Металлы. Платина

1. Металлы. Платина.

Презентацию выполнила Суровцева
Екатерина, 11-1 класс

2. Общие сведения об элементе.

Название: Платина (platinum)
Порядковый номер: 78
Группа: VIII
Период: 6
Электронное строение: 5d9 6s1
Атомная масса: 195,08
Электроотрицательность: 2,28
Температура плавления: 1772° С
Температура кипения: 3827° С
Плотность (г/см3): 21,45
Характерные степени окисления:+2; +4
Цвет элемента: Серовато-белый
Кристалическая
структура:
гранецентрированный
куб

3. История открытия.

Первое описание платины как
металла весьма огнестойкого
сделал итальянский врач
Скалингер в 1557 г. Более подробно
платину описал в 1748 г. де Уоллоа испанский математик, мореплаватель
и торговец. Начиная со второй
половины XVIII в. платиной, ее
свойствами, методами переработки и
использования стали интересоваться
многие химики-аналитики и
технологи.
Название платине было дано испанскими конкистадорами,
которые в середине XVI в. впервые познакомились в Южной
Америке (на территории современной Колумбии) с новым
металлом, внешне похожим на серебро (исп. plata). Слово
буквально означает «маленькое серебро». Объясняется
название исключительной тугоплавкостью платины, которая не
поддавалась переплавке, долгое время не находила
применения и ценилась вдвое ниже, чем серебро.

4.

Первоначальное использование
платины.
В 16 веке, побывав в Южной Америке, испанские путешественники
впервые обнаружили для себя очень интересный металл. Он был
серовато-белого оттенка, что очень напоминало на вид серебро.
Конечно, для любопытства были проведены ряды опытов над
физическими свойствами металла, и оказалось, что он мало куда
пригоден из-за тугоплавкости. Вследствие чего платина не находила
применения в практике и быту долгое время. По этой причине она
ценилась вдвое ниже серебра.
Ситуация немного изменилась, когда ювелиры обнаружили необычное
свойство платины сплавляться с золотом. Это не могло не натолкнуть на
мысль о заработке и получении прибыли от платины. Они сплавляли
платину с золотом, что давало выгоду. Получались золотые изделия с
меньшим процентным содержанием оного. Обнаружить подделку по
плотности не удавалось по той причине, что платина тяжелее золота, а
серебро легче, смешивая эти два металла, можно получить сплав
платины с серебром, соответствующий плотности золота. Далее,
подмешивая платиновый сплав в золотые изделия, получался отличный
бизнес.
Закончилась такая история приказом короля Испании о запрете ввоза
платины в страну. Все запасы платины были утоплены в море.
Данный закон отменили лишь в 1778 году.

5. Нахождение в природе.

■
Образец спериллита
Платина — один из
наиболее редких
элементов, ее
содержание в земной
коре 5·10–7% по
массе. Она
встречается в природе
в сульфидных, медноникелевых и медномолибденовых рудах,
в виде самородков и
самородных сплавов с
иридием или
палладием. Минералы
платины:
PtAs2 (сперрилит), PtS
(куперит), (Pt,Pd,Ni)S
(брэггит).

6. Физические свойства.

■
■
■
Платина — тугоплавкий тяжелый (плотность при 20°C
21,45 г/см3) серебристо-белый металл. Имеет
кубическую гранецентрированную решетку.
Температура плавления 1769°C, температура кипения
4170°C. Проявляет свойства парамагнетика.
Металлическая платина хорошо поддается прокату и
сварке.
Платина обладает большой плотностью и является
одним из самых тяжелых драгоценных металлов,
уступая лишь осмию и иридию. Изделия из платины
немного тяжелее золотых и более чем в два раза
тяжелее серебряных изделий такого же объёма.
Что касается твёрдости как еще одного важного
свойства этого драгоценного металла, платина тверже и
устойчивее к механическим воздействиям, чем золото и
серебро. Поэтому для изготовления ювелирных
украшений может использоваться практически чистая
платина, в то время как в золотые и серебряные сплавы
для придания прочности добавляется значительное
количество легирующих материалов.

7. Химические свойства.

