فلزات گروه پلاتین: یک بررسی از لیست، خواص و کاربرد

پلاتین فلزات گروه - شش عنصر شیمیایی با ارزش نجیب که در جدول تناوبی قرار دارد. همه فلزات واسطه گروه های 5-6، دوره 8-10 می باشد.

پلاتین گروه فلزات: فهرست

این گروه متشکل از شش عنصر شیمیایی زیر به ترتیب افزایش وزن اتمی:

• انگشت های دست فاصله - روتنیم.
• RH - رادیوم.
• PD - پالادیوم است.
• عامل - سیستم عامل.
• IR - ایریدیم است.
• پلاتین - پلاتین.

فلزات گروه پلاتین به رنگ سفید نقره ای، به استثنای اوسمیوم، که رنگ مایل به آبی-سفید است. رفتار متناقض شیمیایی آنها که در آنها به معرفها بسیار مقاوم در برابر، اما به عنوان کاتالیزور یا تسریع آسانی کنترل نرخ واکنش های اکسیداسیون، کاهش و هیدروژن استفاده می شود.

روتنیم و اوسمیوم در سیستم از نزدیک بسته بندی شده شش ضلعی متبلور شده است، در حالی که دیگران دارای ساختار مکعبی. این است که در سختی بزرگتر از روتنیم و اوسمیوم منعکس شده است.

تاریخچه کشف

اگر چه آثار پلاتین طلا به 700 پیش از میلاد. ه، از وجود فلز آن است و نه تصادفی از نظم است. یسوعیان در قرن شانزدهم، ذکر سنگریزه های خاکستری متراکم در ارتباط با سپرده طلا آبرفتی. این سنگ می ذوب شود، اما آنها یک آلیاژ با طلا تشکیل می دهند، شمش شکننده می شود، و آن را غیر ممکن برای تمیز کردن بود. سنگ شروع به تماس Platina del pinto را - گلوله از مواد نقره ای از پینتو رودخانه، یک شاخه از رودخانه سان خوان در کلمبیا.

پلاتین نرم و قابل انعطاف است که می تواند تنها پس از تمیز کردن فلز کامل به دست آمده، توسط فیزیکدان فرانسوی شبا در 1،789 خاص شد. از آن یک فنجان ساخته شده بود، به پاپ پیوس ششم معرفی شده اند. در افتتاح پالادیوم در سال 1802، گفت: شیمیدان انگلیسی ویلیام ولاستون، که به نام شیمیایی. عنصر فلز پلاتین-گروه پس از سیارک. ولاستون پس از آن کشف یکی دیگر از ماده موجود در سنگ معدن پلاتین اعلام کرد. این او به نام رودیوم با توجه به رنگ صورتی نمک های فلزی است. باز کردن ایریدیوم (پس از الهه رنگین کمان جنس زنبق و سوسن به نام به دلیل متنوع نمک آن) و اوسمیوم (از کلمه یونانی "بو" به خاطر بوی کلر اکسید فرار آن) توسط شیمیدان انگلیسی Smithson Tennant در 1803 ساخته شد. دانشمندان فرانسوی هیپولیت ویکتور Collet در-Deskoti، آنتوان-Fransua Furkrua، و نیکلاس-لیو Voklen دو فلز به طور همزمان شناخته شده است. روتنیم، جدا شده و مشخص شده توسط آخرین عنصر نام خود را از نام لاتین روسیه شیمیدان روسی کارل Karlovich کلاوس در سال 1844 است.

بر خلاف چنین به راحتی در حالت نسبتا خالص عوامل پالایش آتش ساده مانند طلا، جدا شده نقره و فلزات گروه پلاتین نیاز درمان شیمیایی آبی پیچیده است. این روش ها نبودند تا اواخر قرن 19، به طوری که تشخیص و تفکیک گروه پلاتین در پشت نقره و طلا برای هزاران سال عقب افتاده است. علاوه بر این، نقطه ذوب بالا از این فلزات استفاده از آنها را محدود کرده است تا زمانی که محققان در بریتانیا، فرانسه، آلمان و روسیه روش برای تبدیل پلاتین را به یک فرم مناسب برای پردازش توسعه یافته نیست. به عنوان فلزات گرانبها گروه پلاتین شروع به در طلا و جواهر از سال 1900 مورد استفاده قرار گیرد. اگر چه این استفاده است هنوز هم مربوط به امروز، بسیاری از صنعتی خود پیشی گرفته است. پالادیوم تبدیل شده است یک ماده بسیار محبوب برای مخاطبین در سیستم رله تلفن و سایر ارتباطات بی سیم، حصول اطمینان از عمر طولانی و قابلیت اطمینان بالا، و پلاتین، به دلیل مقاومت آن در برابر جرقه فرسایش، در طول جنگ جهانی دوم شروع به در جرقه استفاده می شود شاخه هواپیماهای جنگی.

