Металлы платиновой группы реферат

Обновлено: 17.05.2024

) — коллективное обозначение шести переходных металлических элементов (рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина), имеющих схожие физические и химические свойства, и, как правило, встречающихся в одних и тех же месторождениях. В связи с этим, имеют схожую историю открытия и изучения, добычу, производство и применение. Металлы платиновой группы являются благородными и драгоценными металлами. В природе, чаще всего встречаются, в полиметаллических (медно-никелевых) рудах, а также в месторождениях золота и платины. Иногда, металлы платиновой группы подразделяют на две триады: рутений, родий и палладий — лёгкие платиновые металлы , а платина, иридий и осмий — тяжёлые платиновые металлы .

1. История

В Старом Свете платина не была известна, однако цивилизации Анд (инки и чибча) добывали и использовали её с незапамятных времён.

В 1803 английский учёный Уильям Хайд Волластон открыл палладий и родий.

В 1804 английский учёный С. Теннант открыл иридий и осмий.

В 1808 русский учёный А. Снядицкий, исследуя платиновую руду, привезенную из Южной Америки, извлек новый химический элемент, названный им вестием.

В 1844 профессор Казанского университета К. К. Клаус всесторонне изучил этот элемент и назвал его в честь России рутением.

2. Нахождение в природе

Платина и металлы её группы встречаются в природе в весьма рассеянном состоянии. Геохимически все эти элементы связаны с ультраосновными и основными породами. Известно около полусотни минералов платиновой группы. Платина, иридий, палладий в горных породах и месторождениях развиты как в самородном виде, так и в виде твёрдых растворов и интерметаллических соединений с Fe, Ni, Cu, Sn, реже Au, Os, Pb, Zn, Ag. Наиболее распространёнными являются поликсен (Pt, Fe) где Pt 80 — 88 %, Fe 9 — 11 %, ферроплатина (Pt, Fe) (Fe 16 — 19 %), палладистая платина (Pt, Pd) (Pd 7 — 40 %), станнопалладинит Pd ₃ Sn₂ Cu (Pd 40 — 45, Pt 15 — 20, Sn 28 — 33 %), гиверсит PtSb₂ (Pt 45, Sb 51,5 %), звягинцевит (Pd, Pt)₃ (Pb, Sn).

Осмий, рутений и родий образуют твёрдые растворы. К ним относятся такие минералы как невьянскит (Ir, Os) (Ir 46,8 — 77,2 % Os 21 — 49,3 %), сысертскит (Os, Ir) (Os 67,9 %, Ir 17 %, Ru 8,9 %, Rh 4,5 %), родиевый невьянскит (Ir, Os, Rh) (Ir 69,9 — 70,4 %, Os 17,2 %, Rh 11,3 %).

Благородные металлы (2)

. источником получения платины и металлов платиновой группы являются медно-никелевые месторождения Норильской группы (Норильское, Талнахское, Октябрьское). Благородные металлы занимают особое . обеспечивалось за счет попутного продукта цветной металлургии и вторичного золота. В связи с . бледно-желтого (даже зеленоватого) до ярко желто-красного. Примесь палладия окрашивает золото в белый цвет («белое» .

Кроме того, в природе известны арсениды, сульфоарсениды и сульфиды платины, рутения и палладия, а именно сперрилит PtAs ₂ (Pt 56,2 %), куперит PtS (Pt 79,2 — 85,9 %), высоцкит (Pd, Ni)₅ S (Pd 59,5 %, Ni 14,2 %, Pt 4,8 %), холлингвортит (Rh, Pt)AsS (Rh 25 %).

2.1. Генетические группы и промышленные типы месторождений

а. хромит-платиновые месторождения (уральский тип)

б. месторождения комплексных платина-хромит-медно-никелевых руд (бушвельдский тип)

в. ликвационные медь-никель-платиновые месторождения (норильский тип)

г. благороднометальные медно-титаномагнетитовые месторождения в интрузиях габбро (волковский тип)

3. Свойства

Все платиновые металлы светло-серые и тугоплавкие, платина и палладий пластичны, осмий и рутений хрупкие. Красивый внешний вид благородных металлов обусловлен их инертностью.

Платиновые металлы обладают высокой каталитической активностью в реакциях гидрирования, что обусловлено высокой растворимостью в них водорода. Палладий способен растворить до 800—900 [2] объёмов водорода, платина — до 100 [2] .

Все платиновые металлы химически довольно инертны, особенно платина. Они растворяются лишь в «царской водке» с образованием хлоридных комплексов:

При окислении металлов кислородом воздуха образуются оксиды различного состава:

При нагревании все платиновые металлы реагируют с хлором и фтором:

В растворах платиновые металлы существуют только в виде комплексных соединений. Соединения платины используют в медицине в качестве препаратов, обладающих противоопухолевой активностью [3] .

4. Производство

Промышленное производство платины первоначально велось в Америке. Лишь в 1819 году платиновые россыпи были впервые обнаружены на Урале близ Екатеринбурга. С тех пор Россия становится ведущим производителем платины, а, с момента открытия, и платиноидов.

