Platingruppe metaller

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 30. november 2019; checks kræver 15 redigeringer . Placering af platingruppemetaller i det periodiske system af kemiske grundstoffer

Han

Være

Som

jeg

Vedr

På

Om eftermiddagen

D y

jfr

ingen

Platinum Group Metals ( PGM , Platinum Group , Platinum Metals , Platinoids , PGE ) er en samlet betegnelse af seks overgangsmetalelementer ( ruthenium , rhodium , palladium , osmium , iridium , platin ) , der har lignende fysiske og kemiske egenskaber, og som en regel, findes i de samme forekomster. I denne henseende har de en lignende historie med opdagelse og undersøgelse, udvinding, produktion og brug. Platingruppemetaller er ædel- og ædelmetaller . I naturen er de vigtigste kilder til PGM kobber - nikkelmalme (aflejringer af Norilsk-gruppen ( Norilsk Nickel ), Sudbury ) og lavsulfid -platinmetal egentlig (aflejringer af Bushveld- og Stillwater -komplekserne ), som sjældnere observeres i pyrit -polymetalliske osv. Nogle gange opdeles platingruppemetaller i to triader: ruthenium, rhodium og palladium er lette platinmetaller , og platin, iridium og osmium er tunge platinmetaller .

Historie

I den gamle verden var platin ikke kendt, men de andinske civilisationer ( Inka og Chibcha ) minede og brugte det fra umindelige tider.

I 1803 opdagede den engelske videnskabsmand William Hyde Wollaston palladium og rhodium.

I 1804 opdagede den engelske videnskabsmand S. Tennant iridium og osmium.

I 1808 udtog den polske videnskabsmand A. Sniaditsky , mens han undersøgte platinmalm bragt fra Sydamerika, et nyt kemisk grundstof, som han kaldte budskabet. I 1844 studerede professor ved Kazan Universitet K. K. Klaus dette grundstof grundigt og kaldte det ruthenium til ære for Rusland .

At være i naturen

Platin og metallerne i dets gruppe findes i naturen i en meget spredt tilstand. Geokemisk er alle disse elementer forbundet med ultramafiske og basale bjergarter. Omkring hundrede mineraler af platingruppen er kendt. Platinoidmineraler er almindelige både i naturlig form og i form af faste opløsninger og intermetalliske forbindelser med Fe, Ni, Cu, Sn, mindre ofte Au, Os, Pb, Zn, Ag. De mest almindelige er polyxen (Pt, Fe) hvor Pt 80 - 88%, Fe 9 - 11%, ferroplatin (Pt, Fe) (Fe 16 - 19%), palladium platin (Pt, Pd) (Pd 7 - 40% ), stannopalladinit Pd 3 Sn 2 Cu (Pd 40 - 45, Pt 15 - 20, Sn 28 - 33%), hiversit PtSb 2 (Pt 45, Sb 51,5%), zvyagintsevite (Pd, Pt) 3 (Pb, Sn ) .

Osmium, ruthenium og rhodium danner faste opløsninger. Disse omfatter mineraler såsom iridium (Ir, Os) (Ir 46,8 - 77,2% Os 21 - 49,3%), osmium (Os, Ir) (Os 67,9%, Ir 17%, Ru 8,9%, Rh 4,5%). Derudover kendes arsenider, sulfoarsenider og sulfider af platin, ruthenium og palladium i naturen, nemlig sperrylit PtAs 2 (Pt 56,2%), cooperite PtS (Pt 79,2 - 85,9%), maichnerit (PdBiTe) (PdBiTe) (PdBiTe) (Pt, Niskite ) 5S (Pd 59,5%, Ni 14,2%, Pt 4,8%), hollingworthit (Rh, Pt)AsS (Rh 25%).

