Платина

Платина — драгоценный металл, известный своей редкостью, красотой и разнообразным промышленным применением. Это химический элемент с символом Pt и атомным номером 78 в таблице Менделеева.

Введение: Платина обычно встречается в природе как редкий минерал, но чаще ее получают как побочный продукт добычи других металлов, особенно из руд, содержащих никель и медь. Это плотный, податливый и очень устойчивый к коррозии металл, что делает его ценным для различных целей, включая ювелирные изделия, каталитические нейтрализаторы в автомобилях и промышленное применение. Его название «платина» происходит от испанского слова «platina», что означает «маленький». Серебряный», потому что ранние испанские исследователи часто встречали платину наряду с серебром. депозиты и поначалу считал это неприятностью.

Определение как минерал: В геологическом контексте он считается минералом, если он естественным образом встречается в земной коре. Обычно он образуется в виде небольших, похожих на самородки зерен или зерен неправильной формы в определенных типах. горные породы и рудные месторождения. Платиновые минералы обычно связаны с никелевыми и медными рудами, а основным минеральным источником часто является минерал сперрилит (PtAs2). Сперрилит — минерал арсенида платины, один из немногих встречающихся в природе минералов. полезные ископаемые содержащий платину в качестве основного компонента.

Платина также может встречаться в природе в виде сплава с другими элементами. Например, самородная платина, состоящая в основном из платины (Pt) и незначительных примесей, встречается редко. Обычно он встречается в аллювиальных отложениях, часто связанных с другими тяжелыми минералами, такими как золото и палладий.

Важно отметить, что подавляющее большинство мирового производства платины происходит из первичных источников (руд, богатых элементами платиновой группы), а не из самородной платины. Извлечение платины из руд и ее переработка — сложный и энергоемкий промышленный процесс. Он высоко ценится за свой блеск, долговечность и устойчивость к потускнению, что делает его ценным материалом в различных отраслях промышленности и декоративных целях.

Сотовые данные: Пространство Группа: Fm3m. а = 3.9231 Z = 4

Фамилия: от испанского platina, уменьшительное от plata, серебро.

Объединение: сплавы Pt–Fe, халькопирит, хромит, магнетит

Свойства платины

Платина — драгоценный металл, известный своей редкостью, красотой и разнообразным промышленным применением. Это химический элемент с символом Pt и атомным номером 78 в таблице Менделеева. Вот введение и определение платины как минерала:

Введение: Платина обычно встречается в природе как редкий минерал, но чаще ее получают как побочный продукт добычи других металлов, особенно из руд, содержащих никель и медь. Это плотный, податливый и очень устойчивый к коррозии металл, что делает его ценным для различных целей, включая ювелирные изделия, каталитические нейтрализаторы в автомобилях и промышленное применение. Ее название «платина» происходит от испанского термина «platina», что означает «маленькое серебро», поскольку ранние испанские исследователи часто встречали платину рядом с месторождениями серебра и поначалу считали ее неприятной.

Определение как минерал: В геологическом контексте платина считается минералом, если она естественным образом встречается в земной коре. Обычно он образуется в виде мелких самородков или зерен неправильной формы в определенных типах горных пород и рудных месторождений. Платиновые минералы обычно связаны с никелевыми и медными рудами, а основным минеральным источником платины часто является минерал сперрилит (PtAs2). Сперрилит — это минерал арсенида платины, который является одним из немногих встречающихся в природе минералов, содержащих платину в качестве основного компонента.

Платина также может встречаться в природе в виде сплава с другими элементами. Например, самородная платина, состоящая в основном из платины (Pt) и незначительных примесей, встречается редко. Обычно он встречается в аллювиальных отложениях, часто связанных с другими тяжелыми минералами, такими как золото и палладий.

Важно отметить, что подавляющее большинство мирового производства платины происходит из первичных источников (руд, богатых элементами платиновой группы), а не из самородной платины. Извлечение платины из руд и ее переработка — сложный и энергоемкий промышленный процесс. Платина высоко ценится за свой блеск, долговечность и устойчивость к потускнению, что делает ее ценным материалом в различных отраслях промышленности и декоративных целях.