В настоящее время, почти 90 % всего объема производства металлов платиновой группы разделено между платиной и палладием, остальные добываются и продаются в небольших количествах. 95 % запасов и 90 % производства МПГ сосредоточены в двух крупных месторождениях — Бушвельдском комплексе, находящемся на территории Южно-Африканской Республики, и в Норильском рудном районе, расположенном в России. В рудах Бушвельда содержание платины втрое выше, чем палладия, в то время как в Норильске наблюдается обратное соотношение. Поэтому, ЮАР является крупнейшим мировым производителем платины, а Россия — палладия [4] .

Благородные металлы

. степень извлечения золота из промываемой породы. По плотности самые тяжелые металлы располагаются в следующем порядке: платина – 21,5 г/см 3 ; золото – 19,3 г/см3 ; ртуть – 13,6 г/см3 ; свинец . например сталь и уран, из которых изготовляется смертоносное оружие, в уничтожении людей. О непричастности золота к поступкам людей образно и достаточно определенно высказался в свое .

5. Запасы

Содержание платиновых металлов в земной коре (кларк) оценивается, как 10 −8 % для платины, 10 −9 % для палладия и 10 −11 % для остальных платиновых металлов [5] .

Общие запасы металлов платиновой группы на начало 2009 года оцениваются в 100 млн кг. Причем распределены они, также неравномерно: ЮАР (63,00 млн кг разведанных запасов при 70,00 млн кг общих), Россия (6,20/6,60), США (0,90/2,00), Канада (0,31/0,39) [6] .

В России почти вся добыча металлов платиновой группы сосредоточена в разработке лицензионных участков «Норильским никелем» (15 % мирового производства платины и 55 % производства палладия) [4] . На металлы платиновой группы в окрестностях Норильска разрабатываются Октябрьское, Талнахское и Норильск-1 сульфидно-медно-никелевые месторождения (более 99% разведанных и более 94% оцененных российских запасов).

Кроме того, крупными являются: сульфидно-медно-никелевое месторождение Фёдорова Тундра (участок Большой Ихтегипахк) в Мурманская области, а также россыпи Кондёр в Хабаровском крае, Левтыринываям в Камчатский крае, реки Лобва и Выйско-Исовское в Свердловской области [7] .

6. Применение

Когда платину стали завозить в Европу её цена была вдвое ниже серебра. Ювелиры очень быстро обнаружили, что платина хорошо сплавляется с золотом, а так как плотность платины выше чем у золота, то незначительные добавки золота позволили изготавливать подделки, которые невозможно было отличить от золотых изделий. Такого рода подделки получили столь широкое распространение, что испанский король приказал прекратить ввоз платины, а оставшиеся запасы утопить в море. Однако, после отмены этого закона в 1778 году, платина постепенно завоёвывала популярность в ювелирной промышленности. В настоящее время практически все металлы платиновой группы тем или иным образом применяются при изготовлении ювелирных украшений.

Металлы платиновой группы иногда используют для изготовления монет. Например в России с 1828 по 1845 выпускались платиновые монеты номиналом 3,6 и 12 рублей.

Платина и другие металлы платиновой группы используются частными лицами и компаниями в качестве накоплений.

Фьючерсы и опционы на металлы платиновой группы используются спекулянтами.

С середины 1970−х годов главной сферой применения платины и палладия стала автомобильная промышленность [4] .

В электротехнической промышленности из металлов платиновой группы изготовляют контакты с большой степенью надёжности (стойкость против коррозии, устойчивость к действию образующейся на контактах кратковременной электрической дуги).

В технике слабых токов при малых напряжениях в цепях используются контакты из сплавов золота с платиной, золота с серебром и платиной. Для слаботочной и средненагруженной аппаратуры связи широко применяют сплавы палладия с серебром (от 60 до 5 % палладия).Магнитные сплавы металлов платиновой группы с высокой коэрцитивной силой употребляют при изготовлении малогабаритных электроприборов. Сопротивления (потенциометры) для автоматических приборов и тензометров делают из сплавов металлов платиновой группы (главным образом палладия с серебром, реже с другими металлами).

Фотометрическое определение благородных металлов

. с помощью фотометрических методов, является определение концентрации вещества в растворе. Любое фотометрическое определение состоит из . способом можно отделить золото от металлов платиновой группы. Перед экстракцией золота железо (III) . выделяют также платину, палладий, ртуть и серебро. При помощи . необходимости применять приемы работы и расчеты, используемые при работе с многокомпонентными системами. .

У них малый температурный коэффициент электрического сопротивления, малая термоэлектродвижущая сила в паре с медью, высокое сопротивление износу, высокая температура плавления, они не окисляются.

Металлы платиновой группы идут на изготовление деталей, работающих в агрессивных средах — технологические аппараты, реакторы, электрические нагреватели, высокотемпературные печи, аппаратуру для производства оптического стекла и стекловолокна, термопары, эталоны сопротивления и др.

