Il platino è un metallo denso, stabile e raro che viene spesso utilizzato in gioielleria per il suo aspetto attraente, simile all'argento, come così come in applicazioni mediche, elettroniche e chimiche grazie alle sue varie e uniche sostanze chimiche e fisiche proprietà.
Proprietà
- Simbolo atomico: pt
- Numero atomico: 78
- Categoria elemento: metallo di transizione
- Densità: 21,45 grammi / centimetro3
- Punto di fusione: 3214,9 ° F (1768,3 ° C)
- Punto di ebollizione: 6917 ° F (3825 ° C)
- Durezza di Moh: 4-4,5
Caratteristiche
Il platino metallico ha una serie di proprietà utili, il che spiega la sua applicazione in un'ampia gamma di settori. È uno degli elementi metallici più densi, quasi due volte più denso del piombo, e molto stabile, conferendo al metallo eccellente corrosione proprietà resistenti. Un buon conduttore di elettricità, anche il platino lo è malleabile (in grado di essere modellato senza rompersi) e duttile (in grado di essere deformato senza perdere forza).
Il platino è considerato un metallo biologicamente compatibile perché non è tossico e stabile, quindi non reagisce o influisce negativamente sui tessuti del corpo. Recenti ricerche hanno anche dimostrato che il platino inibisce la crescita di alcune cellule cancerose.
Storia
Una lega di metalli del gruppo del platino (PGM), che include platino, è stato utilizzato per decorare lo scrigno di Tebe, una tomba egizia che risale al 700 a.C. circa. Questo è il primo uso noto del platino, sebbene anche i sudamericani precolombiani realizzassero ornamenti in oro e platino leghe.
I conquistadores spagnoli furono i primi europei ad incontrare il metallo, sebbene lo trovassero un fastidio nella loro ricerca dell'argento a causa del suo aspetto simile. Si riferivano al metallo come Platina—Una versione di Plata, la parola spagnola per argento - o Platina del Pinto a causa della sua scoperta nelle sabbie lungo le rive del fiume Pinto nell'odierna Columbia.
La prima produzione e una grande scoperta
Sebbene studiato da un certo numero di chimici inglesi, francesi e spagnoli a metà del XVIII secolo, Francois Chabaneau fu il primo a produrre un campione puro di platino nel 1783. Nel 1801, l'inglese William Wollaston scoprì un metodo per estrarre efficacemente il metallo dal minerale, che è molto simile al processo utilizzato oggi.
L'aspetto simile all'argento del metallo platino lo rese rapidamente una merce preziosa tra i reali e i ricchi che cercavano gioielli realizzati con l'ultimo metallo prezioso.
La crescente domanda portò alla scoperta di grandi depositi negli Urali nel 1824 e in Canada nel 1888, ma la scoperta cambiamento fondamentale Il futuro del platino non arrivò fino al 1924, quando un agricoltore in Sud Africa si imbatté in una pepita di platino in un alveo. Ciò alla fine portò alla scoperta del geologo Hans Merensky del complesso igneo di Bushveld, il più grande deposito di platino sulla terra.
Usi recenti del platino
Sebbene alcune applicazioni industriali per il platino (ad esempio, i rivestimenti delle candele) fossero in uso dalla metà del XX secolo, la maggior parte dell'attuale le applicazioni elettroniche, mediche e automobilistiche sono state sviluppate solo dal 1974, quando le normative sulla qualità dell'aria negli Stati Uniti hanno introdotto il epoca autocatalyst.
Da quel momento, il platino è diventato uno strumento di investimento ed è negoziato sul New York Mercantile Exchange e il London Platinum and Palladium Market.
Produzione di platino
Sebbene il platino si trovi più spesso naturalmente nei depositi di placer, platino e metallo del gruppo del platino I minatori (PGM) di solito estraggono il metallo dalla sperrilite e dalla cooperite, due minerali contenenti platino.
Il platino si trova sempre insieme ad altri PGM. Nel complesso Bushveld del Sud Africa e un numero limitato di altri minerali, i PGM sono presenti in quantità sufficienti per rendere economica l'estrazione esclusiva di questi metalli; considerando che, nei depositi russi di Norilsk e Sudbury in Canada, il platino e altri MGP vengono estratti come sottoprodotti di nichel e rame. L'estrazione del platino dal minerale richiede sia capitale che lavoro. Possono essere necessari fino a 6 mesi e da 7 a 12 tonnellate di minerale per produrre un'oncia troy (31,135 g) di platino puro.
