กลุ่มโลหะแพลทินัม: ความคิดเห็นของรายการคุณสมบัติและการใช้งาน

กลุ่มลาตินั่มโลหะ - หกองค์ประกอบทางเคมีที่มีค่าสูงส่งซึ่งมีการวางในตารางธาตุ ทั้งหมดอยู่ในโลหะการเปลี่ยนแปลงของกลุ่ม 5-6, 8-10 ระยะเวลา

กลุ่มแพลทินัมโลหะ: รายชื่อ

กลุ่มประกอบด้วยหกองค์ประกอบทางเคมีต่อไปนี้จัดอยู่ในลำดับการเพิ่มขึ้นของน้ำหนักอะตอม:

• Ru - รูทีเนียม
• Rh - โรเดียม
• Pd - แพลเลเดียม
• Os - Os
• Ir - อิริเดียม
• Pt - แพลทินัม

กลุ่มโลหะแพลทินัมมีสีสีเงินสีขาวมีข้อยกเว้นของออสเมียมซึ่งเป็นสีฟ้าสีขาว พฤติกรรมของพวกเขาขัดแย้งทางเคมีในการที่พวกเขาจะมีความทนทานต่อสารเคมีมากที่สุด แต่จะถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือเร่งพร้อมการควบคุมอัตราของการเกิดออกซิเดชันลดลงและไฮโดรปฏิกิริยา

รูทีเนียมและออสเมียมจะตกผลึกในระบบใกล้บรรจุหกเหลี่ยมขณะที่คนอื่นมีใบหน้าเป็นศูนย์กลางลูกบาศก์โครงสร้าง นี่คือภาพสะท้อนในความแข็งมากขึ้นของรูทีเนียมและออสเมียม

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ

แม้ว่าสิ่งประดิษฐ์ทองคำขาวทองวันที่ 700 ปีก่อนคริสตกาล e., การปรากฏตัวของโลหะมันค่อนข้างอุบัติเหตุกว่าสม่ำเสมอ นิกายเยซูอิตในศตวรรษที่สิบหกกล่าวถึงก้อนกรวดสีเทาหนาแน่นที่เกี่ยวข้องกับเงินฝากทองลุ่มน้ำ หินเหล่านี้ไม่สามารถละลาย แต่พวกเขาในรูปแบบโลหะผสมกับทองแท่งกลายเป็นเปราะและมันเป็นไปไม่ได้ในการทำความสะอาด หินเริ่มเรียก Platina เดลปินโต้ - เม็ดของวัสดุสีเงินจาก Pinto แม่น้ำสาขาของ แม่น้ำซานฮวน ในโคลัมเบีย

ทองคำอ่อนซึ่งสามารถรับได้เฉพาะหลังจากที่การทำความสะอาดโลหะที่สมบูรณ์ได้รับการแยกออกมาโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสใน Shaba 1789 จากนั้นได้ทำถ้วยนำเสนอให้กับสมเด็จพระสันตะปาปาปิอุสที่หก เกี่ยวกับการเปิดตัวของแพลเลเดียมใน 1802 ที่อังกฤษวิลเลียมโวลลัสตันนักเคมีที่ตั้งชื่อสารเคมีกล่าวว่า องค์ประกอบโลหะแพลทินัมกลุ่มหลังดาวเคราะห์น้อย วอลลาสตันภายหลังการประกาศการค้นพบของสารในปัจจุบันอีกในแร่ทองคำ มันเขาเรียกว่าโรเดียมเนื่องจากสีชมพูของเกลือโลหะ เปิดอิริเดียม (ชื่อเทพีแห่งรุ้ง Iris เพราะจุดด่างดำเกลือ) และออสเมียม (จากภาษากรีกคำว่า "กลิ่น" เพราะกลิ่นคลอรีนออกไซด์ระเหย) ที่ถูกสร้างขึ้นโดยนักเคมีชาวอังกฤษสมิธสันเทนแนนต์ใน 1803 นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Hippolyte วิกเตอร์คอลเล็ต-Deskoti แอนทอน-Fransua Furkrua และ Nicolas-ลุย Voklen ระบุโลหะสองพร้อมกัน รูทีเนียมโดดเดี่ยวและระบุองค์ประกอบสุดท้ายที่ได้ชื่อมาจากชื่อภาษาละตินของรัสเซียนักเคมีรัสเซียคาร์ลคาร์โลวิชเคลาส์ใน 1844