При изготовлении инструментов металлы платиновой группы позволяют получить уникальные свойства по прочности, корозостойкости и долговечности.

Металлы платиновой группы используются в чистом виде, как биметалл и в сплавах (см. Платиновые сплавы).

Химические реакторы и их части делают целиком или только покрывают фольгой из металлов платиновой группы. Покрытые платиной аппараты применяют при изготовлении чистых химических препаратов и в пищевой промышленности. Когда химической стойкости и тугоплавкости платины или палладия недостаточно, их заменяют сплавами платины с металлами, повышающими эти свойства: иридием (5-25 %), родием (3-10 %) и рутением (2-10 %).

Примером использования металлов платиновой группы в этих областях техники является изготовление котлов и чаш для плавки щелочей или работы с соляной, уксусной и бензойной кислотами; автоклавов, дистилляторов, колб, мешалок и др.

Сплавы иридия с осмием, а также золота с платиной и палладием используют для изготовления компасных игл, напаек «вечных» перьев.

Высокие каталитические свойства некоторых металлов платиновой группы позволяют применять их в качестве катализаторов, например, платину применяют при производстве серной и азотной кислот.

В некоторых странах металлы платиновой группы используются в медицине, в том числе и в качестве небольших добавок к лекарственным препаратам.

Примечания

Литература

«Металлы и сплавы в электротехнике», 3 изд., т. 1-2, М.- Л., 1957;
Бузланов Г. Ф., «Производство и применение металлов платиновой группы в промышленности», М., 1961:
Йорданов Х. В., «Записки по металлургия на редките метали», София, 1959;
Федоренко Н. В. Развитие исследований платиновых металлов в России. М.: Наука, 1985. 264 с.
Ливингстон С. Химия рутения, родия, палладия, осмия, иридия, платины. М.: Мир, 1978. 366 с.
Генкин А. Д. Минералы платиновых металлов и их ассоциации в медно-никелевых рудах Норильского месторождения. М.: Наука, 1968. 106 с.
Металлургия благородных металлов / Под ред. Л. В. Чугаева. М.: Металлургия, 1987. 432 с.
Синицын Н. М. Благородные металлы и научно-технический прогресс. М.: Знание, 1987. 46 с.
Что мы знаем о химии?: Вопросы и ответы / Под ред. Ю. Н. Кукушкина. М.: Высш. шк., 1993. 303 с.
Додин Д. А., Чернышов Н. М., Полферов Д. В., Тарновецкий Л. Л. Платинометальные месторождения мира. М.: Геоинформмарк, 1994. Т. 1, кн.1: Платинометальные малосульфидные месторождения в ритмично расслоенных комплексах. 279 с.
Додин Д. А., Чернышов Н. М., Яцкевич Б. А. и др. Состояние и проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов // Платина России. М.: Геоинформмарк, 1995. С. 7-48.
Кривцов А. Н. Месторождения платиноидов: (Геология, генезис, закономерности размещения) // Итоги науки и техники. Рудные месторождения. 1988. Т. 18. 131 с.
Рудные месторождения СССР. М.: Недра, 1974. Т. 3. 472 с.
Чернышов Н. М., Додин Д. А. Формационно-генетическая типизация месторождений металлов платиновой группы для целей прогноза и металлогенического анализа // Геология и геофизика. 1995. Т. 36. С. 65-70.

Данный реферат составлен на основе .

Рассеянные металлы

. металлы платиновой группы подразделяют на две триады: рутений, родий, палладий — лёгкие и платина, иридий, осмий — тяжёлые платиновые металлы . Некоторые авторы относят к благородным металлам . Успешно извлекаются благородные металлы из месторождений при помощи бактерий (см. Бактериальное выщелачивание). Применение Валютные металлы Сохраняет функции валютных металлов, главным образом, золото .

Примеры похожих учебных работ

Исследование рынка драгоценных металлов и камней

. звеньев. К таким звеньям финансового рынка относятся денежный рынок, рынок ссудных капиталов, рынок недвижимости, валютный рынок, рынок драгоценных металлов и камней. Рынок драгоценных металлов и камней можно определить как сферу экономических .

Особенности осуществления банковских операций с драгоценными металлами

. металлом являются металл на обезличенных металлических счетах, металлические сертификаты, паи инвестиционных фондов, фьючерсы, . механизмов его регулирования. Задачами данной дипломной работы являются: проанализировать эволюцию драгоценных металлов .

Операции коммерческих банков с драгоценными металлами

. с тем интенсивное развитие банковских операций с драгоценными металлами будет способствовать повышению внутреннего спроса на финансовые активы в драгоценных металлах . активы в драгоценных металлах могут приносить своему владельцу либо курсовой, либо .

Рынок драгоценных металлов. Понятие. Динамика. Роль

Цель данной курсовой работы - определиться в понятии «Рынок драгоценных металлов», что он из себя представляет. Изучить текущее состояние рынка драгоценных металлов в Российской Федерации, сделать выводы, выяснить будущие перспективы его .

