مجموعة المعادن البلاتينية: استعراض القائمة، خصائص وتطبيقات

البلاتين معادن مجموعة - هي ستة عناصر الكيميائية الكريمة النبيلة التي جنبا إلى جنب في الجدول الدوري. كلها الفلزات الإنتقالية مجموعات 5-6، 8-10 الفترة.

البلاتين المعادن المجموعة: قائمة

ويتألف الفريق من ستة عناصر الكيميائية التالية مرتبة في ترتيب زيادة الوزن الذري:

• رو - الروثينيوم.
• ره - الروديوم.
• المشتريات - البلاديوم.
• السراج - نظام التشغيل.
• الأشعة تحت الحمراء - الايريديوم.
• حزب العمال - البلاتين.

معادن مجموعة البلاتين لديها هوى-فضي الأبيض، باستثناء الأوسيميوم، الذي هو لون مزرق الأبيض. سلوكهم متناقض الكيميائية وذلك لأنها على درجة عالية من مقاومة لمعظم المواد الكيميائية، ولكنها تستخدم كحافز أو تسريع بسهولة التحكم في معدل تفاعلات الأكسدة والحد منها والهدرجة.

تتبلور الروثينيوم والأوزميوم في نظام معبأة قريبة سداسية، والبعض الآخر يكون لها هيكل مكعب محورها الوجه. وينعكس هذا في صلابة أكبر من الروثينيوم والأوزميوم.

تاريخ الاكتشاف

على الرغم من أن القطع الأثرية البلاتين والذهب تعود إلى 700 سنة قبل الميلاد. (ه)، من وجود معدن هو عرضي بدلا من الانتظام. اليسوعيون في القرن السادس عشر، ذكر الحصى الرمادية الكثيفة المرتبطة دائع الذهب الغرينية. هذه الحجارة لا يمكن أن يكون ذاب، لكنها تشكل سبيكة من الذهب، والذهب يصبح هش، وكان من المستحيل لتنظيف. الحجارة بدأ يدعو البلاتين ديل بينتو - الكريات من المواد الفضة من نهر بينتو، أحد روافد نهر سان خوان في كولومبيا.

وقد خص البلاتين ليونة، والتي يمكن الحصول عليها إلا بعد تنظيف المعادن كاملة، من قبل الفيزيائي الفرنسي شبعا في عام 1789. من صدر فيه فنجان، التي قدمت إلى البابا بيوس السادس. على افتتاح البلاديوم في عام 1802، وقال الكيميائي الإنجليزي ويليام وولاستون الذي يدعى الكيميائية. عنصر معدني البلاتين المجموعة بعد الكويكب. أعلنت ولاستون بعد ذلك اكتشاف مادة أخرى موجودة في خام البلاتين. ومن دعا الروديوم بسبب اللون الوردي من الأملاح المعدنية. فتح الايريديوم (الذي سمي على اسم الهة قوس قزح ايريس بسبب أملاحه والتلون) والأوسيميوم (من الكلمة اليونانية "رائحة" بسبب رائحة الكلور أكسيد الطيارة) وأدلى الكيميائي البريطاني سميثسون تينانت عام 1803. حدد علماء الفرنسي هيبوليت فيكتور كوليه Deskoti، أنطوان Fransua Furkrua، ونيكولا لوي Voklen اثنين من المعادن في وقت واحد. الروثينيوم، معزولة والتي حددها العنصر الأخير حصلت على اسمها من الاسم اللاتيني للالروسي الكيميائي الروسي كارل كارلوفيش كلاوس في عام 1844.

وخلافا للمثل معزولة بسهولة في حالة نقية نسبيا بسيط وكلاء تكرير النار مثل الذهب و الفضة والمعادن من مجموعة البلاتين تتطلب المعالجة الكيميائية المائية المعقدة. وكانت هذه الأساليب غير متوفرة حتى أواخر القرن ال19، وبالتالي فإن تحديد وعزل مجموعة البلاتين تخلفت الفضة والذهب لآلاف السنين. وبالإضافة إلى ذلك، نقطة انصهار عالية من هذه المعادن محدودة استخدامها حتى لم طور الباحثون في بريطانيا وفرنسا وألمانيا وروسيا وسائل لتحويل البلاتين في شكل مناسب للمعالجة. كما بدأت المعادن الثمينة من مجموعة البلاتين لاستخدامها في المجوهرات منذ عام 1900. على الرغم من أن هذا الاستخدام لا يزال قائما اليوم، فإن الكثير من لها الصناعية تجاوزه. أصبح البلاديوم مادة شعبية جدا للاتصالات في أنظمة ترحيل المكالمات الهاتفية والاتصالات اللاسلكية الأخرى، وضمان الخدمة الطويلة في الحياة، والموثوقية العالية، والبلاتين، بسبب مقاومته لاثارة التعرية، وخلال الحرب العالمية الثانية بدأ لاستخدامها في شمعات الإشعال الطائرات المقاتلة.

بعد الحرب على طرق التحويل تمديد الجزيئية في تكرير النفط قد خلق طلبا كبيرا على الخصائص التحفيزية التي تمتلكها المعادن من مجموعة البلاتين. من 1970s، ازداد استهلاك أكثر حينما معايير انبعاثات السيارات في الولايات المتحدة ودول أخرى أدت إلى استخدام هذه المواد الكيميائية في تحويل الحفاز للغازات العادم.

خامة

باستثناء رواسب الطمي صغيرة من البلاتين والبلاديوم وosmiridium (سبيكة من الايريديوم والأوزميوم)، وتقريبا لا يوجد خام، التي كانت عنصر كيميائي مكون رئيسي - معدن مجموعة البلاتين. عادة ما ترد المعادن في خامات كبريتيد، ولا سيما كبريت النيكل (ني، الحديد) ₉ S _8. وlaurite الأكثر شيوعا روس _2، irarsite، (عير، رو، ره، حزب العمال) الحمار، osmiridium (عير، السراج)، cooperite، (نقاط) وبراج (حزب العمال، PD) S.

أكبر الودائع في العالم من معادن مجموعة البلاتين - مجمع بوشفيلد في جنوب أفريقيا. وتتركز كميات كبيرة من المواد الخام في ودائع من سدبري في كندا ونوريلسك-Talnakh في سيبيريا. في الولايات المتحدة، وتقع أكبر رواسب المعادن مجموعة البلاتين في ستيلووتر، مونتانا، ولكن ها هم أصغر بكثير مما كانت عليه في جنوب افريقيا وروسيا. في العالم أكبر منتجي البلاتين وجنوب أفريقيا وروسيا وزيمبابوي وكندا.

التعدين والتكرير

كبير الألغام في جنوب أفريقيا والكندي تشغلها طريقة التعدين. تقريبا كل من معادن مجموعة البلاتين يتم استخراج من النحاس أو كبريتيد النيكل المعادن باستخدام فصل التعويم. ذوبان التركيز تنتج مزيجا التي يتم غسلها من النحاس والنيكل الكبريتيدات في الأوتوكلاف. الرشح بقايا صلبة تحتوي على 15-20٪ معادن مجموعة البلاتين.

وأحيانا تصل إلى تعويم باستخدام فصل الجاذبية. والنتيجة هي التركيز يحتوي على 50٪ من معدن البلاتين، والذي يقضي بضرورة الصهر.

الخواص الميكانيكية

مجموعة المعادن البلاتينية بشكل ملحوظ الخواص الميكانيكية المختلفة. البلاتين والبلاديوم لينة جدا ومرن جدا. مع هذه المعادن وسبائكها يمكن تشغيل كل الساخنة والباردة. يتم التعامل مع الروديوم الأولى مع الساخنة، وبعد ذلك يمكن أن تعامل مع الباردة الصلب المتكرر إلى حد ما. وينبغي تسخين الايريديوم والروثينيوم، العمل الباردة، فإنها لا تعطي في.

الأوسيميوم - الصلبة والجماعة لديها أعلى درجة حرارة انصهار، ولكن ميلها للأكسدة يفرض القيود الخاصة بها. الايريديوم هو الأكبر من المعادن البلاتين والروديوم وأعرب عن تقديره للحفاظ على ممتلكاتهم في درجات حرارة عالية مقاومة للتآكل.

التطبيقات الهيكلية

كما البلاتين صلب نظيفة لينة جدا، فمن عرضة للخدوش والتلف. لزيادة وتنصهر صلابة مع عدد وافر من العناصر الأخرى. البلاتين المجوهرات تحظى بشعبية كبيرة في اليابان، حيث يطلق عليه "Hackin" و "الذهب الأبيض". سبائك للمجوهرات تحتوي على 90٪ حزب العمال و 10٪ بالشلل الرعاش، والتي من السهل التعامل مع ولحام. إضافة الروثينيوم يحسن صلابة من سبيكة، مع الحفاظ على مقاومة الأكسدة. وتستخدم سبائك البلاتين والبلاديوم والنحاس في المنتجات المزورة، لأنها أصعب البلاتين البلاديوم وأقل تكلفة.

البوتقات المستخدمة لإنتاج بلورات واحدة في صناعة أشباه الموصلات، وتتطلب مقاومة التآكل والاستقرار في درجات حرارة عالية. لهذا التطبيق، فمن البلاتين الأنسب، البلاتين الروديوم، والايريديوم. سبائك البلاتين الروديوم تستخدم في إنتاج المزدوجات الحرارية التي تستخدم لقياس درجات حرارة عالية تصل إلى 1800 درجة مئوية. يستخدم البلاديوم إما في نقية أو في شكل مختلط في الأجهزة الكهربائية (استهلاك 50٪)، في سبائك الأسنان (30٪). ونادرا ما تستخدم الروديوم، الروثينيوم والأوزميوم في شكله النقي - أنها بمثابة إشابة إلى غيرها من معادن مجموعة البلاتين.

المحفزات

حوالي 42٪ من البلاتين المنتجة في الغرب، ويستخدم كمحفز. من هذه، ويستخدم 90٪ في نظم عوادم السيارات، حيث الكريات أو أقراص العسل الحرارية المغلفة مع البلاتين (والبلاديوم والروديوم) تشجيع تحويل الهيدروكربونات غير المحترقة، وأول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين في الماء، وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين.

سبيكة من البلاتين والروديوم 10٪ في شكل شبكة معدنية ملتهب بمثابة حافز في التفاعل بين الأمونيا والهواء لإنتاج أكاسيد النيتروجين وحمض النيتريك. عند تغذية الأمونيا مع خليط الميثان يمكن تحضير حمض الهيدروسيانيك. عند تنقيح البلاتين على سطح الحبيبات الألومينا في المفاعل يعد حافزا لتحويل سلسلة طويلة جزيئات متفرعة من النفط في isoparaffins التي يتم المطلوب في خليط من البنزين عالي الاوكتان.

طلاء بالكهرباء

جميع معادن مجموعة البلاتين يمكن تطبيق بصدمة كهربائية. بسبب صلابة ومعان للطلاء الروديوم وغالبا ما تطبق. وعلى الرغم من قيمته في سمك مماثلة أعلى من البلاتين أقل كثافة تتيح استخدام أقل وزنا من المواد.

البلاديوم - المعادن مجموعة البلاتين، الذي هو أسهل لاستخدام لطلاء. نظرا لقوة الزيادات المادية إلى حد كبير. وقد وجدت الروثينيوم تطبيق في الصكوك المخصصة لعلاج الاحتكاك عند ضغط منخفض.

المركبات الكيميائية

المجمعات عضوية من معادن مجموعة البلاتين مثل alkilplatiny المجمعات تستخدم كحافز في بلمرة الأوليفينات، وإنتاج البولي بروبلين والبولي ايثيلين، وكذلك أكسدة الاثيلين إلى الأسيتالديهيد.

وتستخدم أملاح البلاتين على نحو متزايد في العلاج الكيميائي للسرطان. على سبيل المثال، فهي جزء من المخدرات مثل "كاربوبلاتين" و "سيسبلاتين". أكسيد الروثينيوم المغلفة الأقطاب الكهربائية المستخدمة في إنتاج الكلور والصوديوم كلوريد. الروديوم كبريتات وفوسفات الروديوم المستخدمة في الطلاء الكهربائي الحمامات.