Die gebruik van platinum. Waar en hoe word platinum gebruik?

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2024-01-17 18:38

Die duurste van die drie edelmetale is natuurlik platinum. Wat die voorkoms in die aardkors betref, is dit een van die skaarsste elemente. In sy suiwer vorm word platinum feitlik nie gevind nie en is dit baie duur. Ten spyte hiervan is die gebruik van platinum in verskeie gebiede van die nasionale ekonomie inderdaad baie wyd. In sommige gevalle kan hierdie metaal selfs onvervangbaar wees.

Ontdekkinggeskiedenis

Alle platinumklompe wat tot dusver gevind is, is legerings van platinum met iridium, palladium, osmium, yster en rodium. Soms word verbindings van hierdie metaal met nikkel of koper ook gevind. Eintlik is platinum self in sy suiwer vorm 'n metaal met 'n briljante wit-silwer skakering. Dit het sy naam te danke aan die Spaanse conquistador wat Suid-Amerika verower het. Uiterlik is platinum baie soortgelyk aan silwer, maar dit is baie meer koelmiddel. Die Spaanse veroweraars, wat 'n metaal soortgelyk aan silwer in Suid-Amerika ontdek het, het dit eers eenvoudig weggegooi. Terselfdertyd het die veroweraars hom minagtend platina genoem, wat "silwer" beteken.

In ons landplatinum is in 1819 ontdek. Die industriële ontginning daarvan het vyf jaar later begin. Aanvanklik was die gebruik van platinum in Rusland hoofsaaklik tot metallurgie beperk. Dit is gebruik as 'n bymiddel in die vervaardiging van hoë kwaliteit staal. In 1828 het platinum egter 'n ander gebruik gevind. Toe, op bevel van die Tsaar, het die Russiese Munt geld van hierdie metaal begin munt.

In sy suiwer vorm is platinum eers in 1859 deur die chemikus Devel verkry. Aanvanklik is dit in Rusland uitsluitlik by die Verch-Isetsky-, Bilimbaevsky- en Nevyansk-myne ontgin. Ander ryk afsettings is in 1824 ontdek.

Chemiese en fisiese kenmerke

Platinum is 'n metaal wat aan die groep van die 6de oorgangstydperk van die Mendeleev-stelsel behoort. Die hoofeienskappe daarvan is:

• vuurvaste;
• harde wisselvalligheid;
• vermoë om in gesiggesentreerde kubieke tralies te kristalliseer.

Wanneer dit warm is, is platinum goed gesweis en gerol. Ook kan hierdie metaal suurstof redelik sterk absorbeer. Die tabel hieronder toon die hoofkenmerke van platinum:

Basiese eienskappe van platinum

Kenmerk	Parameter
Density	21,45 g/dm3
Smeltingspunt	1769 C
Weerstand	9,85 µOhm cm
Hardheid	390-420 MPa
Elasticity	173 GPa

Die wydverspreide gebruik van platinum in die industrie, medisyne en ander sektore van die ekonomie word onder meer geregverdig deur die chemiese stabiliteit daarvan. Hierdie metaal los slegs in aqua regia en broom op. Wanneer dit verhit word, kan platinum net met 'n klein groepie stowwe reageer.

Belangrikste gebruike van platinum

Die gebruik van platinum in die juwelierswarebedryf word hoofsaaklik geregverdig deur die edelheid, skaarsheid en skoonheid daarvan. Dit was op hierdie manier dat hierdie metaal hoofsaaklik tot die middel van die vorige eeu gebruik is. Slegs 'n paar persent van die totale hoeveelheid platinum wat ontgin is, is deur dokters en tandprostetici gebruik. Vandag groei die vraag na hierdie edelmetaal geleidelik. Die unieke fisiese en chemiese eienskappe van platinum, benewens juwelierswareproduksie, maak dit uiters gewild in verskeie gebiede van die industrie en die nasionale ekonomie:

• in medisyne;
• ruimtenywerheid;
• chemiese industrie;
• vliegtuie en skeepsbou;
• in die glasbedryf;
• in ingenieurswese.