ซึ่งแตกต่างจากแยกดังกล่าวได้อย่างง่ายดายในสภาพที่ค่อนข้างบริสุทธิ์โดยตัวแทนไฟไหม้โรงกลั่นน้ำมันที่เรียบง่ายเช่นทอง เงินและโลหะ ของกลุ่มแพลทินัมต้องมีการรักษาทางเคมีที่ซับซ้อนน้ำ วิธีการเหล่านี้ไม่สามารถใช้ได้จนถึงปลายศตวรรษที่ 19 ดังนั้นการระบุและการแยกกลุ่มแพลทินัมล้าหลังเงินและทองคำเป็นพัน ๆ ปี นอกจากนี้ยังมีจุดหลอมเหลวสูงของโลหะเหล่านี้มีการ จำกัด การใช้งานของพวกเขาจนกว่านักวิจัยในอังกฤษ, ฝรั่งเศส, เยอรมนีและรัสเซียยังไม่ได้พัฒนาวิธีการสำหรับการแปลงทองคำขาวลงในรูปแบบที่เหมาะสมสำหรับการประมวลผล ในฐานะที่เป็นโลหะมีค่าของกลุ่มแพลทินัมเริ่มที่จะใช้ในเครื่องประดับตั้งแต่ปี 1900 แม้ว่าการใช้งานนี้ยังคงเป็นที่เกี่ยวข้องในวันนี้มากของอุตสาหกรรมทะลุ Palladium ได้กลายเป็นวัสดุที่นิยมมากสำหรับรายชื่อในระบบการถ่ายทอดทางโทรศัพท์และการสื่อสารไร้สายอื่น ๆ จึงมั่นใจได้ว่าชีวิตที่ยาวนานให้บริการและความน่าเชื่อถือสูงและทองคำขาวเพราะความต้านทานที่จะจุดประกายการกัดเซาะในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองเริ่มที่จะใช้ในหัวเทียนเครื่องบินรบ

หลังจากที่สงครามวิธีการแปลงขยายโมเลกุลในการกลั่นน้ำมันปิโตรเลียมได้สร้างความต้องการอย่างมากสำหรับคุณสมบัติของตัวเร่งปฏิกิริยาครอบครองโดยโลหะจากกลุ่มแพลทินัม โดยปี 1970 การบริโภคได้เพิ่มขึ้นมากยิ่งขึ้นเมื่อมาตรฐานการปล่อยมลพิษรถในสหรัฐอเมริกาและประเทศอื่น ๆ ได้นำไปสู่การใช้สารเคมีเหล่านี้ในการแปลงตัวเร่งปฏิกิริยาของก๊าซไอเสีย

แร่

ยกเว้นสำหรับเงินฝากลุ่มน้ำเล็ก ๆ ของแพลทินัมแพลเลเดียมและ osmiridium (โลหะผสมของอิริเดียมและออสเมียม) แทบไม่มีแร่ที่ได้รับองค์ประกอบทางเคมีองค์ประกอบหลัก - โลหะกลุ่มแพลทินัม แร่ธาตุที่มักจะมีอยู่ในแร่ซัลไฟด์โดยเฉพาะอย่างยิ่ง pentlandite (Ni, Fe) ₉ S ₈ laurite ที่พบมากที่สุดมาตุภูมิ ₂ irarsite (Ir, Ru, Rh, Pt) ลา osmiridium (IR, OS) cooperite (พีทีเอส) และแบร็ก (PT, PD) เอส