Genetiske grupper og industrielle typer af aflejringer

1. Magmatisk

en. chromit-platin aflejringer (Ural type)

b. aflejringer af komplekse platin-chromit-kobber-nikkel malme (Bushveld-type)

i. adskillelse af kobber-nikkel-platin-aflejringer (Norilsk-type)

ædelmetal kobber-titanomagnetit-aflejringer i gabbro-indtrængninger (Volkovskiy-type)

2. Placers

Egenskaber

Egenskaber ved platinmetaller [1]

atomnummer _	Navn, symbol	Elektronisk konfiguration	Oxidationstilstande _	p, g/cm³	t pl , °C	t balle , °C
44	Ruthenium Ru	[Kr]4d 7 5s 1	0, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8	12.5	2334	4077
45	Rhodium Rh	[Kr]4d 8 5s 1	0, +1, +2, +3, +4, +6	12.4	1963	3727
46	Palladium Pd	[Kr]4d 10	0, +2, +3, +4	12,0	1554	2937
76	Osmium Os	[Xe]4f 14 5d 6 6s 2	0, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8	22.6	3027	5027
77	Iridium Ir	[Xe]4f 14 5d 7 6s 2	0, +1, +2, +3, +4, +5, +6	22.7	2447	4380
78	Platinum Pt	[Xe]4f 14 5d 9 6s 1	0, +1, +2, +3, +4, +5, +6	21.4	1769	3800

Alle platinmetaller er lysegrå og ildfaste, platin og palladium er plast, osmium og ruthenium er sprøde. Det smukke udseende af ædelmetaller skyldes deres træghed.

Tunge platinmetaller har en rekordhøj densitet blandt alle stoffer .

Platinmetaller har høj katalytisk aktivitet i hydrogeneringsreaktioner , hvilket skyldes den høje opløselighed af brint i dem . Palladium er i stand til at opløse op til 800-900 [2] volumener brint , platin - op til 100 [2] .

Alle platinmetaller er kemisk inerte. Mange af dem i fast form opløses ikke selv i aqua regia . [3] I en fint dispergeret form eller i form af en svamp opløser aqua regia lidt ruthenium og meget lidt - rhodium og iridium [4] [5] . Platin og palladium er mere reaktive, palladium opløses i salpetersyre, og platin er ikke så inert, som det almindeligvis antages, og opløses selv i saltsyre i nærvær af luft. Opløsningsreaktioner i aqua regia går med dannelsen af chloridkomplekser:

${\mathsf {3Pt+4HNO_{3}+18HCl\longrightarrow 3H_{2}[PtCl_{6}]+4NO\uparrow +8H_{2}O))$

Når metaller oxideres med atmosfærisk oxygen , dannes oxider af forskellige sammensætninger :

${\mathsf {Os+2O_{2}\longrightarrow OsO_{4}}}$

${\mathsf {Ru+2O_{2}\longrightarrow RuO_{4}}}$

${\mathsf {2Pt+O_{2}\longrightarrow 2PtO}}$

${\mathsf {2Pd+O_{2}\longrightarrow 2PdO}}$

Ved opvarmning reagerer alle platinmetaller med klor og fluor :

${\mathsf {Pt+Cl_{2}\longrightarrow PtCl_{2))}$

${\mathsf {Os+2Cl_{2}\longrightarrow OsCl_{4))}$

${\mathsf {2Ru+3Cl_{2}\longrightarrow 2RuCl_{3))}$

I opløsninger eksisterer platinmetaller kun i form af komplekse forbindelser. Platinforbindelser bruges i medicin som lægemidler med antitumoraktivitet [6] .

Produktion

Industriel produktion af platin blev oprindeligt udført i Amerika . Det var først i 1819, at platinplacering først blev opdaget i Ural nær Jekaterinburg . Siden da er Rusland blevet en førende producent af platin, og siden opdagelsen af platinoider.