■
■
■
Платина относится к благородным металлам – она не
окисляется и не подвержена коррозии. Является
одним из самых инертных металлов, не
взаимодействует с какими-либо органическими и
минеральными кислотами, щелочами. В обычных
условиях растворяется только в «царской
водке» (смеси концентрированных азотной и соляной
кислот) и в жидком броме. Медленно растворяется в
горячей серной кислоте.
При нагревании способность платины к
взаимодействию с другими веществами значительно
увеличивается.
Важнейшим химическим свойством платины (и
металлов платиновой группы) является способность
выступать в качестве катализатора реакций.

8. Получение платины

■
■
Платина – элемент редкий и в природе находится в рассеянном
состоянии. Самородная платина обычно представляет собой
естественный сплав с другими благородными (палладий,
иридий, родий, рутений, осмий) и неблагородными (железо,
медь, никель, свинец, кремний) металлами. Такая платина (ее
называют сырой или шлиховой) встречается в россыпях в виде
тяжелых зерен размером от 0,1 до 5 мм. Содержание
элементарной платины в этом природном сплаве колеблется от
65 до 90%.
Шлиховую платину, лом или концентраты платиновых металлов
растворяют в царской водке, после чего добавляют этанол и сахарный
сироп для удаления избытка HNO3 и восстановления иридия и
палладия до Ir(3+) и Pd(2+) . Далее осаждают (NH4)2PtCl6 действием
NH4Cl, осадок высушивают и прокаливают при постепенном
повышении температуры до 800-10000C с получением загрязненной
губчатой платины. Чистую платину получают растворением этого
продукта в царской водке повторным осаждением и прокаливанием.
Губчатую платину переплавляют. При восстановлении
солей платины в растворах образуется мелкодисперсная платина. Для
получения платиновых покрытий (платинирование) используют
фосфатные или цис-диамминонитритные электролиты.

9. Применение платины.

■
■
■
■
Важнейшие области применения платины - химическая и
нефтеперерабатывающая промышленность. В качестве катализаторов
различных реакций используется около половины всей потребляемой платины.
В химической промышленности платину используют в процессе производства
азотной кислоты (по оценочным данным на эти цели ежегодно идет 10-20 %
мирового потребления платины).
В нефтеперерабатывающей промышленности с помощью платиновых
катализаторов получают высокооктановый бензин, ароматические
углеводороды и технический водород.
В автомобильной промышленности также используют каталитические
свойства этого металла - для дожигания и обезвреживания выхлопных газов, с
целью оснащения автомобилей специальными устройствами по очистке
выхлопных газов от вредных примесей.
Стабильность электрических, термоэлектрических и механических свойств
плюс высочайшая коррозионная и термическая стойкость сделали этот металл
незаменимым для современной электротехники, автоматики и телемеханики,
радиотехники, точного приборостроения.
Незначительная часть платины идет в медицинскую промышленность. Из
платины и ее сплавов изготовляют хирургические инструменты, которые, не
окисляясь, стерилизуются в пламени спиртовой горелки. Некоторые
соединения платины используют против различных опухолей. По структуре
большинство из этих веществ - это неэлектролиты, цис-изомеры, производные
двухвалентной платины.

10. Применение платины для ювелирных изделий

Для производства ювелирных изделий
платина применяется в сплавах с другими
металлами. Причём, свойства платины таковы,
что позволяют получать сплавы с очень
высоким содержанием платины. На территории
нашей страны существуют такие пробы
платиновых сплавов, как 850, 900 и 950. Для
изготовления ювелирных украшений
применяется, в основном, сплав 950 пробы .
Главное отличительное свойство платины,
кроме её удивительного блеска, – высокая
прочность. Украшения из этого металла очень
практичны, не боятся износа и механических
повреждений, на протяжении очень
длительного времени сохраняют свой блеск и
цвет. Оправа из платины идеально подходит
для закрепки драгоценных камней. Она очень
крепко и надёжно удерживает камень – риск
того, что самоцвет выпадет из изделия,
минимален. Также платине не страшно
взаимодействие со средствами бытовой химии,
водой, воздухом, кислотами – для ювелирного
дела это очень ценно. За её свойства платину
называют вечным металлом.

11.

~Конец~
__________
Спасибо за внимание.