Рассеянные металлы

. Защитные покрытия В качестве покрытий других металлов благородные металлы предохраняют основные металлы от коррозии или придают поверхности этих металлов свойства, присущие благородным металлам (например, отражательная способность, цвет, блеск и .

Технологии и технологи
Инженерные сети и оборудование
Промышленность
Промышленный маркетинг и менеджмент
Технологические машины и оборудование
Автоматизация технологических процессов
Машиностроение
Нефтегазовое дело
Процессы и аппараты
Управление качеством
Автоматика и управление
Металлургия
Приборостроение и оптотехника
Стандартизация
Холодильная техника
Архитектура
Строительство
Метрология
Производство
Производственный маркетинг и менеджмент
Текстильная промышленность
Энергетическое машиностроение
Авиационная техника
Ракетно-космическая техника
Морская техника

Все документы на сайте представлены в ознакомительных и учебных целях.
Вы можете цитировать материалы с сайта с указанием ссылки на источник.

Рефератная работа "Платиновые металлы""

Платиновые металлы, платиноиды, химические элементы второй и третьей триад VIII группы периодической системы Менделеева. К ним принадлежат: рутений (Ruthenium) Ru, родий (Rhodium) Rh, палладий (Palladium) Pd (легкие Платиновые металлы, плотность ~12 г/см3); осмий (Osmium) Os, иридий (Iridium) Ir, платина (Platinum) Pt (тяжелые Платиновые металлы, плотность ~22 г/см3). Серебристо-белые тугоплавкие металлы; благодаря красивому внешнему виду и высокой химические стойкости Платиновые металлы наряду с Ag и Au называют благородными металлами.

Имеются указания, что самородная платина в древности была известна в Египте, Эфиопии, Греции и Южной Америке. В 16 веке испанские конкистадоры обнаружили в Южной Америке вместе с самородным золотом очень тяжелый белый тусклый металл, который не удавалось расплавить. Испанцы назвали его платиной - уменьшительным от исп. plata - серебро. В 1744 испанский морской офицер Антонио де Ульоа привез образцы Pt в Лондон. Они вызвали живой интерес ученых Европы. Самостоятельным металлом Pt, которую первоначально считали белым золотом, была признана в середине 18 века.

В 1803 году английский ученый У. Х. Волластон обнаружил в самородной платине палладий, получивший это название от малой планеты Паллады (открытой в 1802), и родий, названный так по розовато-красному цвету его солей (от греч. rhodon - роза). В 1804 году английский химик Смитсон Теннант в остатке после растворения самородной Pt в царской водке открыл еще 2 металла. Один из них получил название иридий вследствие разнообразия окраски его солей (от греч. iris, род. падеж iridos -радуга), другой был назван осмием по резкому запаху его оксида (VIII) (от греч. osme - запах). В 1844 году К. К. Клаус при исследовании остатков от аффинажа (очистки) уральской самородной Pt в Петербургском монетном дворе открыл еще один Платиновый металл — рутений (от позднелат. Ruthenia— Россия).

Распространение в природе.

Платиновые металлы принадлежат к наиболее редким элементам, их среднее содержание в земной коре (кларки) точно не установлено. Самые редкие в земной коре — Rh и Ir (1·10-7% по массе), наиболее распространен Os (5·10-6%). Содержание Платиновых металлов повышено в ультраосновных и основных изверженных породах, происхождение которых связано с глубинными магматическими процессами. К этим породам приурочены месторождения Платиновых металлов. Еще выше среднее содержание Платиновых металлов в каменных метеоритах, которые считаются аналогами средней мантии Земли (кларки Платиновых металлов в каменных метеоритах составляют n·10-4—n·10-5% по массе). Для земной коры характерно самородное состояние Платиновых металлов, а у Rh, Pd, Os и Pt известны также немногочисленные соединения с серой, мышьяком и сурьмой. Установлено около 30 минералов Платиновых металлов, больше всего их у Pd (13) и Pt (9). Все минералы образовались на больших глубинах при высоких температурах и давлениях. Платина и другие Платиновые металлы встречаются в виде примеси во многих сульфидах и силикатах ультраосновных и основных пород. Геохимия Платиновых металлов в биосфере почти не изучена, их содержание в гидросфере и живом веществе не установлено. Некоторые осадочные марганцевые руды обогащены Pt (до 1·10-3%), в углях наблюдалась концентрация Pt и Pd (1·10-6%); повышенное содержание Платиновых металлов отмечалось в фосфоритах (вятских), в золе деревьев, растущих на месторождениях Pt.

Физические и химические свойства.

