნად განსხვავდება მექანიკური თვისებები. პლატინა და პალადიუმი საკმაოდ რბილი და ძალიან რბილი. ამ ლითონები და მათი შენადნობები შეიძლება აწარმოებს როგორც ცხელი და ცივი. Rhodium პირველი მკურნალობას ცხელი, და მაშინ იგი შეიძლება მკურნალობა ცივი ხშირია annealing. Iridium და ruthenium უნდა იყოს გათბობის, ცივი სამუშაო, მათ არ მისცეს.

ოსმიუმი - მყარი და ჯგუფს უმაღლესი დნობის ტემპერატურა, მაგრამ მისი ტენდენცია დაჟანგვის აკისრებს გარკვეული შეზღუდვები. Iridium ყველაზე კოროზიის მდგრადი პლატინის ლითონები, როდიუმი და დაფასებული შენარჩუნებას მათი თვისებები მაღალი ტემპერატურა.

სტრუქტურული პროგრამები

როგორც სუფთა annealed platinum ძალიან რბილი, ეს არის მგრძნობიარე ნაკაწრები და დაზიანება. იმისათვის, რომ გაიზარდოს მისი სიმტკიცე არის უარყოფილ ერთად გავურბივარ სხვა ელემენტებს. პლატინის საიუველირო ძალიან პოპულარულია იაპონიაში, სადაც მას უწოდებენ "Hackin" და "თეთრი ოქრო". შენადნობების სამკაულები შეიცავს 90% Pt და 10% Pd, რომელიც ადვილად უმკლავდება და soldering. დამატებით ruthenium აუმჯობესებს სიმტკიცე მსუბუქი, ხოლო შენარჩუნების დაჟანგვის. შენადნობები პლატინის, პალადიუმის და სპილენძის გამოიყენება ყალბი პროდუქტი, რადგან ისინი უფრო პლატინის პალადიუმი და ნაკლებად ძვირი.

Crucibles გამოიყენება წარმოების ერთ კრისტალები წელს ნახევარგამტარული ინდუსტრიაში, მოითხოვს კოროზიის წინააღმდეგობა და სტაბილურობის მაღალი ტემპერატურა. ამ განაცხადს, ეს არის საუკეთესო შეეფერება პლატინის, პლატინის rhodium და iridium. პლატინის rhodium დისკები გამოიყენება წარმოების thermocouples რომელიც გამოიყენება საზომი მაღალი ტემპერატურა 1800 ° C. Palladium გამოიყენება როგორც სუფთა ან შერეული ფორმა ელექტრო მოწყობილობები (50% მოხმარება), სტომატოლოგიური შენადნობები (30%). Rhodium, ruthenium და ოსმიუმი იშვიათად გამოიყენება მისი სუფთა სახით - ისინი, როგორც დანამატების, რომ სხვა პლატინის ჯგუფის ლითონები.

კატალიზატორები

დაახლოებით 42% პლატინის წარმოებული West, გამოიყენება როგორც კატალიზატორი. ამ, 90% გამოიყენება საავტომობილო გამოსაბოლქვი სისტემები, სადაც ცეცხლგამძლე გრანულების ან honeycombs დაფარული პლატინის (და პალადიუმის და rhodium) ხელს უწყობს კონვერტაციის დაუმწვარი ნახშირწყალბადები, გაზით და აზოტის ოქსიდების წყალი, ნახშირორჟანგი და აზოტის.

დისკები პლატინის და 10% rhodium სახით წითელი ცხელი ლითონის ბადე ემსახურება როგორც კატალიზატორი, რომ რეაქცია შორის ამიაკის და საჰაერო წარმოების აზოტის ოქსიდები და აზოტის მჟავა. როდესაც კვების ამიაკის მეთანი ნარევი შეიძლება მომზადებული ციანმჟავას. როდესაც დამუშავებასა პლატინის ზედაპირზე ალუმინის გრანულები რეაქტორი კატალიზატორი კონვერტაციის გრძელი ჯაჭვის დატოტვილი მოლეკულების ნავთობის isoparaffins, რომლებიც სასურველი ნარევი მაღალი ოქტანური ბენზინზე.

electroplating

ყველა პლატინის ჯგუფის ლითონები შეიძლება იქნას გამოყენებული galvanically. იმის გამო, რომ სიმტკიცე და სიპრიალის საფარი ყველაზე ხშირად გამოყენებული rhodium. მიუხედავად იმისა, რომ მისი ღირებულება შესადარებელი thicknesses უფრო მაღალია, ვიდრე platinum ქვედა სიმჭიდროვე საშუალებას იძლევა გამოყენების ნაკლები წონა მასალა.

Palladium - პლატინის ჯგუფის ლითონის, რომელიც ადვილია გამოყენება საფარი. იმის გამო, რომ ძალა მატერიალურ იზრდება მნიშვნელოვნად. Ruthenium იპოვა განაცხადის ინსტრუმენტები განკუთვნილია მკურნალობის ხახუნის დაბალ ზეწოლა.

ქიმიური ნაერთების

ორგანული კომპლექსების პლატინის ჯგუფის ლითონები, როგორიცაა alkilplatiny კომპლექსები გამოიყენება როგორც კატალიზატორები პოლიმერიზაციის of olefins, წარმოების პოლიპროპილენის და პოლიეთილენის, ისევე როგორც ჟანგვის ეთილენის აცეტალდეჰიდში.

პლატინის მარილები უფრო გამოიყენება კიბოს ქიმიოთერაპია. მაგალითად, ისინი ნაწილი ნარკოტიკების როგორიცაა "კარბოპლატინი" და "ცისპლატინი". Ruthenium ოქსიდი დაფარული ელექტროდების გამოიყენება წარმოების ქლორის და ნატრიუმის chlorate. Rhodium სულფატი და rhodium ფოსფატი გამოიყენება გალვანური აბაზანები.