Платина пайдалану. Платина қайда және қалай қолданылады?

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-17 18:58

Үш бағалы металдың ең қымбаты, әрине, платина. Жер қыртысында таралуы жағынан ол сирек элементтердің бірі болып табылады. Таза түрінде платина іс жүзінде табылмайды және өте қымбат. Осыған қарамастан, платинаны халық шаруашылығының әртүрлі салаларында пайдалану шынымен де өте кең. Кейбір жағдайларда бұл металл алмастырылмайтын болуы мүмкін.

Табу тарихы

Бүгінгі күнге дейін табылған барлық платина кесектері - иридий, палладий, осмий, темір және родий қосылған платина қорытпалары. Кейде бұл металдың никельмен немесе мыспен қосылыстары да кездеседі. Шын мәнінде, платинаның өзі таза күйінде ақ-күміс түсті жарқыраған металл болып табылады. Ол өз атауын Оңтүстік Американы жаулап алған испан конкистадорына байланысты. Сыртқы жағынан, платина күміске өте ұқсас, бірақ ол әлдеқайда салқындатқыш болып табылады. Оңтүстік Америкада күміске ұқсас металды тапқан испандық конкистадорлар алдымен оны жай ғана лақтырып тастады. Сонымен бірге жаулап алушылар оны менсінбей, «күміс» дегенді білдіретін платина деп атады.

Біздің елдеплатина 1819 жылы ашылды. Оның өнеркәсіптік алынуы бес жылдан кейін басталды. Бастапқыда Ресейде платинаны пайдалану негізінен металлургиямен шектелді. Ол жоғары сапалы болаттарды өндіруде қоспа ретінде пайдаланылды. Алайда, 1828 жылы платина басқа қолдануды тапты. Содан кейін патша жарлығымен орыс теңге сарайы осы металдан ақша шығара бастады.

Таза күйінде платинаны тек 1859 жылы химик Девел алған. Бастапқыда ол Ресейде тек Верх-Исецкий, Білімбаевский және Невянск шахталарында өндірілді. Басқа бай кен орындары 1824 жылы ашылды.

Химиялық және физикалық сипаттамалары

Платина – Менделеев жүйесінің 6-шы өтпелі кезең тобына жататын металл. Оның негізгі қасиеттері:

• отқа төзімді;
• қатты құбылмалылық;
• бетке бағытталған текше торларға кристалдану мүмкіндігі.

Ыстық кезде платина жақсы дәнекерленген және илектеледі. Сондай-ақ, бұл металл оттегін өте күшті сіңіре алады. Төмендегі кестеде платинаның негізгі сипаттамалары көрсетілген:

Платинаның негізгі қасиеттері

Сипаттамасы	Параметр
Тығыздық	21,45 г/дм3
Балу температурасы	1769 C
Меншікті кедергі	9,85 мОм см
Қаттылық	390-420 МПа
Икемділік	173 GPa

Платинаның өнеркәсіпте, медицинада және экономиканың басқа салаларында кеңінен қолданылуы, басқалармен қатар, оның химиялық тұрақтылығымен ақталады. Бұл металл тек акварегия мен бромда ериді. Қыздырған кезде платина заттардың шағын тобымен ғана әрекеттеседі.

Платинаның негізгі қолданылуы

Платинаның зергерлік өнеркәсібінде қолданылуы ең алдымен оның асылдығымен, сиректігімен және сұлулығымен ақталады. Дәл осылайша бұл металл негізінен өткен ғасырдың ортасына дейін қолданылған. Өндірілетін платинаның жалпы көлемінің бірнеше пайызы ғана дәрігерлер мен тіс протездеушілерімен пайдаланылды. Бүгінгі таңда бұл асыл металға сұраныстың өсуі тұрақты түрде артып келеді. Платинаның бірегей физикалық және химиялық қасиеттері зергерлік бұйымдар өндірісінен басқа, оны өнеркәсіп пен халық шаруашылығының әртүрлі салаларында өте танымал етеді:

• медицинада;
• ғарыш өнеркәсібі;
• химия өнеркәсібі;
• ұшақ және кеме жасау;
• әйнек өнеркәсібінде;
• инженерлік.

