For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for Платинова група.

Платинова група

Металите на платиновата група
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo
* Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

Металите от платиновата група, наричани също платиноиди, са шест благородни метални елемента, струпани заедно в периодичната система. Всичките елементи са преходни метали в групите 8, 9 и 10 от периодите 5 и 6.[1][1]

Шестте метала в платиновата група са: рутений, родий, паладий, осмий, иридий и платина. Те имат сходни физични и химични свойства и често се срещат заедно в едни и същи минерални находища.[2] Могат да бъдат допълнително подразделени на иридиева група, платинова група и паладиева група, според тяхното поведение в геологичните системи.[3]

Естествено възникващата платина и нейните сплави са познати на доколумбовите американци в продължение на много години.[4] Въпреки че е използвал от тях тези народи, първото европейско споменаване на платината датира от 1557 г. в писанията на италианския хуманист Юлий Цезар Скалигер (1484 – 1558) като описание на мистериозен метал, намерен в централноамериканските рудници между Панама и Мексико.[4]

Наименованието платина произлиза от испанската дума platina, което ще рече „малко сребро“, и е дадено на метала от испанските заселници в Колумбия. Те гледат на платината като на нежелан замърсител в среброто, което добиват.[4][5]

Свойства и употреба

[редактиране | редактиране на кода]

Свойства на платиноидите[6]

Атомен
номер
Название,
символ
Електронна
конфигурация
Степен на
окисление
плътност
g/cm³
tтоп.
°C
tкип.
°C
44 Рутений, Ru [Kr]4d75s1 0, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 12,5 2334 4077
45 Родий, Rh [Kr]4d85s1 0, +1, +2, +3, +4, +6 12,4 1963 3727
46 Паладий, Pd [Kr]4d10 0, +2, +3, +4 12,0 1554 2937
76 Осмий, Os [Xe]4f145d66s2 0, +2, +3, +4, +5, +6, +8 22,6 3027 5027
77 Иридий, Ir [Xe]4f145d76s2 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 22,7 2447 4380
78 Платина, Pt [Xe]4f145d96s1 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 21,4 1769 3800

Към 1996 г. най-широката употреба на платиноиди е (в хиляди тройни унций на година): Pd за автомобилни катализатори (4470), Pt за бижутерия (2370), Pd за електроника (2070), Pt за автомобилни катализатори (1830), Pd за стоматология (1230), Rh за автомобилни катализатори (490) и Pd за химически реагенти (230).[1]

Платиноидите имат различни полезни каталитични свойства. Те са високоустойчиви на износване и потъмняване. Поради тази причина, платината е особено подходяща в бижутерията. Други отличителни свойства включва устойчивост към агресивни химикали, отлични високотемпературни характеристики и стабилни електрически свойства. Всички тези свойства се използват за промишлена употреба.[7]

Срещане в природата

[редактиране | редактиране на кода]
Реплика на националния прототип на килограмовия стандарт на НИСТ, изработена от 90% платина и 10% иридий.

Обикновено, ултрамафичните и мафичните магмени скали има относително високо съдържание на платиноиди. Геохимично аномални следи се срещат основно в хромови шпинели и сулфиди. Мафичните и ултрамафичните магмени скали съдържат практически цялата платиноидна руда на света. Мафичните слоести интрузии, включително тези в мините в ЮАР, надхвърлят по тежест всички останали платиноидни находища по света.[8] Други значителни мафични интрузии със съдържание на платиноиди се срещат в Аляска и Урал.[9]

Обичайните руди на платиноиди съдържат около 10 g платиноид за тон руда.[10]

Платината се среща като самороден метал, но може да се намери и в различни минерали и сплави.[11][12] Сперилитът (PtAs2) е най-значителният източник на този метал.[13] Самородната платина, често придружавана от малко количество други платинови метали, се среща в алувиалните разсипи на Колумбия, Онтарио и Урал, както и в някои западни щати на САЩ. Платина се произвежда комерсиално и като вторичен продукт след преработването на никелова руда. Най-големият производител на платина в света е ЮАР, следвана от Русия и Канада.[14][15]

Осмиридий е природна сплав на осмий и иридий, която се среща в Урал, Северна и Южна Америка. Малки количества осмий се срещат и в никеловите руди в района на Онтарио.[15][16]

Метален иридий се среща заедно с платината и други платиноиди в алувиални депозити. Намира се и в природни сплави като осмиридий. Добива се и като вторичен продукт от добива на никел.[15]

Рутеният обикновено се среща в руди заедно с други платиноиди. Има находища в Урал, Северна и Южна Америка. Малко, но комерсиално значимо количество, се среща в пентландита в Онтарио и пироксенита в ЮАР.[15]

Промишленото добиване на родий е сложно, тъй като се среща в руди смесен с други метали като паладий, сребро, платина и злато. Присъства в платиновите руди и се получава като бял инертен метал, който е много труден за топене. Основните източници на този елемент се намират в речните пясъци на Урал, Северна и Южна Америка, както и в медно-никеловия район на Онтарио. Годишното световно производство за 2003 г. на този елемент е било 7 – 8 тона.[17]

Паладият се среща най-често в сулфидни минерали, особено пиротина.[8] Среща се както самороден, така и в сплав с платина и злато в находищата на Урал, Евразия, Австралия, Етиопия, Северна и Южна Америка. Комерсиално се добива и от находища на никел.[17]

Поточна диаграма на отделянето на платиноидите.