เงินฝากที่ใหญ่ที่สุดในโลกของกลุ่มโลหะแพลทินัม - Bushveld ซับซ้อนในแอฟริกาใต้ หุ้นขนาดใหญ่ของวัตถุดิบที่มีความเข้มข้นในเงินฝากของเบอรีในประเทศแคนาดาและ Norilsk-Talnakh ในไซบีเรีย ในสหรัฐอเมริกา, เงินฝากที่ใหญ่ที่สุดของแร่ธาตุกลุ่มแพลทินัมตั้งอยู่ในสติลวอเตอร์, มอนแทนา แต่ที่นี่พวกเขาจะมีขนาดเล็กกว่าในแอฟริกาใต้และรัสเซีย ผู้ผลิตทองคำรายใหญ่ที่สุดของโลกที่มีแอฟริกาใต้, รัสเซีย, ซิมบับเวและแคนาดา

การทำเหมืองแร่และการกลั่น

เมเจอร์แอฟริกาใต้และแคนาดาเหมืองดำเนินการโดยวิธีการทำเหมืองแร่ เกือบทั้งหมดของกลุ่มโลหะแพลทินัมที่สกัดจากทองแดงนิกเกิลหรือเกลือแร่ซัลไฟด์ที่ใช้แยกลอยอยู่ในน้ำ ละลายเข้มข้นผลิตส่วนผสมซึ่งเป็นที่ล้างออกของทองแดงและนิกเกิลซัลไฟด์ในหม้อนึ่งความดัน ชะล้างสารตกค้างที่เป็นของแข็งมี 15-20% กลุ่มโลหะแพลทินัม

บางครั้งถึงลอยอยู่ในน้ำโดยใช้การแยกแรงโน้มถ่วง ผลที่ได้คือสมาธิที่มี 50% ของโลหะแพลทินัมซึ่งช่วยขจัดความจำเป็นในการถลุง

สมบัติเชิงกล

โลหะกลุ่มแพลทินัมมีสมบัติเชิงกลที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ แพลทินัมและแพลเลเดียมค่อนข้างนุ่มและอ่อนมาก ด้วยโลหะเหล่านี้และโลหะผสมของพวกเขาสามารถทำงานได้ทั้งร้อนและเย็น โรเดียมจะถือว่าเป็นครั้งแรกที่มีความร้อนและจากนั้นก็สามารถรักษาได้ด้วยการหลอมเย็นบ่อยอย่างเป็นธรรม อิริเดียมและรูทีเนียมควรจะอุ่นทำงานเย็นพวกเขาไม่ได้ให้ใน

ออสเมียม - ของแข็งและกลุ่มที่มีอุณหภูมิหลอมละลายสูงสุด แต่แนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันกำหนดข้อ จำกัด ของตัวเอง อิริเดียมเป็นป้องกันการกัดกร่อนของโลหะแพลทินัมโรเดียมและชื่นชมสำหรับการเก็บรักษาของคุณสมบัติของพวกเขาที่อุณหภูมิสูงมากที่สุด

การใช้งานโครงสร้าง

การทำความสะอาดทองคำอบอ่อนนุ่มมากก็จะอ่อนแอต่อรอยขีดข่วนและความเสียหาย เพื่อเพิ่มความแข็งของมันจะถูกผสมกับเสียงส่วนใหญ่ขององค์ประกอบอื่น ๆ เครื่องประดับแพลทินัมเป็นที่นิยมมากในประเทศญี่ปุ่นที่เรียกว่า "Hackin" และ "ทองสีขาว" โลหะผสมสำหรับเครื่องประดับที่มี 90% Pt และ 10% Pd ซึ่งเป็นเรื่องง่ายต่อการจัดการและการบัดกรี นอกเหนือจากรูทีเนียมช่วยเพิ่มความแข็งของโลหะผสมในขณะที่รักษาความต้านทานการเกิดออกซิเดชัน โลหะผสมของแพลทินัมแพลเลเดียมและทองแดงที่ใช้ในผลิตภัณฑ์ปลอมแปลงเนื่องจากพวกเขาจะยากแพลทินัมแพลเลเดียมและค่าใช้จ่ายน้อย