Бұл бағалы метал, әрине, банк саласында да қолданылады.

Платинаның зергерлік өнеркәсібінде қолданылуы

Әрине, ең кеңметалды әртүрлі зергерлік бұйымдар жасауға пайдаланады. Әлемдік зергерлік өнеркәсібінде жыл сайын шамамен 50 тонна платина пайдаланылады. Бұл металдан түрлі зергерлік бұйымдар жасауға болады. Платина сақиналары, сондай-ақ шынжырлар, сырғалар, білезіктер мен алқалар әдемі ғана емес, сонымен қатар берік.

Зергерлік өнеркәсібіндегі ең танымал металл - 950-ші сынақ. Бұл қорытпада 95% платина және 5% иридий бар. Бұл құрамның металы икемділік пен қаттылықтың жоғары дәрежесімен сипатталады. Иридиймен легирленген платинадан жасалған шынжырлар, білезіктер және сақиналар мүмкіндігінше ұзақ қызмет етуге арналған.

Азот қышқылын және басқа химиялық заттарды өндіруде қолдану

Инженерияда платина негізінен катализатор ретінде қолданылады. Дәл осы металл азот қышқылын өндіруде аммиакты NO-ға дейін ең жақсы тотықтырғыш болып табылады. Бұл жағдайда әдетте диаметрі 0,05-0,09 мм сым тор түрінде қолданылады. Азот қышқылын өндіруде көбінесе таза платина емес, оның родиймен қорытпасы қолданылады. Бұл катализаторды сәл арзандатады, оның белсенділігін арттырады және сақтау мерзімін ұзартады.

Платина техникалық өнеркәсіпте, әрине, тек азот қышқылын өндіруде емес. Осы металдан жасалған катализаторлар басқа да көптеген химиялық реакцияларды тездетуге қабілетті. Платина, мысалы, ароматты және техникалық көмірсутектерді, кетондарды, ацетиленді және т.б. гидрлеуде қолданылады. Бұл металл сонымен қатар күкірт қышқылы өндірісінде SO₃ немесе алу үшін қолданылады. SO_2.

Мұнай өңдеудегі қолдану

Осы мамандықтағы өнеркәсіптік кәсіпорындарда платина шын мәнінде кеңінен қолданылады. Бұл жағдайда катализатор ретінде де қолданылады. Мұнай өңдеуде арнайы қондырғыларда осы металды қолдану арқылы бензин алынады. Әрине, жоғары сапа. Мұнай өңдеу өнеркәсібінде платина тор түрінде емес, ұсақ ұнтақ түрінде қолданылады. Бұл металдың көмегімен бензиннен басқа техникалық сутегі мен хош иісті көмірсутектер де алынады.

Әрине, мұнай өңдеу өнеркәсібінде басқа катализаторларды – молибденді, алюминийді және т.б. қолдануға болады. Дегенмен, платинаның олармен салыстырғанда беріктігі, белсенділігінің жоғарылауы және тиімділігін арттыру сияқты даусыз артықшылықтары бар.

Платинаның электротехника мен аспап жасауда қолданылуы

Бұл металдың бір артықшылығы оның электрлік және механикалық қасиеттерінің тұрақты болуы. Бұл платинаны ұлттық экономиканың келесі салаларында өте танымал етті:

• радиотехника;
• электротехника;
• автоматты;
• дәл аспаптар.

Электроникада платинаны пайдалану жоғары дәлдіктегі құрылғылар үшін жоғары сапалы контактілерді жасауға мүмкіндік береді. Бұл жағдайда металл әдетте иридий бар қорытпада қолданылады. Өте жиі, мысалы, платина қарсылық пештері үшін контактілерді жасау үшін қолданылады жәнежелі арқылы басқарылатын құрылғылардың әртүрлі түрлері. Кейде техникада осы металдың кобальтпен қорытпасы да қолданылады. Мұндай материал шағын өлшемдерде үлкен тарту күші бар магниттерді өндіруде қолданылады.