Производството на индивидуални метали от платиновата група обикновено започва от остатъци от добива на други метали. Пречистването обичайно започва с анодните остатъци от производството на злато, мед и никел. Следователно, процесът на извличане на платиноидите е много енергоемък и с последици за околната среда. Класическите пречиствателни методи се възползват от разликите в химическата реактивност и разтворимостта на няколко съединения на металите.[7]

Отделянето започва с разтварянето на пробата. Ако се използва царска вода, се произвеждат хлоридни комплекси. В зависимост от детайлите на процеса, които често са тайни на занаята, индивидуалните платиноиди се добиват като следните съединения: слабо разтворимите (NH4)2IrCl6, (NH4)2PtCl6 и PdCl2(NH3)2, летливите OsO4 и RuO4 и [RhCl(NH3)5]Cl2.[10]

Производство в ядрените реактори

[редактиране | редактиране на кода]

Значителни количества рутений, родий и паладий се образуват като продукти на ядрен разпад в ядрените реактори.[18] С покачващи се цени и покачващо се глобално търсене, благородните метали, произведени от реактори, започват да изплуват като алтернативен източник. Налични са различни доклади относно възможността за добиване на благородни метали от изразходвано ядрено гориво.[19][20][21]

  1. а б в Renner, H. Platinum group metals and compounds // Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley, 2002. DOI:10.1002/14356007.a21_075.
  2. Harris, D. C. Nomenclature of platinum-group-element alloys; review and revision // The Canadian Mineralogist 29 (2). 1991. с. 231 – 237.
  3. Rollinson, Hugh. Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation. Longman Scientific and Technical, 1993. ISBN 0-582-06701-4.
  4. а б в Weeks, M. E. Discovery of the Elements. 7. Journal of Chemical Education, 1968. ISBN 0-8486-8579-2. OCLC 23991202. с. 385–407.
  5. Woods, Ian. The Elements: Platinum. Benchmark Books, 2004. ISBN 978-0-7614-1550-3.
  6. XuMuK.Ru – Платиновые металлы // Посетен на 6 август 2009.
  7. а б Hunt, L. B. Platinum Metals: A Survey of Productive Resources to industrial Uses // Platinum Metals Review 13 (4). 1969. с. 126 – 138. Архивиран от оригинала на 2008-10-29. Посетен на 2 октомври 2009.
  8. а б Walter L. Pohl, Economic Geology Principles and Practice 2011
  9. Walter L. Pohl, Economic Geology Principles and Practice 2011, с. 230
  10. а б Bernardis, F. L.; Grant, R. A.; Sherrington, D. C. „A review of methods of separation of the platinum-group metals through their chloro-complexes“ Reactive and Functional Polymers 2005, глава 65, с. 205 – 217. DOI:10.1016/j.reactfunctpolym.2005.05.011
  11. Mineral Profile: Platinum // British Geological Survey. септември 2009. Посетен на 6 февруари 2018.
  12. Search Minerals By Chemistry – Platinum // www.mindat.org. Посетен на 8 февруари 2018.
  13. Feick, Kathy. Platinum | Earth Sciences Museum | University of Waterloo // University of Waterloo. Посетен на 6 февруари 2018.
  14. Xiao, Z. Characterizing and recovering the platinum group minerals—a review // Minerals Engineering 17 (9 – 10). 2004. DOI:10.1016/j.mineng.2004.04.001. с. 961 – 979.
  15. а б в г Platinum–Group Metals (PDF) // U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2007. Посетен на 9 септември 2008.
  16. Emsley, J. Iridium // Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements. Oxford, England, UK, Oxford University Press, 2003. ISBN 0-19-850340-7. с. 201 – 204.
  17. а б Chevalier, Patrick. Mineral Yearbook: Platinum Group Metals // Natural Resources Canada. Архивиран от оригинала на 2011-07-06. Посетен на 17 октомври 2008.
  18. R. J. Newman, F. J. Smith. Platinum Metals from Nuclear Fission – an evaluation of their possible use by the industry // Platinum Metals Review 14 (3). 1970. с. 88. Архивиран от оригинала на 2016-03-04.
  19. Zdenek Kolarik, Edouard V. Renard. Recovery of Value Fission Platinoids from Spent Nuclear Fuel; PART I: general considerations and basic chemistry // Platinum Metals Review 47 (2). 2003. с. 74. Архивиран от оригинала на 2020-03-16.
  20. Kolarik, Zdenek и др. Potential Applications of Fission Platinoids in Industry // Platinum Metals Review 49 (2). 2005. DOI:10.1595/147106705X35263. с. 79. Архивиран от оригинала на 2020-03-16.
  21. Zdenek Kolarik, Edouard V. Renard. Recovery of Value Fission Platinoids from Spent Nuclear Fuel; PART II: Separation process // Platinum Metals Review 47 (3). 2003. с. 123. Архивиран от оригинала на 2016-03-04.
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
Платинова група
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?