I øjeblikket er næsten 90% af al platingruppemetalproduktion delt mellem platin og palladium, mens resten udvindes og handles i små mængder. 95% af reserverne og 90% af PGM-produktionen er koncentreret i to store forekomster - Bushveld-komplekset , der ligger på Republikken Sydafrikas territorium og i Norilsk-malmregionen , der ligger i Rusland. I Bushvelds malme er indholdet af platin tre gange højere end palladium, mens man i Norilsk observerer det omvendte forhold. Derfor er Sydafrika verdens største producent af platin, mens Rusland er verdens største producent af palladium [7] .

Aktier

Indholdet af platinmetaller i jordskorpen ( clark ) er estimeret til 10 -8 % for platin, 10 -9 % for palladium og 10 -11 % for andre platinmetaller [8] .

De samlede reserver af platingruppens metaller ved begyndelsen af 2009 er anslået til 100 mio. kg. Desuden er de også ujævnt fordelt: Sydafrika (63,00 millioner kg dokumenterede reserver med 70,00 millioner kg i alt), Rusland (6,20/6,60), USA (0,90/2,00), Canada (0,31/0,39) [9] . På tidspunktet for 2017 er de samlede reserver omkring 167 millioner kg .

I Rusland udføres næsten al udvinding af platingruppemetaller af Norilsk Nickel (15 % af verdensproduktionen af platin og 55 % af palladiumproduktionen) [7] fra forekomster af sulfidkobber-nikkelmalme i nærheden af Norilsk ( Oktyabrskoye , Talnakhskoye og Norilsk-1 osv.), herunder mere end 99% af de udforskede og mere end 94% af de anslåede russiske reserver. Derudover Fedorova Tundra-sulfid-kobber-nikkel-forekomsten (Big Ikhtegipakhk-stedet) i Murmansk-regionen , såvel som Kondyor-placer i Khabarovsk-territoriet , Levtyrinyvayam i Kamchatka-territoriet , Lobva- og Vyysko-Isovskoe - floderne i Sverdlovskoe-regionen er store .

Ansøgning

Da platin begyndte at blive importeret til Europa , var prisen det halve af sølv . Juvelerer opdagede meget hurtigt, at platin legeringer godt med guld , og da tætheden af platin er højere end den for guld, gjorde mindre tilføjelser til guld det muligt at lave forfalskninger, der ikke kunne skelnes fra guldgenstande. Sådanne forfalskninger var så udbredte, at den spanske konge beordrede, at importen af platin skulle stoppes, og de resterende lagre skulle druknes i havet. Efter afskaffelsen af denne lov i 1778 vandt platin dog gradvist popularitet i smykkeindustrien . I øjeblikket bruges næsten alle platingruppemetaller på den ene eller anden måde til fremstilling af smykker .

Platingruppemetaller bruges nogle gange til at fremstille mønter . For eksempel blev platinmønter i Rusland fra 1828 til 1845 udstedt i pålydende værdier på 3, 6 og 12 rubler.

Platin og andre platingruppemetaller bruges af enkeltpersoner og virksomheder som besparelser.

Futures og optioner på platingruppemetaller bruges af spekulanter.

Siden midten af 1970'erne er bilindustrien blevet den vigtigste anvendelse for platin og palladium [7] .

I den elektriske industri er kontakter med en høj grad af pålidelighed lavet af platingruppemetaller ( korrosionsbestandighed , modstand mod virkningen af en kortvarig elektrisk lysbue dannet på kontakterne). I teknikken med lave strømme ved lave spændinger i kredsløb bruges kontakter lavet af legeringer af guld med platin, guld med sølv og platin. Til svagstrøms- og mellembelastet kommunikationsudstyr er palladium-sølv-legeringer (fra 60 til 5% palladium) meget brugt. Magnetiske legeringer af platingruppemetaller med høj tvangskraft anvendes til fremstilling af små elektriske apparater. Modstande ( potentiometre ) til automatiske instrumenter og strain gauges er lavet af legeringer af platingruppemetaller (hovedsageligt palladium med sølv, sjældnere med andre metaller). De har en lav temperaturkoefficient for elektrisk modstand , lav termoelektromotorisk kraft parret med kobber, høj slidstyrke , højt smeltepunkt, de oxiderer ikke.

