Imagesforyou.ru

IMG FOR YOU — ИНТЕРЬЕРНАЯ ФОТОСТУДИЯ
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Где содержится платина: перечень приборов и деталей, содержащих этот драгметалл

Где содержится платина: перечень приборов и деталей, содержащих этот драгметалл

Фото 2

Платина – драгоценный металл, высокая и стоимость и спрос на который обеспечен минимальным коэффициентом расширения, электро- и теплопроводностью и высокой прочностью материала.

На вид данный металл напоминает серебро, однако его цена выше, чем золота.

Платина не окисляется и не подвергается химической коррозии, устойчива в кислотам и щелочам за исключением «царской водки» (смеси азотной и соляной кислот) и серной кислоты при нагревании, проявляет высокие каталитические свойства.

В связи с этим платина используется в следующих отраслях промышленности:

  1. Автомобилестроение. 40% платины используется для производства катализаторов дожига топлива, особенно в автомобилях европейского производства.
  2. Ювелирное производство. 35% производимой в мире платины идет на производство ювелирных изделий, которые традиционно ценятся за высокую прочность, качество цвета и блеска. Как правило, в ювелирных изделиях платина присутствует в виде 85% сплава с другими металлами платиновой группы, улучшающих ее ковкость и легкость переработки.
  3. Электроника, медицина. 13% платины благодаря ее высокой электропроводимости и тугоплавкости используется для изготовления микросхем радиоэлектроники. Также ее используют для изготовления датчиков кислорода в автомобилях, которые обеспечивают необходимые соотношения при смешении топлива и воздуха в двигателях, участвуют в работе подушек безопасности и климат-контроля. Биосовместимость и химическая инертность платины позволяет использовать ее для изготовлении катетеров, электростимуляторов.
  4. Химическая промышленность. 6% платины используется для изготовления катализаторов процессов тяжелого химического производства, например, для процесса синтеза азотной кислот. Платиновые катализаторы – неотъемлемые участники процессов изомеризации и риформинга нефти, которые используются для получения высокооктановых компонентов бензина.

Химические и физические свойства

При открытии платины европейские алхимики приписали ей дьявольские свойства из-за невозможности (на тот момент) расплавить. На сегодняшний день о металле известно:

Химические и физические свойства платины

  1. Обозначение по таблице Менделеева — Pt (Platinum), атомный номер — 78;
  2. Ее цвет серебристо-белый или серый, похожий на серебро. Это инертный металл, тяжелый, но мягкий;
  3. Имеет высокую пластичность, поддается ковке;
  4. Плотность платины и ее твердость выше, чем у золота;
  5. Электропроводимость низкая, ниже, чем у меди, серебра и алюминия;
  6. Теплопроводность низкая. Температура плавления составляет 1769 С, кипения — 3800 С;
  7. Устойчива к вакууму и может применяться в космической технике;
  8. При температуре ниже 200 градусов не окисляется и не взаимодействует с другими веществами;
  9. При увеличении температуры поверхность металла окисляется. Самыми популярными разновидностями являются PtO (темно-серого цвета), PtO2 (коричневого оттенка) и PtO3 (коричневый с красным). Скорость окисления зависит от других металлов в сплаве, а также от доступа кислорода к поверхности и его давления;
  10. Из кислот взаимодействует только с царской водкой. Другие кислоты металл не берут;
  11. Платина помогает ускорить химические реакции, т. к. является отличным катализатором.

Металл по химическим свойствам похож на палладий, но более устойчив. Благодаря этому часто встречается сплав из двух элементов.

Можно ли в железной емкости расплавить платину

Платина ассоциируется с богатством: платиновые диски, телефоны из золота и платины, ювелирные изделия… А ещё из этого металла делают устойчивую к воздейст­вию большинства реагентов химическую посуду.

Читайте так же:
Гугл диск в проводнике

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №8(36). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

Многие из рассказов о платине, однако, скорее вымысел, чем правда. Да, это химически стойкий металл, но по этому параметру он вполне сравним с золотом и, как золото, может быть растворён в царской водке. Да, это дорогой металл, но отнюдь не самый дорогой: стоимость спутников по рудам, осмия и иридия, гораздо выше. Платина даже не всегда дороже золота — при этом она гораздо более твёрдая и тугоплавкая, благодаря чему иногда всё-таки выигрывает эту ценовую дуэль. А история платины так и вовсе может служить метафорой пути к успеху.

Для конкистадоров платина была всего лишь досадной помехой — примесью, которую из-за высокой температуры плавления сложно отделить от золота. Название «платина», впервые встречающееся в трактате естествоиспытателя Юлия Цезаря Скалигера, на испанском представляет уменьшительно-пренебрежительную форму слова plata — «серебро».

Юлий Цезарь Скалигер

Итало-французский гуманист, естествоиспытатель, врач и астролог. Высказал идею, что всякое движение стремится к покою и в природе это можно проследить на примере каждого отдельного объекта.