Физические, химические и оптические свойства платины

Платина — уникальный и ценный металл, обладающий целым рядом физических, химических и оптические свойства что делает его подходящим для различных промышленных, научных и декоративных применений. Вот некоторые из ключевых свойств платины:

Физические свойства:

1. Плотность: Платина — очень плотный металл, плотность которого составляет примерно 21.45 грамма на кубический сантиметр (г/см³). Такая высокая плотность делает его тяжелым и придает ощущение солидности.
2. Точка плавления: Платина имеет очень высокую температуру плавления — около 1,768 градусов по Цельсию (3,214 градусов по Фаренгейту). Высокая температура плавления делает его пригодным для применения при высоких температурах.
3. Точка кипения: Температура кипения платины еще выше — около 3,827 градусов по Цельсию (6,920 градусов по Фаренгейту), что делает ее устойчивой к испарению при высоких температурах.
4. Пластичность и пластичность: Платина — очень податливый и пластичный металл, а это значит, что ей можно легко придавать различные формы, прокатывать и вытягивать, что делает ее идеальной для ювелирных изделий и промышленных процессов.
5. Твердость: Платина — относительно мягкий металл по сравнению с некоторыми другими драгоценными металлами, но она все же тверже большинства недрагоценных металлов. Его твердость можно улучшить путем легирования другими элементами.
6. Цвет: Платина имеет характерный серебристо-белый цвет, что делает ее желательной для ювелирных изделий и других декоративных целей.

Химические свойства:

1. Химическая инертность: Одним из наиболее заметных химических свойств платины является ее устойчивость к коррозии и химическим реакциям. Он очень инертен и плохо вступает в реакцию с кислородом, водой или большинством распространенных кислот, что делает его отличным выбором для использования в агрессивных средах.
2. Каталитические свойства: Платина является высокоэффективным катализатором различных химических реакций. Его поверхность может способствовать реакциям, которые важны в таких отраслях, как автомобилестроение (в каталитических нейтрализаторах) и химическом производстве.
3. Легирование: Платина легко сплавляется с другими металлами, такими как иридий, палладий и др. родий, для улучшения его свойств и создания сплавов с особыми характеристиками.

Оптические свойства:

1. Блеск: Платина имеет блестящий металлический блеск, который добавляет ей визуальной привлекательности и делает ее востребованным металлом для изготовления ювелирных изделий и других декоративных целей.
2. Отражательная: Платина обладает высокой отражательной способностью как в видимом, так и в инфракрасном спектре. Это свойство важно для таких применений, как лабораторное оборудование и зеркала.
3. Прозрачность: Платина не прозрачна, так как это плотный металл, не пропускающий свет. Его часто используют в виде тонкой фольги для некоторых оптических применений.

Эти свойства делают платину универсальным и ценным материалом для различных применений: от ювелирных изделий и декоративных изделий до промышленных катализаторов, лабораторного оборудования и высокотемпературной техники. Его исключительная устойчивость к коррозии и потускнению в сочетании с уникальными каталитическими свойствами делают его незаменимым элементом во многих технологических и научных областях.

Образование и появление платины

Платина — относительно редкий и драгоценный металл, образующийся в результате естественных геологических процессов. Он встречается в различных геологических условиях в составе конкретных рудных месторождений. На образование и распространение платины влияет ее связь с другими элементами, прежде всего с никелем и медью. Вот краткий обзор того, как образуется платина и где она обычно встречается:

Образование платины:

1. Магматические процессы: Основным его источником являются месторождения магматических руд, которые возникают в результате охлаждения и затвердевания расплавленной породы (магмы) глубоко в мантии и коре Земли. Эти месторождения связаны с Магматические породы и известны как «месторождения элементов платиновой группы (ЭПГ)». ЭПГ, включая платину, палладий и родий, часто встречаются в этих месторождениях вместе.
2. Кристаллизация: При остывании магмы из расплавленного материала кристаллизуются минералы, богатые платиной и другими ЭПГ. Эти минералы могут включать сульфиды, такие как сперрилит (PtAs2), куперит (PtS) и браггит (Pt, Pd, Ni)S. Платина часто встречается в сочетании с этими минералами.