Физические и механические свойства Платиновых металлов сопоставлены в таблице. В дополнение необходимо указать, что Ru и Os очень тверды и хрупки (возможно вследствие присутствия примесей). Ph и Ir обладают меньшими твердостью и хрупкостью, а Pd и Pt ковки, поддаются прокатке, волочению, штамповке при комнатной температуре. Интересна способность некоторых Платиновых металлов (Ru, Pd, Pt) поглощать водород. Особенно это свойственно Pd, объем которого поглощает до 900 объемов Н2. При этом Pd сохраняет металлический вид, но растрескивается и становится хрупким. Все Платиновые металлы парамагнитны. Магнитная восприимчивость X·10-6 электромагнитных единиц при 18 °С равна 0,05 у Os; 0,50 у Ru; 5,4 у Pd; у Rh, Ir и Pt она несколько более 1,0.

Согласно давно установившейся традиции, Платиновые металлы принято помещать в VIII группу периодической системы элементов. В соответствии с этим; следовало ожидать, что все Платиновые металлы должны иметь высшую степень окисления +8. Однако это наблюдается только у Ru и Os, прочие же Платиновые металлы проявляют валентность не выше +6. Объясняется это тем, что у атомов Ru и Os остаются незаполненными соответственно внутренние подуровни 4f и- 5f. Поэтому для атомов Ru и Os возможно возбуждение не только с подуровней 5s и 6s на подуровни 5р и 6p, но и с подуровней 4d и 5d на подуровни 4f и 5f. Вследствие этого в атомах Ru и Os появляется по 8 непарных электронов и валентность +8. Электронные конфигурации атомов Rh, Ir, Pd, Pt такой возможности не допускают. Поэтому в некоторых вариантах таблицы Менделеева эти элементы (а также Со и Ni) выносят за пределы VIII группы. Все Платиновые металлы легко образуют комплексные соединения, в которых имеют различные степени окисления и различные координационные числа. Комплексные соединения Платиновых металлов, как правило, окрашены и очень прочны.

Химические свойства Платиновых металлов имеют много общего. Все они в компактном виде (кроме Os) малоактивны. Однако в виде так называемых черни (мелкодисперсного порошка) Платиновые металлы легко адсорбируют S, галогены и других неметаллы. (Чернь обычно получают восстановлением Платиновых металлов из водных растворов их соединений.) Компактные Ru, Rh, Os, Ir, будучи сплавлены с Pt, Zn, Pb, Bi, переходят в раствор при действии царской водки, хотя она не действует на эти Платиновые металлы, взятые отдельно.

Семейство Платиновых металлов можно разделить на 3 диады (двойки), образованные двумя стоящими один под другим легким и тяжелым Платиновыми металлами, а именно: Ru, Os; Rh, Ir; Pd, Pt.

При нагревании с О2 и сильными окислителями Ru и Os образуют легкоплавкие кристаллы-тетроксиды - оранжевый RuO4 и желтоватый OsO4. Оба соединения летучи, пары их имеют неприятный запах и весьма ядовиты. При действии восстановителей превращаются в низшие оксиды RuO2 и OsO2 или в металлы. Со щелочами RuO4 образует рутенаты, например, рутенат калия K2RuO по реакции:

RuO4+2KOH=K2RuO4 + ? О 2 + H2O.

При действии хлора K2RuO4 превращается в перрутенат калия:

Тетроксид OsO4 дает с КОН комплексное соединение K2[OsO4(OH)2]. С фтором и другими галогенами Ru и Os легко реагируют при нагревании, образуя соединения типа RuF3, RuF4, RuF5, RuF6. Осмий дает подобные же соединения, кроме OsF3. Весьма интересны комплексные соединения Ru с ксеноном Xe[RuF6] (канадский химик Н. Бартлетт, 1962), а также с молекулярным азотом - [(NO)(NH3)4 N2Ru(NH3)4NO]Cl (советский химик Н. М. Синицын, 1962) и [Ru(NH3)5N2]Cl2 (канадский химик А. Аллен, 1965).

На компактные Rh и Ir царская водка не действует. При прокаливании в О2 образуются оксиды Rh2O3 и Ir2О3, разлагающиеся при высоких температурах.

Pd легко растворяется при нагревании в HNO3 и концентрированной H2SO4 с образованием нитрата Pd(NO3)2 и сульфата PdSO4. На Pt эти кислоты не действуют. Царская водка растворяет Pd и Pt, причем образуются комплексные кислоты - тетрахлоропалладиевая кислота H2[PdCl4] и гексахлороплатиновая - коричнево-красные кристаллы состава H2[PtCl6]·6H2O. Из ее солей наибольшее значение для технологии Платиновых металлов имеет хлороплатинат аммония (NH4)2[PtCl6] - светло-желтые кристаллы, малорастворимые в воде и почти не растворимые в концентрированных растворах NH4Cl. При прокаливании они разлагаются по реакции:

(NH4)2[PtCl6] = Pt + Cl2 + 2NH4Cl

При этом Pt получается в мелкораздробленном виде (т. н. платиновая губка, или губчатая платина).

