La plateno grupo metaloj: revizio de la listo, ecoj kaj aplikoj

Platena grupo metaloj - Estas ses nobla valoraj kemiaj elementoj kiu estas apudmetitaj en la perioda tabelo. Ĉio estas la metaloj de transiro de grupoj 5-6, 8-10 periodo.

Platena Grupo Metaloj: Listo

La grupo konsistas el la sekvanta ses kemiaj elementoj aranĝitaj en ordo de kreskanta atoma pezo:

• Ru - rutenio.
• Rh - Rodio.
• Pd - paladio.
• Os - Os.
• Ir - iridio.
• Pt - plateno.

Platena grupo metaloj havas arĝenta-blanka koloro, kun la escepto de osmio, kio koloro estas blu-blanka. Iliaj kemiaj paradoksa konduto en ke ili estas tre imuna al la plimulto reactivos, sed estas uzataj kiel kataliziloj aŭ akceli facile kontroli la rapido de oxidación, redukto kaj hidrogenación reagoj.

Rutenio kaj osmio estas kristaliĝis en seslatere pakitaj sistemo, dum aliaj havas vizaĝon-centrita kuba strukturo. Ĉi tio reflektas en la pli granda malmoleco de rutenio kaj osmio.

Historio de malkovro

Kvankam la plateno-oro artefaktoj datita al 700 aK. e., de la ĉeesto de metalo estas prefere hazarda ol reguleco. La jesuitas en la XVI jarcento, menciita densaj grizaj ŝtonetojn asociitaj aluviaj oro deponejoj. Ĉi tiuj ŝtonoj ne povas esti fandita, sed formas alojon de oro, la bullion iĝas fragila kaj estis neeble purigi. Ŝtonoj komencis nomante platina del Pentras - buletojn el arĝento materialon de la Pinto Rivero, alfluanto de la Sankta rivero Johano en Kolombio.

Modlebla plateno, kiu povas akiri nur post kompleta metalo purigado, estis elamasigita fare de la franca fizikisto Shaba en 1789. El ĝi estis farita taso, prezentita al Pio VI. En la malfermo de paladio en 1802, diris la angla apotekisto William Wollaston, kiu nomis kemiaj. plateno-grupo metalo elemento post la asteroido. Wollaston poste deklaris la eltrovo de alia substanco ĉeestas en mineralo de plateno. Ĝi nomis rodio pro la rozkolora koloro de la metalo saloj. Malfermante iridio (nomita laŭ la diino de la ĉielarko Iriso pro la buntajn lia saloj) kaj osmio (de la greka vorto "odoro" pro la kloron odoron de lia flamiĝemaj oksido) estis faritaj fare de la brita kemiisto Smithson Tennant en 1803. Franca sciencistoj Hippolyte Victor Collet-Deskoti, Antoine-Fransua Furkrua, kaj Nikolaon-Lui Voklen identigitaj du metaloj samtempe. Rutenio, izolita kaj identigita fare de la lasta elemento ricevis sian nomon de la latina nomo de la rusa la rusa kemiisto Karl Karlovich Klaus en 1844.

Kontraste tiaj facile izolita en relative pura stato de simpla fajro rafinado agentoj kiel ekzemple oro, arĝento kaj metaloj de la plateno grupo postulas kompleksajn vaporon kemia traktado. Ĉi tiuj metodoj ne estis disponeblaj ĝis la malfrua 19-a jarcento, do la identigo kaj izolado de la plateno grupo iom postrestis la arĝento kaj oro por miloj da jaroj. Krome, la alta punkto de fandado de ĉi tiuj metaloj limigis ilian uzon ĝis esploristoj en Britio, Francio, Germanio kaj Rusio ne disvolvis metodojn por plateno konvertiĝo en formon taŭga por prilaborado. Kiel la valoraj metaloj de la plateno grupo komencis esti uzita en juveloj ekde 1900. Kvankam tiu uzo estas ankoraŭ grava hodiaŭ, multe de ĝia industria superis. Paladio fariĝis tre populara materialo por kontaktoj en telefona relajso sistemoj kaj aliaj sendrataj komunikadoj, certigante longa servo vivo kaj alta fidindeco, kaj plateno, pro ĝia rezisto inciti erozio, dum la dua mondmilito komencis esti uzita en sparkiloj aviadiloj de batalo.

Post la milito la molekula etendo konvertiĝo metodojn en nafto rafinado kreis grandegan postulon por kataliza propraĵoj posedita de metaloj de la plateno grupo. Per la 1970-konsumado kreskis eĉ pli kiam aŭto emisiones normoj en Usono kaj aliaj landoj kondukis al la uzo de ĉi tiuj kemiaĵoj en la kataliza konvertiĝo de la gasoj de ellasilo.

erco

Krom malgrandaj aluviaj deponaĵoj de plateno, paladio kaj osmiridium (alojo de iridio kaj osmio), preskaŭ neniu erco, kiu estis grava komponento kemia elemento - plateno grupo metalo. Mineraloj estas kutime enhavas sulfuro menas, aparte pentlandite (Nek, Fido) ₉ S _8. La plej ofta laurite rus ₂ irarsite, (Kaj, Ru, Rh, Pt) azenon osmiridium (Ir, Os), cooperite, (PTS) kaj Bragg (Pt, Pd) S.