Появление платины:

1. Многоуровневые вторжения: Одним из наиболее важных геологических условий месторождений платины являются слоистые интрузии, которые представляют собой крупные слоистые образования магматических пород, которые часто простираются глубоко в земную кору. Эти интрузии обычно связаны с ультраосновными и основными типами пород и характеризуются присутствием богатых платиной сульфидных минералов.
2. Офиолитовые комплексы: Месторождения платины встречаются также в офиолитовых комплексах, представляющих собой обломки океанической коры и пород верхней мантии, надвинутые на континентальные массивы суши. В этих комплексах могут присутствовать платиносодержащие рудные месторождения, особенно в сочетании с хромитовыми рудами.
3. Аллювиальные отложения: В некоторых случаях платина эродируется из первичных источников, таких как слоистые интрузии, и транспортируется реками и ручьями. Со временем он может накапливаться в аллювиальных отложениях, часто вместе с другими тяжелыми минералами, такими как золото. Здесь иногда находят самородную платину, которая представляет собой почти чистый металл платиновый.
4. Остатки промышленных процессов: Платина иногда является побочным продуктом различных промышленных процессов, особенно тех, которые связаны с переработкой никелевых и медных руд. В таких случаях платину извлекают из остатков этих процессов.

Важно отметить, что он относительно редко встречается в земной коре, а его добыча и добыча могут быть экономически сложными из-за его низкой естественной распространенности. Крупнейшими производителями платины обычно являются Южная Африка, Россия и Зимбабве, где обнаружены значительные месторождения элементов платиновой группы.

Разведка и добыча платины осуществляется с использованием сочетания геологических исследований, бурения и добычи полезных ископаемых для обнаружения и извлечения металла из его первичных источников, что делает его важным ресурсом для различных промышленных применений, включая каталитические нейтрализаторы в автомобилях и производство. дорогих ювелирных изделий.

Области применения и использования

Платина имеет широкий спектр применения и используется в различных отраслях промышленности благодаря уникальному сочетанию физических и химических свойств. Некоторые из его основных областей применения и использования включают в себя:

1. Автоматизированная индустрия:
   • Каталитические преобразователи: Это ключевой компонент каталитических нейтрализаторов, которые используются для снижения вредных выбросов транспортных средств путем преобразования таких загрязняющих веществ, как окись углерода (CO), углеводороды (HC) и оксиды азота (NOx), в менее вредные вещества. Палладий и родий, также входящие в состав металлов платиновой группы (МПГ), используются в каталитических нейтрализаторах наряду с платиной.
2. Ювелирные изделия и украшения:
   • Драгоценные украшения: Платина высоко ценится в ювелирной промышленности за свой блестящий внешний вид, долговечность и редкость. Его часто используют для изготовления обручальных колец, обручальных колец, ожерелий и других изысканных украшений.
3. Электроника:
   • Электроды: Превосходная электропроводность, устойчивость к коррозии и стабильность платины делают ее ценным материалом для различных электронных компонентов, включая электроды, используемые в таких устройствах, как датчики, кардиостимуляторы и высокоточные измерительные приборы.
4. Медицинские и стоматологические применения:
   • Имплантаты: Платина используется в медицинских имплантатах, таких как кардиостимуляторы и стенты, из-за ее биосовместимости и устойчивости к коррозии в организме человека.
   • Реставрация зубов: Платину можно найти в стоматологических сплавах, используемых для реставраций, таких как коронки, мосты и брекеты.
5. Промышленные процессы:
   • Химическая индустрия: Платина служит катализатором во многих химических реакциях, включая производство химикатов, фармацевтических препаратов и нефтехимии.
   • Нефтепереработка: Платина используется в нефть промышленности для катализа различных процессов нефтепереработки, таких как удаление примесей из сырой нефти и производство высокооктанового бензина.
6. Производство стекла:
   • Производство стекловолокна: Он используется при производстве высококачественного стекловолокна, используемого в волоконной оптике и телекоммуникациях.
7. Аэрокосмическая промышленность и исследование космоса:
   • Ракетные двигатели: Высокая температура плавления платины и устойчивость к высоким температурам делают ее подходящей для использования в ракетных двигателях и компонентах аэрокосмической техники.
8. Возобновляемая энергия:
   • Топливные элементы: Он используется в качестве катализатора в водородных топливных элементах, которые можно использовать для экологически чистого и эффективного производства энергии.
   • Солнечные батареи: Он используется в производстве солнечных элементов, где помогает повысить эффективность и долговечность элементов.
9. Лабораторное и научное оборудование:
   • Тигли: Платиновые тигли используются в лабораториях при высоких температурах и высокой чистоте.
   • Термопары: Он используется в термопарах для точного измерения температуры.
10. Валюта и слитки:
    • Некоторые страны, такие как остров Мэн и Великобритания, использовали платиновые монеты в качестве валюты.
    • Платиновые слитки и монеты также торгуются как форма инвестиций.

Важно отметить, что платина — относительно дорогой и редкий металл, что может повлиять на ее применение в различных отраслях промышленности. Кроме того, высокая стоимость добычи и переработки играет роль в определении доступности и использования платины в различных секторах. Его уникальные свойства, особенно каталитические способности и устойчивость к коррозии, делают его незаменимым в тех случаях, когда другие материалы не справляются.

Источники и распространение добычи полезных ископаемых

Платина в основном добывается из определенных геологических источников и неравномерно распределена по миру. Большая часть производства платины приходится на несколько ключевых регионов со значительными месторождениями платины. Вот некоторые из основных источников добычи и распространения платины:

1. Южная Африка:

• Южная Африка является крупнейшим в мире производителем платины, на долю которого приходится значительная часть мировых поставок. Комплекс Бушвельд в Южной Африке представляет собой обширное геологическое образование, содержащее многочисленные месторождения элементов платиновой группы (ЭПГ), включая платину, палладий, родий и другие. Шахты в этом регионе, такие как Рюстенбург и Могалаквена, являются одними из самых продуктивных в мире.

2. Россия:

• Россия является вторым по величине производителем платины в мире. Большая часть российского производства платины приходится на Норильско-Талнахский регион в Сибири. Месторождения здесь также являются частью крупных интрузий, богатых ЭПГ.

3. Зимбабве:

• Зимбабве является еще одним крупным производителем платины. Такие шахты, как проект Great Dyke, способствовали росту роли Зимбабве в мировом производстве платины.

4. Канада:

• Канада известна производством платины на руднике Лак-де-Иль в Онтарио. В Канаде при добыче платины в основном добывается никель вместе с элементами платиновой группы.

5. Соединенные Штаты:

• Комплекс Стиллуотер в Монтане, США, является известным источником платины и палладия. Это одно из немногих мест за пределами Южной Африки и России, где добыча платины экономически выгодна.

6. Другие страны:

• Некоторые другие страны также производят платину в меньших объемах, в том числе Австралия, Колумбия и Ботсвана.

Важно отметить, что, хотя он встречается в разных частях мира, самые крупные и продуктивные месторождения сосредоточены всего в нескольких регионах. Кроме того, платина часто производится как побочный продукт других горнодобывающих предприятий, особенно тех, которые ориентированы на добычу никеля и меди. Элементы платиновой группы (ЭПГ), к которым относятся платина, палладий, родий, иридий, рутений и осмий, часто встречаются в этих месторождениях вместе.

Добыча и извлечение платины являются капиталоемкими процессами, а высокая рыночная стоимость металла отражает проблемы и затраты, связанные с его производством. Кроме того, на доступность платины могут влиять такие факторы, как политическая стабильность, экономические условия и экологические нормы в странах, где она добывается. Эти факторы могут повлиять на глобальное распределение платины и ее поставки в различные отрасли, включая автомобильную и ювелирную отрасли.

Рекомендации

• Боневиц, Р. (2012). Камни и минералы. 2-е изд. Лондон: Издательство ДК.
• Справочник минералогии.org. (2019). Справочник минералогия. [онлайн] Доступно по адресу: http://www.handbookofmineralogy.org [По состоянию на 4 марта 2019 г.].
• Mindat.org. (2019). Платина: информация о минералах, данные и местонахождения.. [онлайн] Доступно по адресу: https://www.mindat.org/ [Доступно. 2019].