Platingruppemetaller bruges til at fremstille dele, der opererer i aggressive miljøer - teknologiske apparater, reaktorer, elektriske varmeapparater, højtemperaturovne, udstyr til produktion af optisk glas og glasfiber , termoelementer , modstandsstandarder osv.

Ved fremstilling af værktøjer giver platingruppemetaller mulighed for at opnå unikke egenskaber med hensyn til styrke, korrosionsbestandighed og holdbarhed.

Platingruppemetallerne anvendes i deres rene form, som bimetal og i legeringer (se Platinlegeringer ). Kemiske reaktorer og deres dele er fremstillet helt eller kun dækket af folie af platingruppemetaller. Platinbelagte enheder bruges til fremstilling af rene kemikalier og i fødevareindustrien. Når den kemiske resistens og ildfasthed af platin eller palladium ikke er nok, erstattes de af legeringer af platin med metaller, der øger disse egenskaber: iridium (5-25%), rhodium (3-10%) og ruthenium (2-10% ). Et eksempel på brugen af platingruppemetaller i disse teknologiområder er fremstilling af kedler og skåle til smeltning af alkalier eller arbejde med saltsyre, eddikesyre og benzoesyre; autoklaver , destillerier , kolber , omrørere mv.

Legeringer af iridium med osmium, såvel som guld med platin og palladium, bruges til at lave kompasnåle , lodning "evige" fjer.

De høje katalytiske egenskaber af nogle platingruppemetaller gør det muligt at bruge dem som katalysatorer , for eksempel bruges platin til fremstilling af svovlsyre og salpetersyre.

I nogle lande bruges platingruppemetaller i medicin , herunder som små tilsætningsstoffer til lægemidler.

Se også

Noter

↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3403.html XuMuK.Ru - Platinmetaller] . Hentet: 6. august 2009. (Russisk)
↑ 1 2 Metaller. Karakteristika for ædle metaller. Ædelmetaller (utilgængeligt link) . — Karakteristika for ædle metaller. Arkiveret fra originalen den 6. februar 2013. (Russisk)
↑ Cotton F., Wilkinson J. Del 3. Kemi af overgangselementer // Moderne uorganisk kemi. — Trans. fra engelsk. - M.: Mir, 1969. - 592 s.
↑ Knunyants I.L. Kort kemisk encyklopædi: I 5 bind / Redaktion. - M. : Pyrometallurgy-S, 1965. - T. 4. - 1182 s.
↑ Gempel K.A. Håndbog i sjældne metaller. — Trans. fra engelsk. - M.: Pyrometallurgy-S, 1965. - T. 4. - 964 s.
↑ Lægemidler til behandling af kræft (utilgængeligt link) . Hentet 7. august 2009. Arkiveret fra originalen 28. juni 2012. (Russisk)
↑ 1 2 3 " I stedet for Rothschilds og Oppenheimers ", Sergey Shumovsky, forfatter til "Expert", Ivan Rubanov; specialkorrespondent for bladet "Ekspert".
↑ Livingston S. Kemi af ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platin. M.: Mir, 1978. 366 s.
↑ SAMMENFATNING AF MINERALVARE 2009 . Hentet 4. oktober 2009. Arkiveret fra originalen 6. august 2011. (ubestemt)
↑ Platingruppemetaller. Informations- og analysecenter "Mineral" . Hentet 4. oktober 2009. Arkiveret fra originalen 4. oktober 2009. (ubestemt)

Litteratur

"Metaller og legeringer i elektroteknik", 3. udgave, bind 1-2, M.-L., 1957;
Buzlanov G.F., "Produktion og brug af platingruppemetaller i industrien", M., 1961:
Yordanov H. V., "Noter om metallurgi om sjældent metal", Sofia, 1959;
Fedorenko NV Udvikling af forskning i platinmetaller i Rusland. M.: Nauka, 1985. 264 s.
Livingston S. Kemi af ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platin. M.: Mir, 1978. 366 s.
Genkin AD Mineraler af platinmetaller og deres associationer i kobber-nikkel malme i Norilsk-forekomsten. M.: Nauka, 1968. 106 s.
Metallurgi af ædelmetaller / Ed. L. V. Chugaeva. Moskva: Metallurgi, 1987. 432 s.
Sinitsyn NM Ædelmetaller og videnskabelige og tekniske fremskridt. Moscow: Knowledge, 1987. 46 s.
Hvad ved vi om kemi?: Spørgsmål og svar / Red. Yu. N. Kukushkina. M.: Højere. skole, 1993. 303 s.
Dodin D. A., Chernyshov N. M., Polferov D. V., Tarnovetsky L. L. Platin-metalforekomster i verden. M.: Geoinformmark, 1994. Vol. 1, bog 1: Platin-metal lavsulfidaflejringer i rytmisk lagdelte komplekser. 279 s.
Dodin D. A., Chernyshov N. M., Yatskevich B. A. et al. Status og problemer med udvikling af mineralressourcebasen af platinmetaller // Platin i Rusland. M.: Geoinformmark, 1995. S. 7-48.
Krivtsov A.N. Aflejringer af platinoider: (Geologi, genese, distributionsmønstre) // Resultater af videnskab og teknologi. Malmforekomster. 1988. T. 18. 131 s.
Malmforekomster af USSR. M.: Nedra, 1974. T. 3. 472 s.
Chernyshov N. M., Dodin D. A. Formationel-genetisk typificering af aflejringer af platingruppemetaller med henblik på prognose og metallogen analyse // Geologi og geofysik. 1995. V. 36. S. 65-70.

Links

Platinmetaller og deres rolle i det moderne samfund (Buslaeva T. M., 1999), Kemi
Hvor der udvindes platinmetaller (Chernyshov N.M., 1998), Earth Sciences [1] [2]
Statistiske undersøgelser på webstedet mineral.ru: Platingruppemetaller , Platingruppemetaller , Marked for platingruppemetaller i 2007 og 2008.

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Fantastisk norsk Britannica (online) Universalis
I bibliografiske kataloger	NDL : 00562846 NKC : ph124110

Periodiske system
Dmitri Ivanovich Mendeleev Periodisk lov Elementgrupper
Formater	kort Ved blokke Udvidet forstørret Elektroniske konfigurationer Elektronegativitet Alternativ Isotoper af elementer
Varelister efter	...Navn ... Etymologier ...åbningstid ...oxidationstilstande ... Hårdhed ... Udbredelse hos mand : sporstoffer makronæringsstoffer Organogener ... Værdien af standard elektrokemiske potentialer
Grupper	en 2 3 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten femten 16 17 atten
Perioder	en 2 3 fire 5 6 7 otte
Familier af kemiske grundstoffer	ikke-metaller Halvmetaller (metalloider) Metaller Intransitive elementer overgangsmetaller Post-transition metaller Interne overgangsmetaller Lanthanider Aktinider Transuranium superovergangsmetaller letmetaller Tungmetaller Supertunge elementer (transaktinoider) Ildfaste metaller Platingruppe metaller ædelmetaller Ikke-jernholdige metaller radioaktive grundstoffer kunstige elementer Sjældne varer sjældne jordarters grundstoffer Sporstoffer Monoisotopiske elementer Polyisotopiske elementer
Periodisk tabel blok	s-elementer p-elementer d-elementer f-elementer g-elementer
Andet	Lanthanid sammentrækning actinoid sammentrækning Forudsagte elementer Symboler for kemiske grundstoffer liste
Det periodiske system Kategori:Periodisk system Portal: Kemi {{ Periodisk system af elementer }}