ทดลองใช้ในการผลิตผลึกเดี่ยวในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์จำเป็นต้องมีความต้านทานการกัดกร่อนและความมั่นคงที่อุณหภูมิสูง สำหรับโปรแกรมนี้เป็นที่ดีที่สุดเหมาะแพลทินัม, แพลทินัมโรเดียมและอิริเดียม อัลลอยด์แพลทินัมโรเดียมใช้ในการผลิตเทอร์โมที่ใช้สำหรับการวัดอุณหภูมิสูงถึง 1,800 องศาเซลเซียส Palladium ถูกนำมาใช้ทั้งในที่บริสุทธิ์หรือในรูปแบบผสมในเครื่องใช้ไฟฟ้า (บริโภค 50%) ในโลหะผสมทันตกรรม (30%) โรเดียมรูทีเนียมและออสเมียมไม่ค่อยจะใช้ในรูปของสารบริสุทธิ์ - พวกเขาทำหน้าที่เป็นสารเจือกับกลุ่มโลหะทองคำอื่น ๆ

ตัวเร่งปฏิกิริยา

ประมาณ 42% ของทองคำที่ผลิตในเวสต์จะถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ของเหล่านี้ 90% ถูกใช้ในระบบไอเสียรถยนต์ขัดแย้งเม็ดวัสดุทนไฟหรือ honeycombs เคลือบด้วยทองคำขาว (และแพลเลเดียมและโรเดียม) ส่งเสริมการแปลงของไฮโดรคาร์บอนเผาไหม้ก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์และออกไซด์ของไนโตรเจนลงไปในน้ำ, คาร์บอนไดออกไซด์และไนโตรเจน

โลหะผสมของทองคำและ 10% โรเดียมในรูปแบบของตารางโลหะสีแดงร้อนทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการทำปฏิกิริยาระหว่างแอมโมเนียและอากาศเพื่อผลิตไนโตรเจนออกไซด์และกรดไนตริก เมื่อให้อาหารของแอมโมเนียที่มีส่วนผสมของก๊าซมีเทนสามารถเตรียมกรดไฮโดร เมื่อปรับแต่งแพลทินัมบนพื้นผิวของเม็ดอลูมิเนียมในเครื่องปฏิกรณ์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการแปลงของห่วงโซ่ยาวกิ่งโมเลกุลของน้ำมันในไอโซพาราฟินที่เป็นที่ต้องการในส่วนผสมของน้ำมันเบนซินออกเทนสูง

ไฟฟ้า

ทุกกลุ่มโลหะแพลทินัมสามารถนำมาใช้ galvanically เพราะความแข็งและความมันวาวของสารเคลือบผิวส่วนใหญ่มักจะถูกนำไปใช้โรเดียม แม้ว่าความคุ้มค่าที่มีความหนาเทียบเคียงสูงกว่าทองคำหนาแน่นต่ำช่วยให้การใช้น้ำหนักน้อยของวัสดุ

Palladium - กลุ่มแพลทินัมโลหะซึ่งเป็นเรื่องง่ายที่จะใช้สำหรับเคลือบ เนื่องจากความแรงของการเพิ่มวัสดุอย่างมาก รูทีเนียมได้พบการประยุกต์ใช้ในเครื่องมือที่มีไว้สำหรับการรักษาของแรงเสียดทานที่ความดันต่ำ

สารประกอบทางเคมี

คอมเพล็กซ์อินทรีย์ของกลุ่มโลหะทองคำเช่นคอมเพล็กซ์ alkilplatiny ใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในพอลิเมอโอเลฟินการผลิตโพรพิลีนและพลาสติกเช่นเดียวกับการเกิดออกซิเดชันของเอทิลีนเพื่อ acetaldehyde

เกลือทองคำถูกนำมาใช้มากขึ้นในการรักษาด้วยเคมีบำบัดโรคมะเร็ง ตัวอย่างเช่นพวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของยาเสพติดเช่น "carboplatin" และ "พลา" รูทีเนียมออกไซด์เคลือบขั้วไฟฟ้าใช้ในการผลิตคลอรีนและโซเดียมคลอเรท โรเดียมซัลเฟตและโรเดียมฟอสเฟตที่ใช้ในการ อาบน้ำด้วยไฟฟ้า