Разделение Платиновых металлов и получение их в чистом виде очень сложно вследствие большого сходства их химические свойств; это требует большой затраты труда, времени, дорогих реактивов. Для получения чистой Pt исходные материалы - самородную платину, платиновые шлихи (тяжелые остатки от промывки платиноносных песков), лом (негодные для употребления изделия из Pt и ее сплавов) обрабатывают царской водкой при подогреве. В раствор переходят: Pt, Pd, частично Rh, Ir в виде комплексных соединений H2[PtCl6], H2[PdCl4], H3[RhCl6] и Н2[IrCl6], а также Fe и Cu в виде FeCl3 и СuCl2. Нерастворимый в царской водке остаток состоит из осмистого иридия, хромистого железняка (FеСrO2), кварца и других минералов.

Из раствора осаждают Pt в виде (NH4)2[PtCl6] хлористым аммонием. Но чтобы в осадок вместе с Pt не выпал Ir в виде аналогичного нерастворимого соединения (NH4)2[IrCl6] (остальные Платиновые металлы NH4Cl не осаждает), предварительно восстанавливают Ir(+4) до Ir(+3) (например, прибавлением сахара C12Н22О11 по способу И. И. Черняева). Соединение (NН4)3[IrCl6] растворимо и не загрязняет осадка.

Хлороплатинат аммония отфильтровывают, промывают концентрированным раствором NH4Cl (в котором осадок практически не растворим), высушивают и прокаливают. Полученную губчатую платину спрессовывают, а затем оплавляют в кислородно-водородном пламени или в электрической печи высокой частоты. Из фильтрата, оставшегося после осаждения (NH4)2[PtCl6], и из осмистого иридия извлекают прочие Платиновые металлы путем сложных химические операций. В частности, для перевода в растворимое состояние нерастворимых в царской водке Платиновых металлов и осмистого иридия используют спекание с пероксидами ВаО2 или Na2O2. Применяют также хлорирование - нагревание смеси Pt-концентратов с NaCl и NaOH в струе хлора.

В результате аффинажа получают труднорастворимые комплексные соединения: гексахлорорутенат аммония (NH4)3[RuCl6], дихлорид тетрамминдиоксоосмия [OsO2(NH3)4]Cl2, хлорпентамминдихлорид родия [Rh(NH3)5Cl]Cl2, гексахлороиридат аммония (NH4)2[IrCl6] и дихлордиаммин палладия [Pd(NH3)2]Cl2. Прокаливанием перечисленных соединений в атмосфере Н2 получают Платиновые металлы в виде губки, например

[OsO2(NH3)4]Cl2 + 3H2 = Os +2H2O + 4N Н 3+2HCl

[Pd(NH3)2]Cl2 + H2 = Pd + 2NH3+2HCl.

Губчатые Платиновые металлы сплавляют в вакуумной электрической печи высокой частоты.

Применяют и других способы аффинажа, в частности основанные на использовании ионитов.

Основным источником получения Платиновых металлов служат сульфидные медно-никелевые руды, месторождения которых находятся в России (Норильск, Красноярский край), Канаде (округ Садбери, провинция Онтарио), ЮАР и других странах.

В результате сложной металлургич. переработки этих руд благородные металлы переходят в так называемых черновые металлы - нечистые никель и медь. Платиновые металлы собираются почти полностью в черновом Ni, a Ag и Аu - в черновой Сu. При последующем электролитич. рафинировании Ag, Au и Платиновые металлы осаждаются на дне электролитической ванны в виде шлама, который отправляют на аффинаж.

Из всех Платиновых металлов наибольшее применение имеет Pt. До 2-й мировой войны 1939-45 св. 50% Pt служило для изготовления ювелирных изделий. В последние 2-3 десятилетия ок. 90% Pt потребляется для науч. и промышленного целей. Из Pt делают лабораторные Приборы - тигли, чашки, термометры сопротивления и других,- применяемые в аналитич. и физико-хим. исследованиях. Ок. 50% потребляемой Pt (частично в виде сплавов с Rh, Pd, Ir, см. Платиновые сплавы) применяют как катализаторы в производстве азотной кислоты окислением МНз, в нефтехим. промышленности и мн. других Pt и ее сплавы используются для изготовления аппаратуры для некоторых химические производств. Ок. 25% Pt расходуется в электротехнике, радиотехнике, автоматике, телемеханике, медицине. Применяется Pt и как антикоррозионное покрытие (см. Платинирование).

Ir применяют главным образом в виде сплава Pt + 10% Ir. Из такого сплава сделаны междунар. эталоны метра и килограмма. Из него изготовляют тигли, в которых выращивают кристаллы для лазеров, контакты для особо ответственных узлов в технике слабых токов. Из сплава Ir с Os делают опоры для стрелок компасов и других приборов.

Способностью сорбировать Н2 и катализировать мн. химические реакции обладает Ru; он входит в состав некоторых сплавов, обладающих высокой твердостью и стойкостью против истирания и окисления.