Прибывшие в Новый Свет испанцы считали, что платина — «незрелое золото», и выбрасывали его обратно в реки в надежде, что когда-нибудь оно дозреет. Загрязнение золота платиной вынуждало бросать перспективные золотые шахты — бывало и такое. Испанские монархи то вводили запрет на импорт платины в Европу, то отменяли его или ввозили некоторое количество металла для проведения «спецопераций»: известны случаи, когда подданные короны подделывали серебряные и золотые монеты своих других государств, чеканя их из платины.

Царская водка — смесь концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 3:1 — при комнатной температуре растворяет платину:

Читайте так же:
Можно ли ездить на разварках

Платиновый стандарт

Международный эталон килограмма представляет собой цилиндр из сплава платины. В 1880‑х годах 40 таких цилиндров были разосланы по всему миру.

Более 87,5% всех разведанных мировых запасов платины находится в Южно-Африканской Республике

Из-за высокой температуры плавления и химической стойкости до XVIII века не удавалось ни получить чистый образец платины, ни тем более изучить её свойства. Платину отнёс к драгоценным металлам шведский химик Хенрик Шеффер, который смог получить расплав платины, соединяя её при высокой температуре с мышьяком.

Первые в мире платиновые монеты были выпущены в Российской империи и находились в обращении с 1828 по 1845 год

В конце XVIII века французские химики Антуан Лавуазье и Арман Сеген решили соорудить печь, которая давала бы температуру достаточную для плавления платины без мышьякового флюса. Лавуазье обратился к британскому керамисту Джозайе Веджвуду за образцами глины для изготовления сосудов, выдерживающих высокую температуру. Сеген подбирал условия, в которых топливо плавильной печи работало бы с максимальной теплоотдачей. Незадолго до Великой Французской революции Лавуазье смог расплавить платину. В апреле 1782 года, применив сконструированный им аппарат для подачи горящего кислорода, учёный добился-таки нужной температуры. Это событие поразило научный мир.

Иллюстрация к «Элементарному курсу химии» (Traité élémentaire de chimie) Антуана Лавуазье, 1789 год. Печь, в которой Лавуазье и Арман Сеген, вероятно, пытались растопить платину.

В чистом виде впервые ­платину получил английский химик ­ Уильям­ ­­Волластон в 1803 году. В 1859‑м французский химик Анри Этьен Сент-Клер Девиль разработал промышленный способ получения слитков чистой платины, получив за одну плавку 15 килограмм, после чего этот металл стали применять не только в ювелирном деле. В конце XIX века были созданы первые топливные элементы — устройства для преобразования энергии химических реакций в электричество, и из платины стали делать инертные электроды. Развитие техники химического эксперимента привело к тому, что те самые инертность и тугоплавкость, которые мешали работать с платиной ранее, нашли применение в науке: из белого золота начали делать лабораторное оборудование.

Читайте так же:
Можно ли зарегистрировать брак без паспорта

Самородок платины

Самым известным соединением платины является цисплатин (цис-диаминдихлорплатина [Pt(NH₃)₂Cl₂]), который применяется как препарат для химиотерапии рака. Это один из наиболее известных комплексов переходных металлов с долгой и славной историей. Цисплатин был синтезирован в 1845 году и долгое время назывался солью Пейроне. О его биологической активности стало известно только во второй половине ХХ века — по счастливой случайности. В 1961 году профессор физики Мичиганского университета Барнетт Розенберг изучал влияние электромагнитного излучения на клетки в процессе их деления. К удивлению учёного, установка, которую он использовал, заставляла клетки кишечной палочки удлиняться, а не делиться.

Как действует цисплатин

Кишечные палочки E. coli (1) подверглись воздействию электрического поля, созданного с помощью платиновых электродов. Деление E.coli прекратилось, но не их рост, что привело к образованию нитевидных форм бактерий, чья длина в 200–300 раз превышала нормальную.

Сначала было высказано предположение, что дело во влиянии платиновых электродов, и эта догадка подтвердилась. Но электрод оказался лишь косвенной причиной необычного поведения кишечной палочки. В присутствии кислорода платиновый электрод окислялся, а в реакционной среде образовывался цисплатин. Тогда исследователи решили изучить влияние цисплатина на клетки млекопитающих, введя его в организм мышей, страдавших от злокачественных опухолей. Результаты оказались выдающимися! У некоторых мышей опухоли полностью разрушились на 8‑й день испытаний; через 30 дней все мыши из опытной группы были ещё живы, а последняя особь из контрольной партии (которым не вводили цисплатин) умерла на 21‑й день.

Платина используется в кардиостимуляторах, зубных коронках и другом оборудовании, внедряемом в тело человека. Металл проявляет стойкость к коррозии и не влияет на функции организма.

В настоящий момент цисплатин применяют для лечения многих форм рака — груди, лёгких, мужской и женской репродуктивных систем. При попадании цисплатина в организм атомы хлора замещаются молекулами воды, платина восстанавливается и связывается с азотистыми основаниями ДНК, сшивая её нити и мешая делению.