Платинаның автомобиль және ғарыш өнеркәсібінде қолданылуы

Халық шаруашылығының осы салаларында платина да айтарлықтай кең қолданыс тапты. Автомобиль өнеркәсібінде бұл металл көбінесе пайдаланылған газды түрлендіргіштерде катализатор ретінде қолданылады. Бұл жағдайда ол керамикалық монолиттерде жабын ретінде пайдаланылады.

Ғарыш өнеркәсібі мен ұшақ құрылысында бұл металл негізінен отын жасушаларының электродтарын жасау үшін қолданылады. Дәл осылай платина, мысалы, Аполлон сериясының барлық ғарыш аппараттарында қолданылған.

Медициналық қолдану

Осы салада платинаны қолдану мыңдаған пациенттердің өмірін сақтайды. Бұл металдың бұл жағдайда құндылығы оның медицинада аналогтары жоқтығында. Мысалы, спиртті қыздырғыштың жалынында зарарсыздандыруға болатын платинадан арнайы хирургиялық құралдар жасалады. Бұл өңдеу арқылы, басқа металдардан жасалғандардан айырмашылығы, олар тотықпайды.

Медицинада қолданылуы, әрине, хирургиямен шектелмейтін платинаны стоматологияда, кардиологияда және есту аппараттарында да қолдануға болады. Көбінесе, мысалы, ол арналған құралдарды өндіруде спрей ретінде пайдаланыладытіс емдеу. Кардиологияда және есту аппараттарында оның иридиймен қорытпасынан жасалған электродтар қолданылады. Олар негізінен жүрек қызметін ынталандыру үшін қолданылады. Олар есту қабілеті нашар адамдар үшін импланттарды жасау үшін де жиі қолданылады.

Платинаның шыны өнеркәсібінде қолданылуы

Платина - басқа заттармен қатар жоғары сапалы оптика өндірісінде кеңінен қолданылатын металл. Сондай-ақ, ол көбінесе қалыңдығы 1 микроннан аспайтын шыны талшықты қалыптарды өндіруде родий бар қорытпада қолданылады. Мұндай металл мыңдаған сағат 1450 C дейін қыздыруға оңай төтеп бере алады. Сондай-ақ родий мен платина қорытпасы температураның күшті өзгеруіне іс жүзінде әрекет етпейді және коррозияға төзімді.

Басқа нәрселермен қатар, бұл металл жоғары сапалы шыны жасауға арналған әртүрлі жабдықтарды өндіруде де жиі қолданылады. Мұндай механизмдер деформацияланбайды және өндіріс процесінде тотықпайды. Олар сондай-ақ өндірілген әйнектің өзімен әрекеттеспейді. Бұл салада өте жиі, мысалы, платина тигельдері қолданылады. Оларда кеңінен танымал және өте қымбат чех әйнегі жасалған.

Химиялық қолданбалар

Бұл жағдайда платина негізінен тигельдер мен басқа да зертханалық жабдықтар – шыныаяқтар, қарсылық термометрлері және т.б. жасау үшін қолданылады. Мұндай өнімдер негізінен әр түрлі өте таза заттардың өндірісінде қолданылады. Жартылай өткізгіштекристалдарда, мысалы, өз миллионына бірде-бір бөгде атом болмауы керек. Бұл платина жабдығын пайдалану қол жеткізуге мүмкіндік беретін нәтижелер.

Қорытындының орнына

Платинаны жоғарыда талқыланған салаларда қолдану мақсатқа сай және негізделген. Бірақ, әрине, бұл металды халық шаруашылығының басқа салаларында да қолдануға болады. Мысалы, платина көбінесе төмен токтар техникасында лазерлер мен контактілерге арналған кристалдарды өсіруде қолданылатын тигельдерді жасау үшін қолданылады. Ол сондай-ақ компас инелерінің ұстағыштарын, қартаюға қарсы косметикалық кремдер мен лосьондарды, ісікке қарсы препараттарды және т.б. жасау үшін қолданылады.