پس از جنگ، روش های تبدیل فرمت مولکولی در نفت تقاضای زیاد برای خواص کاتالیزوری برخوردار شده توسط فلزات از گروه پلاتین ایجاد کرده است. توسط 1970s، مصرف حتی بیشتر افزایش یافته است که استانداردهای تولید گازهای گلخانه ای ماشین در ایالات متحده و دیگر کشورها به استفاده از این مواد شیمیایی در تبدیل کاتالیزوری از گازهای خروجی از اگزوز منجر شده است.

سنگ معدن

به جز رسوبات آبرفتی کوچک از پلاتین، پالادیوم و osmiridium (آلیاژ ایریدیم و اسمیم)، عملا هیچ سنگ معدن، که یک عنصر جزء شیمیایی عمده بوده است - یک فلز گروه پلاتین. مواد معدنی معمولا در کانیهای سولفید، به ویژه پنتلاندیت (نیکل، آهن) ₉ S ₈ موجود _است. laurite رایج ترین RUS _2، irarsite، (IR، RU، ارهاش، پلاتین) الاغ، osmiridium (IR، سیستم عامل)، cooperite، (PTS) و براگ (پلاتین، پالادیم) S.

بزرگترین ذخیره در جهان از فلزات گروه پلاتین - پیچیده Bushveld در آفریقای جنوبی. سهام بزرگ از مواد خام در سپرده Sudbury در کانادا و Norilsk-Talnakh در سیبری متمرکز شده است. در ایالات متحده، بزرگترین ذخایر مواد معدنی گروه پلاتین در Stillwater، مونتانا واقع، اما در اینجا آنها بسیار کوچکتر از در آفریقای جنوبی و روسیه هستند. بزرگترین تولید کننده پلاتین جهان هستند آفریقای جنوبی، روسیه، زیمبابوه و کانادا است.

استخراج و تصفیه

عمده معدن آفریقای جنوبی و کانادا اداره شده توسط روش استخراج از معادن. تقریبا همه از فلزات گروه پلاتین از مس یا سولفید نیکل مواد معدنی با استفاده از جدایی شناور استخراج شده است. ذوب کنسانتره تولید مخلوطی است که از مس و نیکل سولفید در اتوکلاو شسته شوند. شستشو باقی مانده جامد شامل 15 تا 20٪ فلزات گروه پلاتین.

گاهی اوقات تا فلوتاسیون با استفاده از گرانش جدایی. نتیجه یک کنسانتره حاوی 50٪ از فلز پلاتین، که ضرورت ذوب حذف است.

خواص مکانیکی

فلزات گروه پلاتین به میزان قابل توجهی خواص مکانیکی مختلف است. پلاتین و پالادیوم کاملا نرم و بسیار نرم و قابل انعطاف می باشد. با این فلزات و آلیاژهای آنها می تواند اجرا شود هر دو سرد و گرم. رادیوم اولین بار با یک گرم درمان و سپس می توان آن را با سرد و فولاد نسبتا مکرر درمان می شود. ایریدیوم و روتنیوم باید گرم شود، کار سرد، آنها را نمی دهد در.

اوسمیوم - جامد و گروه دارای بالاترین دمای ذوب، اما گرایش آن به اکسیداسیون محدودیت های خود را تحمیل می کند. ایریدیوم بسیاری از فلزات پلاتین، رودیوم و قدردانی برای حفظ خواص آنها در درجه حرارت بالا مقاوم در برابر خوردگی است.