Hierdie edelmetaal word natuurlik ook in bankwese gebruik.

Die gebruik van platinum in die juwelierswarebedryf

Natuurlik die meestemetaal word gebruik om verskillende soorte juweliersware te maak. Sowat 50 ton platinum word jaarliks in die wêreldjuweliersbedryf gebruik. 'n Verskeidenheid juweliersware kan van hierdie metaal gemaak word. Platinumringe, sowel as kettings, oorbelle, armbande en halssnoere, is nie net pragtig nie, maar ook duursaam.

Die gewildste metaal in die juwelierswarebedryf is die 950ste toets. Hierdie legering bevat 95% platinum self en 5% iridium. Die metaal van hierdie samestelling word gekenmerk deur 'n hoë mate van elastisiteit en hardheid. Kettings, armbande en ringe gemaak van platinum wat met iridium gelegeer is, is ontwerp om so lank as moontlik te hou.

Gebruik in die produksie van salpetersuur en ander chemikalieë

In ingenieurswese word platinum hoofsaaklik as 'n katalisator gebruik. Dit is hierdie metaal wat die beste oksideerder van ammoniak tot NO is in die produksie van salpetersuur. Dit word in hierdie geval gebruik, gewoonlik in die vorm van 'n gaas met 'n deursnee van 0,05-0,09 mm. In die produksie van salpetersuur word nie suiwer platinum meestal gebruik nie, maar die legering daarvan met rodium. Dit maak die katalisator 'n bietjie goedkoper, verhoog sy aktiwiteit en verleng sy raklewe.

Platinum word natuurlik in die tegniese industrie gebruik, nie net in die produksie van salpetersuur nie. Katalisators gemaak van hierdie metaal is in staat om baie ander chemiese reaksies te versnel. Platinum word byvoorbeeld gebruik in die hidrogenering van aromatiese en tegniese koolwaterstowwe, ketone, asetileen, ens. Hierdie metaal word ook in swaelsuurproduksie gebruik om SO₃ ofSO_2.

Toepassing in olieraffinering

In industriële ondernemings van hierdie spesialisasie word platinum eintlik redelik wyd gebruik. In hierdie geval word dit ook as katalisator gebruik. In olieraffinering word petrol verkry deur hierdie metaal in spesiale installasies te gebruik. Natuurlik van hoë geh alte. In die olieraffineringsbedryf word platinum nie in die vorm van 'n rooster gebruik nie, maar in die vorm van 'n fyn poeier. Benewens petrol, word tegniese waterstof en aromatiese koolwaterstowwe ook verkry deur hierdie metaal te gebruik.

Natuurlik kan ander katalisators in die olieraffineringsbedryf gebruik word - molibdeen, aluminium, ens. Platinum het egter sulke onmiskenbare voordele in vergelyking daarmee, soos duursaamheid, groter aktiwiteit en verhoogde doeltreffendheid.

Die gebruik van platinum in elektriese ingenieurswese en instrumentasie

Een van die voordele van hierdie metaal is dat dit stabiele elektriese en meganiese eienskappe het. Dit het platinum uiters gewild gemaak in sektore van die nasionale ekonomie soos:

• radio-ingenieurswese;
• elektriese ingenieurswese;
• outomatiese;
• presisie-instrumentasie.

Die gebruik van platinum in elektronika maak dit moontlik om hoë-geh alte kontakte vir hoë-presisie toestelle te vervaardig. In hierdie geval word die metaal gewoonlik in 'n legering met iridium gebruik. Heel dikwels word platinum byvoorbeeld gebruik om kontakte te maak vir weerstandsonde enverskillende soorte netwerk-aangedrewe toestelle. Soms word 'n legering van hierdie metaal met kob alt ook in tegnologie gebruik. So 'n materiaal word gebruik in die vervaardiging van magnete, wat 'n groot aantrekkingskrag in klein groottes het.

