A platina használata. Hol és hogyan használják a platinát?

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-17 18:54

A három nemesfém közül a legdrágább természetesen a platina. A földkéregben való elterjedtségét tekintve az egyik legritkább elem. Tiszta formájában a platina gyakorlatilag nem található, és nagyon drága. Ennek ellenére a platina felhasználása a nemzetgazdaság különböző területein valóban igen széles körű. Egyes esetekben ez a fém akár pótolhatatlan is lehet.

Felfedezési előzmények

Az összes eddig talált platinarög platina ötvözete irídiummal, palládiummal, ozmiummal, vassal és ródiummal. Néha ennek a fémnek nikkellel vagy rézzel alkotott vegyületei is megtalálhatók. Valójában maga a platina tiszta formájában egy ragyogó fehér-ezüst árnyalatú fém. Nevét a Dél-Amerikát meghódító spanyol hódítónak köszönheti. Külsőleg a platina nagyon hasonlít az ezüstre, de sokkal inkább hűtőközeg. A spanyol hódítók, akik Dél-Amerikában fedeztek fel egy ezüsthöz hasonló fémet, először egyszerűen kidobták. Ugyanakkor a hódítók megvetően platinának nevezték, ami azt jelenti, hogy "ezüst".

HazánkbanA platinát 1819-ben fedezték fel. Ipari kitermelése öt évvel később kezdődött. Kezdetben a platina felhasználása Oroszországban főként a kohászatra korlátozódott. Kiváló minőségű acélok gyártásánál adalékanyagként használták. 1828-ban azonban a platina más felhasználásra is talált. Aztán a cár rendelete alapján az orosz pénzverde pénzt kezdett verni ebből a fémből.

Tiszta formájában a platinát csak 1859-ben szerezte meg Devel vegyész. Kezdetben Oroszországban kizárólag a Verkh-Isetsky, Bilimbaevsky és Nevyansk bányákban bányászták. További gazdag lelőhelyeket fedeztek fel 1824-ben.

Kémiai és fizikai jellemzők

A platina a Mengyelejev-rendszer 6. átmeneti időszakának csoportjába tartozó fém. Fő tulajdonságai:

• tűzálló;
• kemény volatilitás;
• lapközpontú köbös rácsokká kristályosodás képessége.

Melegben a platina jól hegeszthető és hengerelt. Ezenkívül ez a fém elég erősen képes felszívni az oxigént. Az alábbi táblázat a platina főbb jellemzőit mutatja:

A platina alapvető tulajdonságai

Jellemző	Paraméter
Sűrűség	21,45 g/dm3
Olvadáspont	1769 C
Ellenállás	9,85 µOhm cm
Keménység	390-420 MPa
Rugalmasság	173 GPa

A platina széleskörű felhasználását az iparban, az orvostudományban és a gazdaság más ágazataiban többek között kémiai stabilitása indokolja. Ez a fém csak aqua regiában és brómban oldódik. Melegítéskor a platina csak az anyagok egy kis csoportjával tud reagálni.

A platina fő felhasználási területei

A platina ékszeripari felhasználását elsősorban nemessége, ritkasága és szépsége indokolja. Így használták ezt a fémet főleg a múlt század közepéig. A bányászott platina teljes mennyiségének csak néhány százalékát használták fel az orvosok és a fogprotézisek. Manapság a nemesfém iránti kereslet folyamatosan növekszik. A platina egyedülálló fizikai és kémiai tulajdonságai az ékszergyártás mellett rendkívül népszerűvé teszik az ipar és a nemzetgazdaság különböző területein:

• gyógyászatban;
• űripar;
• vegyipar;
• repülőgép- és hajógyártás;
• az üvegiparban;
• mérnöki területen.

Ezt a nemesfémet természetesen a bankszektorban is használják.

A platina felhasználása az ékszeriparban

Természetesen a legszélesebb körbena fémet különféle ékszerek készítésére használják. Évente körülbelül 50 tonna platinát használnak fel a világ ékszeriparában. Ebből a fémből sokféle ékszer készíthető. A platina gyűrűk, valamint a láncok, fülbevalók, karkötők és nyakláncok nemcsak szépek, de tartósak is.

A legnépszerűbb fém az ékszeriparban a 950. teszt. Ez az ötvözet 95% platinát és 5% irídiumot tartalmaz. Ennek a kompozíciónak a fémét nagyfokú rugalmasság és keménység jellemzi. Az irídiummal ötvözött platinából készült láncokat, karkötőket és gyűrűket úgy tervezték, hogy a lehető leghosszabb ideig tartsanak.

Felhasználás salétromsav és egyéb vegyszerek előállításához

A mérnöki munkában a platinát főként katalizátorként használják. Ez a fém az ammónia legjobb oxidálója NO-vá a salétromsav előállítása során. Ebben az esetben általában 0,05-0,09 mm átmérőjű drótháló formájában használják. A salétromsav előállítása során leggyakrabban nem tiszta platinát használnak, hanem annak ródiummal alkotott ötvözetét. Ez egy kicsit olcsóbbá teszi a katalizátort, növeli annak aktivitását és meghosszabbítja az eltarthatóságát.