Rh благодаря своей способности отражать ок. 80% лучей видимой части спектра, а также высокой стойкости против окисления является хорошим материалом для покрытия рефлекторов прожекторов и зеркал точных приборов. Но гл. область его применения - сплавы с Pt, из которых изготовляют лабораторную и заводскую аппаратуру, проволоку для термоэлектрич. пирометров и других

Pd в виде черни применяется преим. как катализатор во мн. химические производствах, в частности в процессах гидрогенизации. Из Pd изготовляют ювелирные изделия. Раствор H2[PdCl4] - чувствительный реактив на окись углерода. Полоска бумаги, пропитанная им, чернеет уже при содержании 0,02 мг/л СО в воздухе вследствие выделения Pd в виде черни по реакции:

Аффинаж Платиновых металлов сопровождается выделением ядовитых Cl2 и NOC1, что требует хорошей вентиляции и возможной герметизации аппаратуры. Пары легколетучих RuO4 и OsO4 вызывают общее отравление, а также тяжелые поражения дыхательных путей и глаз (вплоть до потери зрения). При попадании этих соединений на кожу она чернеет (вследствие восстановления их до RuO2, OsO2, Ru или Os) и воспаляется, причем могут образоваться трудно заживающие язвы. Меры предосторожности: хорошая вентиляция, резиновые перчатки, защитные очки, поглощение паров RuO4 и OsO4 растворами щелочей.

В организме Платиновые металлы представлены главным образом элементом рутением, а также искусств, радиоизотопами рутения и родия. Морские и пресноводные водоросли концентрируют радиоизотопы рутения в сотни и тысячи раз (по сравнению со средой), ракообразные - в десятки и сотни, моллюски - до десятков, рыбы и головастики лягушек - от единиц до сотен. 106Ru интенсивно мигрирует в почве, накопляясь в корнях наземных растений. У наземных млекопитающих радиоизотопы Ru всасываются через пищеварительный тракт, проникают в легкие, отлагаются в почках, печени, мышцах, скелете. Радиоизотопы Ru - составная часть радиоактивного загрязнения биосферы.

ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ И КАТАЛИЗ

Одним из наиболее удивительных свойств платиновых металлов является их способность ускорять (катализировать) различные химические процессы - гидрирования и дегидрирования, полимеризации и изомеризации, окисления и восстановления. Именно платине обязано своим появлением понятие "катализ", введенное Й.Я. Берцелиусом в 1835 году [5]. Каталитические свойства мелкодисперсного порошка платины - черни - еще раньше обнаружил Доберейнер, заметивший окисление спирта и образование уксусной кислоты под действием платины.

Нет ни одного платинового металла, который не сказал бы своего веского слова в катализе. С их участием организованы крупнотоннажные производства, например производство азотной кислоты, где на стадии окисления аммиака катализатором служит сетка из сплава платины и 5-10% родия, или производство уксусной кислоты взаимодействием метилового спирта с оксидом углерода (реакция карбонилирования) в присутствии карбонильного комплекса родия. Потенциального использования ждут сотни каталитически активных комплексов Ru, Os, Ir, Rh. Однако, пожалуй, самым ярким примером использования каталитических свойств металлов платиновой группы служит процесс очистки, или дожигания, выхлопных газов автомобилей. Проблему автомобильных катализаторов породила сама жизнь - с ростом числа автомобилей в мире резко ухудшилась экологическая ситуация.

Первоначально, в 70-е годы, в автомобильных катализаторах использовали только платину на металлических и неметаллических (g-Al2O3) носителях. Затем, принимая во внимание ее высокую стоимость, стали переходить на платино-палладиевые устройства, сокращая одновременно удельный расход платины с 3 до 1,6 г в расчете на один образец. Установка таких катализаторов позволила устранить только два токсичных компонента выхлопных газов: углеводороды и оксид углерода. Между тем при сжигании 1 т горючего наряду с 40-50 кг CO и 0,3-5 кг NH3 и углеводородов выделяется от 12 до 24 кг оксидов азота [6].

Химико-каталитические процессы, протекающие в системе очистки выхлопных газов, можно представить в виде группы уравнений.

Металлы платиновой группы

Реферат - Применение платины и металлов платиновой группы

Московский Государственный Университет Приборостроения и Информатики.
История, описание, применение в различных отраслях Pt, Ir, Os, Pd, Rh, Ru.
2010 год.

Англо-русский, русско-английский словарь: геммология и ювелирное производство

формат pdf
размер 4.15 МБ
добавлен 01 июля 2011 г.

Красноярск, КрасБерри. 2007. - 168 с. Качество: электронная публикация. Словарь состоит из двух частей: геммологической и ювелирной. В ювелирную часть включены слова и термины, относящиеся к технологии литейных процессов, обработки цветных и драгоценных металлов, технике и оборудованию производства ювелирных изделий. Приведены термины, используемые для обозначения различных видов ювелирных украшений и их частей. Геммологическая лексика. Англо-рус.

Бреполь Э. Теория и практика ювелирного дела

формат djvu
размер 4.62 МБ
добавлен 11 августа 2009 г.

