Tinjauan Harta dan Aplikasi Logam Dekat ini
Platinum adalah logam padat, stabil dan langka yang sering digunakan dalam perhiasan untuk penampilan perak yang menarik, serta dalam aplikasi perubatan, elektronik dan kimia kerana sifat kimia dan fizikal yang berbeza dan unik.
Hartanah
- Simbol Atom: Pt
- Nombor atom: 78
- Kategori Unsur: Peralihan logam
- Ketumpatan: 21.45 g / cm 3
- Titik lebur: 3214.9 ° F (1768.3 ° C)
- Titik Didih: 6917 ° F (3825 ° C)
- Kekerasan Moh: 4-4.5
Ciri-ciri
Platinum mempunyai beberapa ciri berguna, yang menerangkan penggunaannya dalam pelbagai industri. Ia adalah salah satu daripada unsur logam paling padat - hampir dua kali ganda padat sebagai plumbum - dan sangat stabil, memberikan sifat tahan kakisan logam yang sangat baik. Konduktor elektrik yang baik, platinum juga lembut dan mulur.
Platinum dianggap sebagai logam yang bersesuaian secara biologi kerana ia tidak toksik dan stabil, jadi ia tidak bertindak balas dengan, atau menjejaskan tisu badan secara negatif. Penyelidikan baru-baru ini juga menunjukkan platinum untuk menghalang pertumbuhan sel kanser tertentu.
Sejarah
Satu aloi logam kumpulan platinum (PGM) , yang termasuk platinum, digunakan untuk menghiasi Casket of Thebes, makam Mesir yang bermula pada sekitar 700BC. Ini adalah penggunaan platinum yang paling awal, walaupun Amerika Selatan pra-Columbus juga membuat perhiasan dari aloi emas dan platinum.
Conquistadors Sepanyol adalah orang Eropah pertama yang menemui logam itu, walaupun mereka mendapati ia gangguan dalam mengejar perak kerana penampilan yang serupa. Mereka merujuk kepada logam sebagai Platina - versi Plata , perkataan Sepanyol untuk perak - atau Platina del Pinto kerana penemuannya di pasir di sepanjang tebing Sungai Pinto di Columbia moden.
Walaupun diteliti oleh beberapa ahli kimia Inggeris, Perancis dan Sepanyol pada pertengahan abad ke-18, Francois Chabaneau adalah orang pertama yang menghasilkan sampel tulen logam platinum pada tahun 1783. Pada tahun 1801, orang Inggeris William Wollaston menemui kaedah untuk mengekstrak logam secara berkesan dari bijih, yang sangat serupa dengan proses yang digunakan hari ini.
Penampilan silver-metal seperti Platinum dengan cepat menjadikannya komoditi yang bernilai antara royalti dan kaya yang mencari barang kemas yang diperbuat daripada logam berharga terkini.
Permintaan bertambah menyebabkan penemuan deposit besar di Pergunungan Ural pada tahun 1824 dan Kanada pada tahun 1888, tetapi penemuan yang pada dasarnya akan mengubah masa depan platinum tidak datang sehingga tahun 1924 apabila seorang petani di Afrika Selatan terjebak di sebatang platinum di tebing sungai. Ini akhirnya membawa kepada penemuan ahli geologi Hans Merensky kompleks kompleks Bushveld, deposit platinum terbesar di bumi.
Walaupun sesetengah aplikasi perindustrian untuk platinum (contohnya pelapis palam pencucuh) digunakan pada pertengahan abad ke-20, kebanyakan aplikasi elektronik, perubatan dan automotif semasa telah dibangunkan semenjak tahun 1974 apabila peraturan kualiti udara di Amerika Syarikat memulakan era autokatalis.
Sejak itu, platinum juga menjadi instrumen pelaburan dan didagangkan di New York Mercantile Exchange dan London Platinum dan Palladium Market.
Pengeluaran
Walaupun platinum yang paling kerap berlaku secara alami dalam deposit placer, pelombong logam platinum dan platinum (PGM) biasanya mengeluarkan logam dari sperrylite dan cooperite, dua platinum yang mengandungi bijih.
Platinum sentiasa dijumpai bersama PGM lain. Di Kompleks Bushveld di Afrika Selatan dan bilangan badan bijih lain yang terhad, PGM berlaku dalam kuantiti yang mencukupi untuk menjadikannya ekonomik untuk mengekstrak logam-logam ini secara eksklusif; Sedangkan di Norilsk dan Kanada Sudbury deposit platinum dan PGM lain diekstrak sebagai hasil sampingan nikel dan tembaga .
Mengekstrak platinum dari bijih adalah modal dan tenaga kerja yang intensif. Ia boleh mengambil masa sehingga 6 bulan dan 7 hingga 12 tan bijih untuk menghasilkan satu platies (31.135g) platinum tulen.
Langkah pertama dalam proses ini ialah menghancurkan bijih platinum yang mengandungi bijih dan merendamnya dalam reagen yang mengandungi air; satu proses yang dikenali sebagai 'pengapungan bau'.
Semasa pengapungan, udara dipam melalui buburan air bijih. Zarah platinum secara kimia menyambungkan oksigen dan naik ke permukaan dalam buih yang dibuang untuk penapisan selanjutnya.
Setelah kering, serbuk pekat masih mengandungi kurang daripada 1% platinum. Ia kemudian dipanaskan sehingga 2732F ° (1500C °) di dalam tungku elektrik dan udara ditiup lagi, menghapus kekotoran besi dan belerang.
Teknik elektrolitik dan kimia digunakan untuk mengeluarkan nikel, tembaga dan kobalt , menghasilkan pekat 15-20% PGMs.
Aqua regia (ramuan asid nitrik dan asid hidroklorik) digunakan untuk membubarkan logam platinum dari pekat mineral dengan mencipta klorin yang melekat pada platinum untuk membentuk asid kloroplatinik.
Dalam langkah terakhir, amonium klorida digunakan untuk mengubah asid chloroplatinic menjadi ammonium hexachloroplatinate, yang boleh dibakar untuk membentuk logam platinum tulen.
Berita baiknya ialah tidak semua platinum dihasilkan dari sumber utama dalam proses yang panjang dan mahal ini. Mengikut statistik Geologi Amerika Syarikat (USGS), kira-kira 30% daripada 8.53 juta ons platinum yang dikeluarkan di seluruh dunia pada tahun 2012 berasal dari sumber kitar semula.
Dengan sumbernya berpusat di kompleks Bushveld, Afrika Selatan adalah pengeluar terbesar platinum, yang membekalkan lebih daripada 75% permintaan dunia, manakala Rusia (25 tan metrik) dan Zimbabwe (7.8 tan metrik) juga pengeluar besar. Anglo Platinum (Amplats), Norilsk Nickel dan Impala Platinum (Implats) adalah pengeluar individu terbesar platinum logam.
Permohonan
Bagi logam yang pengeluaran tahunan tahunannya hanya 192 tan, platinum dijumpai, dan penting untuk pengeluaran, banyak barangan harian.
Penggunaan terbesar, kira-kira 40% daripada permintaan, adalah industri perhiasan di mana ia digunakan terutamanya dalam aloi yang membuat emas putih. Dianggarkan bahawa lebih daripada 40% cincin perkahwinan yang dijual di AS mengandungi beberapa platinum. Amerika Syarikat, China, Jepun, dan India adalah pasaran terbesar untuk perhiasan platinum.
Rintangan kakisan platinum dan kestabilan suhu tinggi menjadikannya ideal sebagai pemangkin dalam tindak balas kimia. Pemangkin mempercepat reaksi kimia tanpa dirubah secara kimia dalam prosesnya.
Aplikasi utama Platinum dalam sektor ini, mencakupi kira-kira 37% daripada jumlah permintaan logam, berada dalam penukar bermangkin untuk kereta. Penukar katalitik mengurangkan bahan kimia berbahaya daripada pelepasan ekzos dengan memulakan tindak balas yang menghidupkan 90% hidrokarbon (karbon monoksida dan oksida nitrogen) ke dalam sebatian lain yang kurang berbahaya.
Platinum juga digunakan untuk memangkin asid nitrik dan petrol; meningkatkan tahap oktana dalam bahan bakar.
Dalam industri elektronik, platinum crucibles digunakan untuk membuat kristal semikonduktor untuk laser, manakala aloi digunakan untuk membuat cakera magnet untuk cakera keras komputer dan menukar kenalan dalam kawalan automotif.
Permintaan daripada industri perubatan berkembang kerana platinum boleh digunakan untuk kedua-dua sifat konduktifnya dalam elektroda pacemaker, serta implan aural dan retina, dan sifat anti-kanser dalam dadah (contohnya carboplatin dan cisplatin).
Di bawah adalah senarai beberapa aplikasi lain untuk platinum:
- Dengan rhodium, digunakan untuk membuat thermocouples suhu tinggi
- Untuk membuat kaca rata optik tulen untuk TV, LCD, dan monitor
- Untuk membuat benang kaca untuk optik gentian
- Dalam aloi yang digunakan untuk membentuk hujung palam pencucuh automotif dan aeronautik
- Sebagai pengganti emas dalam sambungan elektronik
- Dalam lapisan untuk kapasitor seramik dalam peranti elektronik
- Dalam aloi suhu tinggi untuk muncung bahan api jet dan kon hidung peluru berpandu
- Dalam implan pergigian
- Untuk membuat seruling berkualiti tinggi
- Dalam pengesan asap dan karbon monoksida
- Untuk menghasilkan silicones
- Dalam salutan untuk pisau cukur
Sumber:
Wood, Ian. 2004. Platinum . Buku Benchmark (New York).
Persatuan Logam Kumpulan Platinum Antarabangsa (IPA).
Sumber: http://ipa-news.com/
USGS: Logam Kumpulan Platinum.
Sumber: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/