Toepassing van platinum in die motor- en ruimtebedryf

In hierdie gebiede van die nasionale ekonomie het platinum ook 'n redelik wye gebruik gevind. In die motorbedryf word hierdie metaal meestal as 'n katalisator in uitlaatgasomsetters gebruik. In hierdie geval word dit as 'n deklaag in keramiekmonoliete gebruik.

In die ruimtebedryf en vliegtuigkonstruksie word hierdie metaal hoofsaaklik vir die vervaardiging van brandstofselelektrodes gebruik. Op soortgelyke wyse is platinum byvoorbeeld in al die ruimtetuie van die Apollo-reeks gebruik.

Mediese gebruik

Die gebruik van platinum in hierdie gebied red die lewens van duisende pasiënte. Die waarde van hierdie metaal in hierdie geval lê in die feit dat dit geen analoë in medisyne het nie. Spesiale chirurgiese instrumente word byvoorbeeld van platinum gemaak, wat in die vlam van 'n alkoholbrander gesteriliseer kan word. Met hierdie behandeling, anders as dié wat van ander metale gemaak word, oksideer hulle nie.

Platinum, waarvan die gebruik in medisyne natuurlik nie tot chirurgie beperk is nie, kan ook in tandheelkunde, kardiologie en gehoorapparate gebruik word. Dikwels word dit byvoorbeeld as 'n spuitmiddel gebruik in die vervaardiging van gereedskap wat bedoel is virtandheelkundige behandeling. In kardiologie en gehoorapparate word elektrodes wat van sy legering met iridium gemaak is, gebruik. Hulle word hoofsaaklik gebruik om hartaktiwiteit te stimuleer. Hulle word ook dikwels gebruik om inplantings vir mense met gehoorverlies te maak.

Toepassing van platinum in die glasbedryf

Platinum is onder meer 'n metaal wat wyd gebruik word in die vervaardiging van hoëgeh alte-optika. Dit word ook dikwels gebruik in 'n legering met rhodium in die vervaardiging van glasveselmatryse, waarvan die dikte dikwels nie 1 mikron oorskry nie. So 'n metaal kan maklik duisende ure se verhitting tot 1450 C weerstaan. Ook 'n legering van rodium en platinum reageer feitlik nie op sterk temperatuurveranderinge nie en is bestand teen korrosie.

Hierdie metaal word onder andere ook baie dikwels gebruik in die vervaardiging van verskeie soorte toerusting wat ontwerp is om glas van hoë geh alte te maak. Sulke meganismes word nie vervorm nie en oksideer nie tydens die produksieproses nie. Hulle reageer ook nie met die vervaardigde glas self nie. Baie dikwels in hierdie bedryf word platinum-kroesies byvoorbeeld gebruik. Dit is in hulle dat die algemeen bekende en baie duur Tsjeggiese glas gemaak word.

Chemiese toepassings

In hierdie geval word platinum ook hoofsaaklik gebruik vir die vervaardiging van smeltkroeë en ander laboratoriumtoerusting – koppies, weerstandstermometers, ens. Sulke produkte word hoofsaaklik gebruik in die vervaardiging van verskeie soorte ultrasuiwer stowwe. In halfgeleierkristalle moet byvoorbeeld nie 'n enkele vreemde atoom per miljoen van sy eie hê nie. Dit is die resultate wat die gebruik van platinumtoerusting toelaat om te bereik.

In plaas van 'n gevolgtrekking

Die gebruik van platinum in die gebiede wat hierbo bespreek is, is doelmatig en geregverdig. Maar natuurlik kan hierdie metaal ook in ander sektore van die nasionale ekonomie gebruik word. Platinum word byvoorbeeld dikwels gebruik om smeltkroeë te maak wat gebruik word in die groei van kristalle vir lasers en kontakte in die tegniek van lae strome. Dit word ook gebruik om kompasnaaldhouers, kosmetiese ys en lotions teen veroudering, middels teen kanker, ens. te maak.