Читайте так же:
Можно ли замораживать куриную грудку

При этом биологической активностью и способностью выступать в качестве лекарственного препарата обладает только цис-диаминдихлорплатина. А геометрический изомер соли Пейроне — транс­­ди­аминдихлорплатина фармакологически неактивна, возможно, из-за более быстрого гидролиза, при котором комплекс платины не успевает сшивать ДНК. Но даже если успевает, сшиваются азотистые основания в пределах одной цепи, а такой дефект ДНК обменным процессам исправить проще, чем сшивку двух параллельно идущих цепей двойной спирали.

Особенности плавления некоторых металлов

Для того, чтобы расплавить металл в домашних условиях этот элемент необходимо поместить в небольшую чашечку или тигель. Чашка с материалом вставляется в печь. Затем начинается его плавка. Чтобы расплавить драгоценные элементы их помещают в ампулу из стекла. Для того, чтобы сделать сплав из нескольких компонентов следуют такой инструкции:

  • Вначале в чашечку для плавления кладется тугоплавкий элемент – медь или железо.
  • Затем кладется более легкоплавкий компонент – олово, алюминий.

Плавка алюминия в самодельной печи

Плавка алюминия в самодельной печи

Сталь является тугоплавким материалом. Ее температура плавления составляет тысячу четыреста градусов по Цельсию. Поэтому, чтобы расплавить сталь в домашних условиях надо следовать следующей инструкции:

  • Для плавки стали в домашних условиях ввести дополнительные регенераторы. Если печь работает на электричестве, то используется электроэнергия.
  • При индукционном нагреве добавляются шлаки. Они увеличивают быстроту плавки.
  • Постоянно вести наблюдение за показаниями приборов. Если необходимо, то понижать температуру плавления, переходя на более умеренный режим.
  • Всегда верно определять готова ли сталь к работе или к плавлению. Выдерживать все вышеперечисленные шаги. Только тогда металл на выходе будет качественного изготовления.

Плавка металла

Для плавки железа в домашних условиях печь необходимо заранее прогреть. Вначале помещается крупный кусок, а потом мелкие. Железо необходимо вовремя переворачивать. А правильно расплавленный металл будет иметь шаровидную форму.

Если вы собираетесь сделать бронзу, то вначале необходимо поместить в лунку для плавления медь. Так как этот компонент более тугоплавкий. Когда медь расплавилась добавляется олово.

Ни в коем случае нельзя плавить такие элементы, как кадмий, свинец или цинк. При выгорании они образуют ядовитый дым желтоватого цвета.

А при плавке алюминия, олово или железа необходимо соблюдать неспешность. Расклепывать медленно и делать это надо небольшим молотком. Часто нагревайте материал до покраснения и остужайте в холодной воде. Только тогда вы получите идеальный сплав на выходе.

Читайте так же:
Можно ли глотать мел

Температура плавления золота

Температура, при которой плавится золото, зависит от пробы. Как такового, чистого материала в природе практически не существует. В том или ином количестве в нем всегда присутствуют примеси. Проба – это условное число, которое показывает долю в сплаве. Золото – мягкий металл. Даже банковский слиток 999 (самой высокой) пробы можно легко поцарапать ногтем. Чем больше в сплаве примесей – тем ниже температура плавления. Например:

  • 999 пробы – при 1064°С;
  • 585 пробы – при 854°С;
  • 375 пробы – при 770°С.

Интересно, что любой металл, который добавляют в «сплав», снижает его температуру плавления. Исключение составляет только палладий, который, наоборот, плавится при более высокой температуре.

Сначала всегда плавятся примеси, только затем — драгоценный металл.

Температура плавления золота зависит от пробы

Элементарная химия

Далее в дело вступает чистая химия. Если алюминий будет использоваться для заготовок, важно обеспечить его абсолютную чистоту без пористых образований. Для этого будем использовать флюс, который можно без труда сделать своими руками. Для этого нам понадобятся:

  1. Криолит;
  2. Натрий хлор;
  3. Калий хлор;
  4. Фтористый натрий.

Приготовление химического соединения чрезвычайно опасно для здоровья, поэтому работаем с химией строго в респираторе, очках и защитных рукавицах. Флюс поднимет весь шлак из тела алюминиевого расплава на поверхность. Потом перед разливом в формы его можно будет собрать обычной ложкой и выкинуть.

Меры предосторожности

Для работы с расплавленным алюминием необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты. Все открытые участки тела, руки, лицо должны быть защищены.

СПРАВКА! Лучше всего пользоваться перчатками сварщика, они выдерживают температуру более 600 0 С. Это средство защиты является самым основным, так как возможность попадания расплавленного металла на руки очень высока.

Также лучше пользоваться очками и маской во избежание попадания раскаленных элементов на лицо и в глаза. Для защиты всего тела можно найти костюм металлурга, имеющим высокую огнестойкость. При очистке алюминия сварочных флюсом используется химический респиратор.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector