Применение платины и ее минеральные ресурсы

Отсутствие платиновых руд и низкое содержание в них металла, отсутствие крупных месторождений и отсюда очень высокая стоимость металла в значительной степени ограничивают практическое применение платины.

Использование платины в промышленности и технике

С первой четверти XIX века применялась в России в качестве легирующей добавки для производства высокопрочных сталей

Платина применяется в ювелирном и зубоврачебном деле, а также в медицине.

Изготовление миниатюрных магнитов огромной силы (сплав платина-кобальт, ПлК-78).

В нефтеперерабатывающей промышленности с помощью платиновых катализаторов на установках каталитического риформинга получают высокооктановый бензин, ароматические углеводороды и технический водород из бензиновых и лигроиновых фракций нефти.

Специальные зеркала для лазерной техники.

Чрезвычайно долговечные и стабильные электроконтакты и сплавы для радиотехники (ПлИ-10, ПлИ-20, ПлИ-30 (платина-иридий).

Перегонные реторты для производства плавиковой кислоты.

Электроды для получения перхлоратов, перборатов, перкарбонатов, пероксодвусерной кислоты (фактически на платине держится все мировое производство перекиси водорода: электролиз серной кислоты — пероксодвусерная кислота — гидролиз — отгонка перекиси водорода).

В автомобильной промышленности платину также используют каталитические
свойства этого металла - для дожигания и обезвреживания выхлопных газов,
с целью оснащения автомобилей специальными устройствами по очистке
выхлопных газов от вредных примесей.

Нерастворимые аноды в гальванотехнике.

Анодные штанги для защиты от коррозии корпусов подводных лодок.

Нагревательные элементы печей сопротивления.

Использование платины в медицине

Незначительная часть платины идет в медицинскую промышленность. Из платины и ее сплавов изготовляют хирургические инструменты, которые, не окисляясь, стерилизуются в пламени спиртовой горелки. Некоторые соединения платины используют против различных опухолей.

Соединения платины (преимущественно, тетрахлорплатинаты) применяются, как цитостатики («цис-платина»). Однако в настоящее время имеются более эффективные противораковые лекарственные средства.

Использование платины в ювелирном деле

Большинство ювелирных изделий из платины содержат 95% чистого металла. В ней очень мало примесей, поэтому изделия из платины с течением времени не тускнеют, не утрачивают свой цвет и блеск.

Ежегодно мировая ювелирная промышленность потребляет около 50 тонн платины. До 2001 года большая часть ювелирных изделий из платины потреблялась в Японии. С 2001 года на долю Китая приходится примерно 50 % мировых продаж. В 1980 г. Китай потреблял около 1 % ювелирных изделий из платины. В настоящее время в Китае ежегодно продаётся около 10 млн изделий из платины общей массой около 25 тонн.

Большинство ювелирных изделий из платины содержат 95% чистой платины. В ней очень мало примесей, поэтому изделия из платины с течением времени не тускнеют, не утрачивают свой цвет и блеск.

Платина более долговечна по сравнению с другими драгоценными металлами благодаря своей плотности и весу. Как и на других металлах, на ней могут появляться царапины, но металл при этом только сместится, а не потеряется, как при царапании золота. Ювелир сможет отшлифовать изделие, и оно при этом не потеряет в весе.

Еще одно свойство – пластичность – позволяет ювелирам делать такие аксессуары из платиновой сетки, которые не могут быть выполнены из других драгоценных металлов.

Для ювелирных целей платину производят в виде гранул – так её удобнее взвешивать для изготовления сплава. Можно заметить, что в отличие от гранул золота, платиновые гранулы имеют неправильную форму и похожи на вытянутые капли. Возможно, из-за более высокой температуры плавления платины (почти на 700°C выше чем у золота), её капли затвердевают еще в полете, сразу после выливания металла из тигля, и не успевают принять шарообразную форму.

Монетарная функция металла

Платина, золото и серебро — основные металлы, выполняющие монетарную функцию. Однако платину стали использовать для изготовления монет на несколько тысячелетий позже золота и серебра.

Первые в мире платиновые монеты были выпущены и находились в обращении в Российской империи с 1828 по 1845 год. Чеканка началась с трехрублевиков. В 1829 г. «были учреждены платиновые дуплоны» (шестирублевики), а в 1830 г.— «квадрупли» (двенадцати-рублевики). Были отчеканены следующие номиналы монет: достоинством 3, 6 и 12 рублей. Трехрублевиков было отчеканено 1 371 691 шт., шестирубле-виков — 14 847 шт. и двенадцатирублевиков — 3474 шт.

Другие сферы применения платины

Известны платиновые зеркала, их получают путем нанесения тончайшего слоя платины на стеклянную поверхность. Платиновые зеркала устойчивы, не тускнеют, дают чистое изображение, а главное обладают замечательной особенностью - односторонней прозрачностью. Сущность явления состоит в том, что со стороны источника света зеркало непрозрачно и отражает находящиеся перед ним предметы, в то время как с теневой стороны оно прозрачно и через зеркало можно все видеть так же хорошо, как через чистое стекло. Благодаря этой особенности платиновые зеркала получили в одно время широкое распространение в США. Их вставляли вместо стекол в окна нижних этажей контор, машинописных бюро и других учреждений, а также и жилых помещений, вместо занавесей и экранов.

Есть у платины и еще одно ценное свойство: она хорошо впаивается в стекло, что важно при изготовлении стеклянных приборов. Принцип действия таких термометров сопротивления основан на способности платины изменять (увеличивать) электрическое сопротивление в строгой зависимости от повышения температуры. Если платиновую проволочку подключить к прибору, регистрирующему изменение сопротивления, то изменение температуры будет точно фиксироваться этим прибором. Шкалу прибора градуируют в градусах.

Использование платины в химии

Платиновые тигли используются, если необходимо провести реакцию при нагревании на воздухе (хотя их так же можно нагревать и в вакуумной печи). Если же хотят провести высокотемпературный синтез без доступа воздуха (или хотят "не упустить" газы, выделяющиеся в реакции) используют платиновые ампулы. В самом простом случае, это трубочка, заваренная с одного конца. Вещества помещают внутрь, второй конец ампулы сплющивают пассатижами и заваривают на кислородной горелке. После завершения синтеза, ампулу вскрывают и извлекают вещество. Фактически, она используется как одноразовая посуда, но, разумеется, платину затем можно очистить и снова сделать такую же ампулу.

Еще одно достаточно известное применение платины это материал для термопар. Точнее, она входит в состав платино-родиевого сплава, из которого делают проводники термопары. Вообще, типов термопар существует великое множество. Хромель-алюмелевые, медно-константановые, вольфрам-рениевые, нихром-никелевые и т.д. Но платино-платонородиевые больше всего подходят для использования в лабораторной практике, поскольку позволяют надежно измерять температуру на воздухе до значений в 1600 °C - 1700 °C.

Платиновые ампулы используют, когда необходимо провести синтез в замкнутом объеме, в атмосфере инертного газа или когда используются летучие вещества. Если надо провести синтез в потоке газа или наоборот, сжечь образец для проведения анализа.

Платина – лучший катализатор реакции окисления аммиака до окиси азота NO в одном из главных процессов производства азотной кислоты. Катализатор здесь предстает в виде сетки из платиновой проволоки диаметром 0,05...0,09 мм. В материал сеток введена добавка родия (5...10%). Используют и тройной сплав – 93% Pt, 3% Rh и 4% Pd. Добавка родия к платине повышает механическую прочность и увеличивает срок службы сетки, а палладий немного удешевляет катализатор и немного (на 1...2%) повышает его активность. Срок службы платиновых сеток – год-полтора. После этого старые сетки отправляют на аффинажный завод на регенерацию и устанавливают новые. Производство азотной кислоты потребляет значительные количества платины.

Платиновые катализаторы ускоряют многие другие практически важные реакции: гидрирование жиров, циклических и ароматических углеводородов, олефинов, альдегидов, ацетилена, кетонов, окисление SO₂ в SO₃ в сернокислотном производстве. Их используют также при синтезе витаминов и некоторых фармацевтических препаратов.

Не менее важны платиновые катализаторы в нефтеперерабатывающей промышленности. С их помощью на установках каталитического риформинга получают высокооктановый бензин, ароматические углеводороды и технический водород из бензиновых и лигроиновых фракций нефти. Здесь платину обычно используют в виде мелкодисперсного порошка, нанесенного па окись алюминия, керамику, глину, уголь. В этой отрасли работают и другие катализаторы (алюминий, молибден), но у платиновых – неоспоримые преимущества: большая активность и долговечность, высокая эффективность.

Аппаратура для получения многих особо чистых веществ и различных фторсодержащих соединений изнутри покрыта платиной, а иногда и целиком сделана из нее.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 200; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!