کاربردهای ساختاری

پلاتین حرارت تمیز بسیار نرم است، آن را مستعد ابتلا به خراش و آسیب است. برای افزایش سختی آن است که با کثرت عناصر دیگر ذوب شده. طلا و جواهر پلاتین در ژاپن، که در آن است به نام "Hackin" و "طلای سفید" بسیار محبوب است. آلیاژ طلا و جواهر حاوی 90٪ پلاتین و 10٪ پالادیم است که آسان برای مدیریت و لحیم کاری. علاوه بر این از روتنیم را بهبود می بخشد به سختی از آلیاژ، در حالی که حفظ مقاومت در برابر اکسیداسیون است. آلیاژهای پلاتین، پالادیوم و مس در محصول جعلی استفاده می شود، از آنجایی که آنها سخت تر از پلاتین، پالادیوم و کم هزینه تر است.

بوته مورد استفاده برای تولید بلورهای مجزا در صنعت نیمه هادی، نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و ثبات در دمای بالا. برای این نرم افزار، آن پلاتین مناسب، پلاتین رودیوم، ایریدیوم و است. آلیاژ پلاتین رودیوم مورد استفاده در تولید ترموکوپل که برای اندازه گیری درجه حرارت بالا تا 1800 درجه سانتی گراد استفاده پالادیوم است یا در خالص و یا در فرم مختلط در دستگاه های الکتریکی (50٪ مصرف)، در آلیاژهای دندانی (30٪) استفاده می شود. رودیوم، روتنیوم و اوسمیوم به ندرت در شکل خالص خود استفاده می شود - آنها به عنوان ناخالصی به سایر فلزات گروه پلاتین خدمت می کنند.

کاتالیزور

حدود 42 درصد از پلاتین تولید شده در غرب است، به عنوان کاتالیزور استفاده می شود. از این تعداد، 90 درصد است که در سیستم اگزوز خودرو، که در آن گلوله های نسوز و یا پزشکی پوشش داده شده با پلاتین (و پالادیوم، رودیوم و) ترویج تبدیل هیدروکربن های نسوخته، مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن به آب، دی اکسید کربن و نیتروژن استفاده می شود.

آلیاژ پلاتین و 10٪ رودیم در قالب یک شبکه فلزی قرمز گرم به عنوان یک کاتالیزور در واکنش بین آمونیاک و هوا برای تولید اکسیدهای نیتروژن و اسید نیتریک است. هنگامی که تغذیه از آمونیاک با مخلوط متان می تواند آماده اسید هیدروسیانیک. هنگامی که پالایش پلاتین در سطح گرانول آلومینا در راکتور یک کاتالیزور برای تبدیل زنجیره ای طولانی مولکول شاخه نفت در isoparaffins که در مخلوطی از بنزین اکتان بالا مورد نظر است.

آبکاری

همه فلزات گروه پلاتین می توان الکتریکی استفاده می شود. به دلیل سختی و براق پوشش است که اغلب رودیوم اعمال می شود. اگرچه ارزش خود را در ضخامت های مقایسه بالاتر از پلاتین چگالی پایین تر اجازه می دهد تا با استفاده از وزن کمتر از مواد است.

پالادیوم - فلز گروه پلاتین است که ساده تر برای استفاده در پوشش. با توجه به قدرت، بطور قابل توجهی افزایش می دهد ماده است. روتنیم نرم افزار در نظر گرفته شده ابزار برای درمان اصطکاک در فشار پایین پیدا کرده است.

ترکیبات شیمیایی

کمپلکس های آلی از فلزات گروه پلاتین مانند alkilplatiny مجتمع به عنوان کاتالیزور در پلیمریزاسیون الفین، تولید پلی پروپیلن و پلی اتیلن، و همچنین اکسیداسیون اتیلن به استالدهید استفاده می شود.

نمک پلاتین به طور فزاینده ای در شیمی درمانی سرطان استفاده می شود. برای مثال، آنها بخشی از مواد مخدر مثل "کربوپلاتین" و "سیس پلاتین" هستند. اکسید روتنیم الکترودهای مورد استفاده در تولید کلر و سدیم کلرات پوشیده شده است. سولفات رادیوم و رودیوم فسفات مورد استفاده در آبکاری حمام.