La plej granda monda deponejo de plateno grupo metaloj - Bushveld kompleksa en Sudafriko. Grandaj akcioj de krudmaterialoj estas koncentritaj en kuŝejoj de Sudbury en Kanado kaj Norilsk-Talnakh en Siberio. En Usono, la plej granda deponejoj de plateno grupo mineraloj troviĝas en Stillwater, Montano, sed ĉi tie ili estas multe pli malgranda ol en Sudafriko kaj Rusio. La plej granda monda plateno produktantoj estas Sud-Afriko, Rusio, Zimbabvo kaj Kanado.

Minado kaj rafinado

Major sudafrika kaj kanada mino operaciita de minería metodo. Virtuale ĉiuj plateno grupo metaloj estas ĉerpitaj el kupro aŭ nikelo sulfuro mineraloj uzante flosado disiĝo. Melting koncentrita produktas miksaĵon kiu estas lavita el kupro kaj nikelo sulphides en aŭtoklavo. Lixiviación la solida restaĵo enhavas de 15 al 20% plateno grupo metaloj.

Kelkfoje ĝis Flotation uzante gravito disiĝo. La rezulto estas koncentrita enhavas 50% de la plateno metalo, kiu forigas la neceson de fundición.

mekanikaj ecoj

La plateno grupo metaloj estas signife malsamaj mekanikaj propraĵoj. Plateno kaj paladio estas tre mola kaj tre modlebla. Kun ĉi tiuj metaloj kaj iliaj alojoj povas kuri ambaŭ varma kaj malvarma. Rodio estas unua traktita kun varma, kaj tiam ĝi povas esti traktita kun malvarmaj sufiĉe oftaj recocido. Iridio kaj rutenio devus esti varmigita, malvarma laborista, ili ne cedas.

Osmio - la solida kaj la grupo havas la plej altan temperaturo de fandado, sed lia tendenco al oxidación altrudas siajn proprajn limigojn. Iridio estas plej korodon-hardita de la plateno metaloj, rodio kaj estimita por la konservado de liaj proprietoj al altaj temperaturoj.

strukturan aplikoj

Kiel pura Annealed plateno estas tre mola, estas susceptible al arañazos kaj damaĝo. Pliigi lia malmoleco estas kunfandita kun pluralidad de aliaj elementoj. Plateno juveloj estas tre populara en Japanio, kie ĝi nomiĝas "Hackin" kaj "blanka oro". Alojoj por juveloj enhavas 90% Pt kaj 10% Pd, kiu estas facila de manipuli kaj lutante. Aldono de rutenio plibonigas la malmoleco de la alojo, konservante la oxidación rezisto. La alojoj de plateno, paladio kaj kupro estas uzitaj en la forĝitaj produkto, pro tio ke estas pli malfacila plateno-paladio kaj malpli kosta.

Fandujoj uzata por produkti ununuran kristaloj en la semikonduktaĵo industrio, postulas korodo rezisto kaj stabileco ĉe altaj temperaturoj. Por ĉi tiu apliko, ĝi taŭgas plateno, plateno-rodio, kaj iridio. Plateno-rodio alojo uzita en la produktado de termopares kiu estas uzataj por mezuri altaj temperaturoj ĝis 1800 ° C. Paladio estas uzata ĉu en pura aŭ en miksitaj formon en elektra aparatoj (50% konsumado), en denta alojoj (30%). Rodio, rutenio kaj osmio estas malofte uzita en ĝia pura formo - ili servas kiel dopant al la alia plateno grupo metaloj.

kataliziloj

Pri 42% de la plateno produktita en la Okcidento, estas uzata kiel katalizilo. El tiuj, 90% estas uzitaj en aŭto ellasilo sistemoj, kie la ribeluloj buletojn aŭ kahelaroj kovrita de plateno (kaj paladio kaj rodio) promocii konvertiĝo de unburned hidrokarbonoj, monóxido de karbono kaj nitrogeno oksidoj en akvo, karbona dioksido kaj nitrogeno.

Alojo de plateno kaj 10% rodio en la formo de ruĝa-varma metalo krado servas kiel katalizilo en la reago inter amoniako kaj aero por produkti nitrogeno oksidoj kaj acida nítrico. Dum manĝado de amoniako kun metano miksaĵo povas prepari acida cianhídrico. Kiam rafinis plateno sur la surfaco de la alúmina gránulos en la reaktoro estas katalizilo por la konvertiĝo de longa ĉeno ramificado molekuloj de oleo en isoparaffins kiuj deziris en miksaĵo de alta octanaje benzino.

Electroplating

Ĉiuj plateno grupo metaloj povas esti aplikita galvanically. Pro la malmoleco kaj brilo de la revestimiento estas plej ofte aplikata rodio. Kvankam ĝia valoro je komparebla dikecojn altaj ol plateno malpli densan permesas la uzon de malpli pezo de materialo.

Paladio - plateno grupo metalo, kiu estas pli facile uzi por la revestimiento. Pro la forto de la materialo pliigas konsiderinde. Rutenio trovis aplikon en instrumentoj intencita por la traktado de frotado je malalta premo.

kemiaj kombinaĵoj

Organika kompleksaj de plateno grupo metaloj kiel alkilplatiny kompleksoj uzata kiel kataliziloj en la polimerización de olefinas, la produktado de polipropileno kaj polietileno, kaj ankaŭ la oxidación de etileno al acetaldehido.

plateno saloj estas pli kaj pli uzata en kancero kemioterapio. Ekzemple, ili estas parto de la drogoj kiel "carboplatino" kaj "cisplatino". Rutenio rusto tegita elektrodoj uzitaj en la produktado de kloro kaj natrio clorato. Rodio sulfato kaj rodio fosfato uzata en Electroplating banoj.