Il primo passo in questo processo è frantumare il minerale contenente platino e immergerlo nel reagente contenente acqua; un processo noto come "flottazione con schiuma". Durante la flottazione, l'aria viene pompata attraverso il liquame dell'acqua minerale. Le particelle di platino si attaccano chimicamente all'ossigeno e salgono in superficie in una schiuma che viene scremata per un'ulteriore raffinazione.
Le fasi finali della produzione
Una volta essiccata, la polvere concentrata contiene ancora meno dell'1% di platino. Viene quindi riscaldato a oltre 2732F ° (1500C °) in forni elettrici e l'aria viene nuovamente soffiata attraverso, rimuovendo ferro e impurità di zolfo. Tecniche elettrolitiche e chimiche sono impiegate per estrarre nichel, rame e cobalto, risultando in un concentrato del 15-20% di PGM.
L'acqua regia (una miscela di acido nitrico e acido cloridrico) viene utilizzata per sciogliere il platino metallico dal concentrato minerale creando cloro che si lega al platino per formare cloroplatino acido. Nella fase finale, il cloruro di ammonio viene utilizzato per convertire l'acido cloroplatinico in esacloroplatinato di ammonio, che può essere bruciato per formare platino metallico puro.
I più grandi produttori di platino
La buona notizia è che non tutto il platino è prodotto da fonti primarie in questo processo lungo e costoso. Secondo United States Geological Survey (USGS) statistiche, circa il 30% degli 8,53 milioni di once di platino prodotti nel mondo nel 2012 provenivano da fonti riciclate.
Con le sue risorse concentrate nel complesso Bushveld, il Sudafrica è di gran lunga il più grande produttore di platino, fornendo oltre il 75% della domanda mondiale, mentre anche Russia (25 tonnellate) e Zimbabwe (7,8 tonnellate) sono grandi produttori. Anglo Platinum (Amplats), Norilsk Nickel e Impala Platinum (Implats) sono i i maggiori produttori individuali di platino metallo.
Applicazioni
Per un metallo la cui produzione globale annua è di sole 192 tonnellate, il platino si trova in molti oggetti di uso quotidiano e lo è fondamentale per la produzione.
L'utilizzo maggiore, che rappresenta circa il 40% della domanda, è l'industria della gioielleria dove viene utilizzato principalmente nella lega che produce l'oro bianco. Si stima che oltre il 40% delle fedi nuziali vendute negli Stati Uniti contenga del platino. Gli Stati Uniti, la Cina, il Giappone e l'India sono i maggiori mercati per i gioielli in platino.
Applicazioni industriali
La resistenza alla corrosione del platino e la stabilità alle alte temperature lo rendono ideale come catalizzatore nelle reazioni chimiche. I catalizzatori accelerano le reazioni chimiche senza subire alterazioni chimiche durante il processo.
La principale applicazione del platino in questo settore, che rappresenta circa il 37% della domanda totale di metallo, è nei convertitori catalitici per automobili. I convertitori catalitici riducono le sostanze chimiche nocive dalle emissioni di scarico avviando reazioni che trasformare oltre il 90% degli idrocarburi (monossido di carbonio e ossidi di azoto) in altri, meno nocivi, composti.
Il platino è anche usato per catalizzare l'acido nitrico e la benzina; aumentando i livelli di ottano nel carburante. Nell'industria elettronica, i crogioli di platino vengono utilizzati per realizzare cristalli semiconduttori per laser, mentre le leghe vengono utilizzate per realizzare dischi magnetici per dischi rigidi di computer e contatti di commutazione nel settore automobilistico controlli.
Applicazioni mediche
La domanda del settore medico è in crescita poiché il platino può essere utilizzato per entrambe le sue proprietà conduttive nei pacemaker. elettrodi, nonché impianti uditivi e retinici, e per le sue proprietà anti-cancro nei farmaci (ad esempio, carboplatino e cisplatino).
Di seguito è riportato un elenco di alcune delle molte altre applicazioni per il platino:
- Con rodio, utilizzato per realizzare termocoppie ad alta temperatura
- Per ottenere un vetro piatto otticamente puro per TV, LCD e monitor
- Per realizzare fili di vetro per fibre ottiche
- In leghe utilizzate per formare le punte delle candele automobilistiche e aeronautiche
- In sostituzione dell'oro nelle connessioni elettroniche
- Nei rivestimenti per condensatori ceramici in dispositivi elettronici
- In leghe per alte temperature per ugelli di carburante per aviogetti e ogive per missili
- Negli impianti dentali
- Per realizzare flauti di alta qualità
- Nei rilevatori di fumo e monossido di carbonio
- Per produrre siliconi
- Nei rivestimenti per rasoi