A platinát a műszaki iparban használják, természetesen nem csak a salétromsav gyártásánál. Az ebből a fémből készült katalizátorok sok más kémiai reakciót is képesek felgyorsítani. A platinát például aromás és műszaki szénhidrogének, ketonok, acetilén stb. hidrogénezésére használják. Ezt a fémet a kénsavgyártásban is használják SO₃ vagySO_2.

Alkalmazás az olajfinomításban

Az erre a szakterületre tartozó ipari vállalkozásokban a platinát valójában meglehetősen széles körben használják. Ebben az esetben katalizátorként is használják. Az olajfinomítás során ebből a fémből nyerik a benzint speciális berendezésekben. Természetesen magas minőségben. Az olajfinomító iparban a platinát nem rács, hanem finom por formájában használják. A benzin mellett műszaki hidrogént és aromás szénhidrogéneket is nyernek ezzel a fémmel.

Természetesen más katalizátorok is használhatók az olajfinomító iparban - molibdén, alumínium stb. A platinának azonban olyan tagadhatatlan előnyei vannak velük szemben, mint például a tartósság, a nagyobb aktivitás és a nagyobb hatékonyság.

A platina használata az elektrotechnikában és a műszerekben

Ennek a fémnek az egyik előnye, hogy stabil elektromos és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. Ez rendkívül népszerűvé tette a platinát a nemzetgazdaság olyan ágazataiban, mint:

• rádiótechnika;
• villamosmérnöki;
• automatikus;
• precíziós műszerek.

A platina elektronikai felhasználása lehetővé teszi, hogy kiváló minőségű érintkezőket állítsanak elő nagy pontosságú eszközökhöz. Ebben az esetben a fémet általában irídiumot tartalmazó ötvözetben használják. Nagyon gyakran például platinát használnak ellenállás-kemencék érintkezőinek éskülönféle hálózatról működtetett eszközök. Néha ennek a fémnek a kob alttal való ötvözetét is használják a technológiában. Ilyen anyagot használnak mágnesek gyártása során, amelyek kis méretben hatalmas vonzerővel rendelkeznek.

A platina alkalmazása az autóiparban és az űriparban

A nemzetgazdaság ezen területein a platina is meglehetősen széles körű felhasználásra talált. Az autóiparban ezt a fémet leggyakrabban kipufogógáz-átalakítókban használják katalizátorként. Ebben az esetben kerámia monolitok bevonataként használják.

Az űriparban és a repülőgépgyártásban ezt a fémet főként üzemanyagcellás elektródák gyártására használják. Hasonló módon a platinát például az Apollo sorozat összes űrrepülőgépében használták.

Orvosi felhasználás

A platina használata ezen a területen több ezer beteg életét menti meg. Ennek a fémnek az értéke ebben az esetben abban rejlik, hogy nincs analógja az orvostudományban. Például platinából speciális sebészeti eszközöket készítenek, amelyeket alkoholégő lángjában lehet sterilizálni. Ezzel a kezeléssel, ellentétben a más fémekből készültekkel, nem oxidálódnak.

A platina, amelynek orvosi felhasználása természetesen nem korlátozódik a sebészetre, a fogászatban, a kardiológiában és a hallókészülékekben is használható. Gyakran például permetként használják a szerszámok gyártásáhozfogászati kezelés. A kardiológiában és a hallókészülékekben annak irídiummal készült ötvözetéből készült elektródákat használnak. Főleg a szívműködés serkentésére használják. Gyakran használják implantátumok készítésére is hallássérültek számára.

Platina alkalmazása az üvegiparban

A platina egy fém, többek között kiváló minőségű optika gyártásában széles körben használatos. Ezenkívül gyakran használják ródiumötvözetben üvegszálas matricák gyártásához, amelyek vastagsága gyakran nem haladja meg az 1 mikront. Egy ilyen fém könnyen kibír több ezer órányi melegítést 1450 C-ig. Ezenkívül a ródium és platina ötvözete gyakorlatilag nem reagál az erős hőmérséklet-változásokra, és ellenáll a korróziónak.

Többek között ezt a fémet nagyon gyakran használják különféle, kiváló minőségű üveg előállítására tervezett berendezések gyártásához. Az ilyen mechanizmusok nem deformálódnak és nem oxidálódnak a gyártási folyamat során. Magával a gyártott üveggel sem lépnek reakcióba. Ebben az iparágban nagyon gyakran használnak például platinatégelyeket. Ezekben készül a széles körben ismert és nagyon drága cseh üveg.

Vegyi alkalmazások

Ebben az esetben a platinát főként olvasztótégelyek és egyéb laboratóriumi berendezések – csészék, ellenálláshőmérők stb. – gyártására is használják. Az ilyen termékeket főleg különféle ultratiszta anyagok gyártásához használják. Félvezetőbenkristályoknak nem szabad például egyetlen idegen atommal rendelkezniük egymillió saját atomból. Ezek azok az eredmények, amelyeket a platina berendezések használata lehetővé tesz.

Következtetés helyett

A platina felhasználása a fent tárgy alt területeken célszerű és indokolt. De természetesen ez a fém a nemzetgazdaság más ágazataiban is felhasználható. Például a platinát gyakran használják tégelyek előállítására, amelyeket lézerekhez és kontaktusokhoz használnak kristályok növesztéséhez az alacsony áramerősség technikájában. Tűtartók, öregedésgátló kozmetikai krémek és testápolók, rákellenes gyógyszerek stb. készítésére is használják.