Л.: Машиностроение, 1982. -379 с. Книга охватывает широкий круг вопросов, связанных с обработкой сплавов на основе благородных металлов и с процессами производства ювелирных и декоративных изделий. Книга предназначена для инженерно-технических работников, специализирующихся в области ювелирного производства и декоративно-прикладного искусства. Она также может быть полезна учащимся профессионально-технических училищ соответствующих специальностей.

Итоку Сугимори. Японские патины

формат pdf
размер 97.47 МБ
добавлен 30 ноября 2011 г.

Издательский Дом "Дедал-Пресс", 2008. -120 с., с иллюстрациями. В течении многих лет западные мастера по обработке металлов восхищались богатыми и изящными патинами,которые могут охарактеризовать японский стиль работы по металлу.До сих пор информацию о способах получения таких поверхностей было сложно отыскать.даже для людей работающих в Японии .В этой красивой новой книге автор подробно описывает традиционные рецепты и методы работы.

Кнут Б.Дж. Справочник ювелира. Справочник по драгоценным камням, металлам, расчетным формулам и терминологии для ювелиров

формат pdf
размер 12.55 МБ
добавлен 07 марта 2011 г.

Омск: Дедал-Пресс, 2008. -142 с. - ISBN: 5-902719-15-1 "Справочник ювелира" стал стандартным источником информации в ювелирной промышленности. В издание включен раздел по стандартам классификации бриллиантов, более развернутая информация по размерам колец, дополнительные таблицы с весом металлов и формулами и больше статей в словаре терминов. Книга является наиболее полным доступным справочником для ювелирного верстака.

Марченков В.И. Ювелирное дело

формат pdf
размер 2.32 МБ
добавлен 29 апреля 2010 г.

Практическое пособие. 3-е изд, перераб. и доп. — М.: Высш. шк, 1992. —256 с.: ил. Подробно рассматриваются вопросы изготовления и обработки ювелирных изделий, описаны свойства и классификация ювелирных камней, самоцветов и др. Содержатся сведения о металлах и сплавах, неметаллических материалах, составляющих основу ювелирных изделий. В третьем издании (2-е— в 1984 г. ) приводятся дополнительные сведения о новых припоях, о пробировании драгоценных.

Минжулин А.И. Введение в реставрацию металла

формат doc
размер 1.33 МБ
добавлен 17 мая 2011 г.

Киев, 1992. Учебно-методическое пособие рассмотрено и утверждено Научно-методическим советом Национального музея истории Украины. Настоящее методическое пособие рассчитано на работников музеев, начинающих реставраторов, археологов, студентов реставрационных отделений, коллекционеров. В пособии кратко изложены основные свойства металлов, наиболее часто применяемых человеком с древних времен, причины их разрушения, методы исследований предметов, и.

Мутылина И.Н. Художественное материаловедение. Ювелирные сплавы

формат pdf
размер 3.22 МБ
добавлен 24 апреля 2009 г.

В данном учебнике приведены сведения о сплавах, широко используемых в ювелирном производстве, представлены механические и технологические свойства сплавов на основе золота, серебра, платины и платиновых металлов, а также других металлов и сплавов, используемых для изготовления художественных изделий. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности "Технология художественной обработки материалов". Может быть использовано при выпо.

Рамазанова Р.У. 10 уроков филиграни

формат djvu
размер 3.47 МБ
добавлен 12 июня 2011 г.

М.: Профи, 1998. -155 с. ISBN 5255012971 Филигрань (итал. filigrana, из лат. filum «нить» + granum «зерно») - ювелирная техника, использующая ажурный или напаянный на металлический фон узор из тонкой золотой, серебряной и т. д. проволоки, также изделия, выполненные в такой технике (см. также скань). Филигрань (скань) — один из древнейших видов художественной обработки металла. Название филигрань происходит от двух латинских слов — «филюм» (нить).

Тойбл Карел. Ювелирное дело

формат pdf
размер 9.41 МБ
добавлен 01 мая 2010 г.

Москва: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 200 с. с ил. Книга знакомит читателей с основами ювелирного дела. Рассказывает о простых и благородных металлах, технологии их обработки, различных ювелирных работах. Описывает драгоценные и полудрагоценные камни, а также используемые при изготовлении драгоценностей материалы в соответствии с их применением в ювелирном деле. Краткое содержание: Из истории ювелирного дела. Ювелирное искусство врем.

Халилов И.Х. Гальванотехника для ювелиров

формат djvu
размер 1.39 МБ
добавлен 01 октября 2011 г.

Практическое пособие. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2003, 60 с. В книге приведены сведения о химических и электрохимических способах полирования металлов, составах электролитов и их параметрах, а также составах электролитов золочения, серебрения, палладирования, платинирования, родирования, особое внимание уделено методике приготовления этих составов, эксплуатации и регенерации отработанных электролитов. Для начинающих ювелиров-гальваников, а т.

Читайте также: