Mae'r metelau grwp platinwm: adolygiad o'r rhestr, eiddo a cheisiadau

metelau grŵp Platinwm - yn chwe elfen gemegol gwerthfawr fonheddig sydd wedi eu cyfosod yn y tabl cyfnodol. Mae pob un yn metelau trosiannol o grwpiau 5-6, 8-10 cyfnod.

Metelau Grŵp Platinwm: Rhestr

Mae'r grŵp yn cynnwys chwe elfen cemegol canlynol trefnu yn nhrefn gynyddol pwysau atomig:

• Ru - ruthenium.
• Rh - Rhodiwm.
• Pd - paladiwm.
• If - if.
• Ir - iridium.
• Pt - platinwm.

metelau grŵp Platinwm yn cael lliw ariannaidd-gwyn, ac eithrio osmiwm, pa liw yn bluish-gwyn. Mae eu hymddygiad baradocsaidd cemegol yn bod yn hynod gwrthsefyll y rhan fwyaf o adweithyddion, ond yn cael eu defnyddio fel catalyddion neu gyflymu hawdd reoli cyfradd adweithiau ocsidiad, lleihau a hydrogenu.

Ruthenium a osmiwm yn cael eu crisialu yn y system yn llawn-dynn yn hecsagonol, tra bod eraill yn cael strwythur ciwbig sy'n canolbwyntio ar y wyneb. Caiff hyn ei adlewyrchu yn y caledwch uwch o ruthenium a osmiwm.

Hanes o ddarganfod

Er bod y arteffactau platinwm-aur ddyddio i 700 CC. e., o bresenoldeb fetel ei bod yn hytrach na ddamweiniol rheoleidd. Y Jeswitiaid yn yr unfed ganrif XVI, a grybwyllwyd cerrig llwyd trwchus sy'n gysylltiedig â dyddodion aur llifwaddodol. Ni all y cerrig yn cael eu toddi, ond maent yn ffurfio aloi ag aur, y bwliwn yn dod yn frau, ac roedd yn amhosibl i lanhau. Stones dechreuodd alw PLATINA del Pinto - pelenni o ddeunydd arian o Afon Pinto, un o lednentydd afon San Juan yn Colombia.

platinwm hydrin, y gellir ei chael dim ond ar ôl glanhau metel cyflawn, wedi'i neilltuo gan y ffisegydd Shaba Ffrainc yn 1789. O cafodd ei wneud cwpan, a gyflwynwyd i'r Pab Pius VI. Ar agor Palladium yn 1802, dywedodd y fferyllydd Saesneg William Wollaston, a enwodd cemegol. elfen metel platinwm-grŵp ar ôl y asteroid. wedyn datgan Wollaston darganfod sylwedd arall sy'n bresennol yn fwyn platinwm. Mae'n galwodd rhodiwm oherwydd y lliw pinc y halwynau metel. Agor iridium (a enwyd ar ôl y dduwies yr enfys Iris oherwydd y variegated ei halwynau) a osmiwm (o'r gair Groeg "arogl" oherwydd y arogl clorin ei ocsid anweddol) eu gwneud gan y fferyllydd Prydeinig Smithson Tennant yn 1803. gwyddonwyr Ffrengig Hippolyte Victor Collet-Deskoti, Antoine-Fransua Furkrua, a Nicolas-Lui Voklen adnabod dau metelau ar yr un pryd. Ruthenium, ynysig a nodwyd gan yr elfen olaf got ei enw o'r enw Lladin y Rwsia y fferyllydd Rwsia Karl Klaus Karlovich yn 1844.

Yn wahanol fath yn hawdd eu hynysu mewn cyflwr gweddol bur gan asiantau mireinio tân syml megis aur, arian a metelau o'r grŵp platinwm angen triniaeth gemegol dyfrllyd cymhleth. Nid yw'r dulliau hyn ar gael tan ddiwedd y 19eg ganrif, felly adnabod ac ynysu o grŵp platinwm llusgo y tu ôl i'r arian ac aur am filoedd o flynyddoedd. Yn ogystal, mae'r ymdoddbwynt uchel y metelau hyn wedi cyfyngu ar eu defnydd hyd nes nad ymchwilwyr ym Mhrydain, Ffrainc, yr Almaen a Rwsia wedi datblygu dulliau ar gyfer trosi platinwm i ffurf sy'n addas ar gyfer prosesu. Gan fod y metelau gwerthfawr y grŵp platinwm dechreuodd ei ddefnyddio mewn jewelry ers 1900. Er bod y defnydd hwn yn dal yn berthnasol heddiw, llawer o'i diwydiannol rhagori. Palladium wedi dod yn ddeunydd poblogaidd iawn am gysylltiadau mewn systemau ras gyfnewid dros y ffôn a chyfathrebu di-wifr eraill, gan sicrhau bywyd hir wasanaeth a dibynadwyedd uchel, a platinwm, oherwydd ei wrthwynebiad i sbarduno erydiad, yn ystod yr Ail Ryfel Byd dechreuodd ei ddefnyddio mewn wreichionen plygiau ymladd awyrennau.

Ar ôl y rhyfel y dulliau trosi estyniad moleciwlaidd yn puro petrolewm wedi creu galw mawr am eiddo catalytig sydd gan fetelau o'r grŵp platinwm. Erbyn y 1970au, defnydd wedi cynyddu hyd yn oed yn fwy pan fydd safonau allyriadau ceir yn yr Unol Daleithiau a gwledydd eraill wedi arwain at y defnydd o'r cemegau hyn yn trosi catalytig o nwyon llosg.

fwyn

Ac eithrio ar gyfer adneuon llifwaddodol bach o platinwm, paladiwm a osmiridium (aloi o iridium a osmiwm), bron dim mwyn, sydd wedi bod yn elfen gemegol elfen bwysig - metel grŵp platinwm. Fel arfer, mwynau wedi'u cynnwys yn mwynau sylffid, yn enwedig pentlandite (Ni, Ab) ₉ S _8. Y laurite mwyaf cyffredin Rus _2, irarsite, (Ir, Ru, Rh, Pt) Ass, osmiridium (Ir, NO), cooperite, (PTS) a Bragg (Pt, Pd) S.

blaendal mwyaf y byd o fetelau grŵp platinwm - gymhleth Bushveld yn Ne Affrica. stociau mawr o ddeunyddiau crai yn cael eu crynhoi mewn dyddodion o Sudbury yng Nghanada a Norilsk-Talnakh yn Siberia. Yn yr Unol Daleithiau, mae'r dyddodion mwyaf o fwynau grŵp platinwm eu lleoli yn Stillwater, Montana, ond yma maent yn llawer llai nag yn Ne Affrica a Rwsia. cynhyrchwyr platinwm mwyaf y byd yw De Affrica, Rwsia, Zimbabwe a Chanada.

Mwyngloddio a mireinio

pwll De Affrica a Chanada Major a weithredir gan y dull mwyngloddio. Mae bron pob un o'r metelau grwp platinwm yn cael eu tynnu o gopr neu sylffid nicel mwynau gan ddefnyddio gwahanu arnofio. Melting ganolbwyntio yn cynhyrchu cymysgedd sy'n cael ei olchi allan o sylffidau copr a nicel mewn awtoclaf. Trwytholchi y gweddill solet yn cynnwys 15-20% metelau grwp platinwm.

Weithiau hyd at arnofio gan ddefnyddio gwahanu disgyrchiant. Y canlyniad yw canolbwyntio yn cynnwys 50% o fetel platinwm, sy'n dileu'r angen i doddi.

eiddo mecanyddol

Mae'r metelau grwp platinwm yn sylweddol wahanol eiddo mecanyddol. Platinwm a phaladiwm yn eithaf meddal a hydrin iawn. Gyda Gall metelau hyn a'u aloion cael ei rhedeg yn boeth ac oer. Rhodiwm yn cael ei drin yn gyntaf gyda poeth, ac yna gellir ei drin gyda oer anelio yn weddol aml. Dylai Iridium a ruthenium yn cael ei gynhesu, gweithio oer, nid ydynt yn rhoi i mewn.

Osmiwm - y solid a'r grŵp sydd â'r tymheredd ymdoddi uchaf, ond mae ei duedd i ocsideiddio yn gosod ei gyfyngiadau ei hun. Iridium yn fwyaf anghyrydol o'r metelau platinwm, rhodiwm ac yn gwerthfawrogi ar gyfer cadw eu heiddo ar dymheredd uchel.

ceisiadau strwythurol

Fel platinwm anelio glân yn feddal iawn, mae'n agored i crafiadau a difrod. Er mwyn cynyddu ei caledwch ei hasio gyda lluosogrwydd o elfennau eraill. jewelry platinwm yn boblogaidd iawn yn Japan, lle mae'n cael ei alw'n "Hackin" a "aur gwyn". Aloion ar gyfer jewelry cynnwys 90% Pt a 10% Pd, sydd yn hawdd i'w trin a sodro. Ychwanegu ruthenium yn gwella caledwch y aloi, tra'n cynnal y gwrthiant ocsideiddio. Mae aloion o platinwm, paladiwm a chopr yn cael eu defnyddio yn y cynnyrch meithrin, gan eu bod yn anoddach platinwm-paladiwm ac yn llai costus.

Crucibles a ddefnyddir ar gyfer cynhyrchu crisialau sengl yn y diwydiant lled-ddargludyddion, ei gwneud yn ofynnol gwrthsefyll cyrydu a sefydlogrwydd ar dymheredd uchel. Ar gyfer y cais hwn, mae'n platinwm fwyaf addas, platinwm-rhodiwm, a iridium. aloi Platinwm-rhodiwm a ddefnyddir wrth gynhyrchu thermocyplau sy'n cael eu defnyddio ar gyfer mesur tymheredd uchel hyd at 1800 ° C. Palladium yn cael ei ddefnyddio naill ai mewn pur neu ar ffurf gymysg mewn dyfeisiau trydanol (50% yfed), mewn aloion deintyddol (30%). anaml Rhodiwm, ruthenium a osmiwm yn cael eu defnyddio yn ei ffurf pur - maent yn eu gwasanaethu fel dopant i'r metelau eraill y grŵp platinwm.

catalyddion

Mae tua 42% o'r platinwm a gynhyrchir yn y Gorllewin, yn cael ei ddefnyddio fel catalydd. O'r rhain, roedd 90% yn cael ei ddefnyddio mewn systemau gwacáu Automobile, yn yr hon y pelenni neu honeycombs gwresrwystrol araenu â platinwm (a Palladium, a Rhodiwm) hyrwyddo trosi hydrocarbonau heb ei losgi, carbon monocsid ac ocsidau nitrogen i mewn i ddŵr, carbon deuocsid a nitrogen.

Aloi o platinwm a 10% Rhodiwm ar ffurf grid metel coch-poeth yn gwasanaethu fel catalydd yn yr adwaith rhwng amonia ac aer i gynhyrchu ocsidau nitrogen ac asid nitrig. Gall Wrth fwydo o amonia gyda chymysgedd methan yn cael ei baratoi asid hydrocyanic. Wrth fireinio'r platinwm ar wyneb y gronynnau alwmina yn yr adweithydd yn gatalydd ar gyfer trawsnewid gadwyn hir moleciwlau canghennog o olew mewn isoparaffins sy'n cael eu ddymunir mewn cymysgedd o gasoline uchel-octan.

electroplatio

Gall pob metelau grwp platinwm yn cael eu cymhwyso galvanically. Oherwydd y caledwch a sglein y cotio yn fwyaf aml Rhodiwm cymhwyso. Er bod ei werth ar drwch cymharol uwch na platinwm dwysedd is yn caniatáu defnyddio llai o bwys o ddeunydd.

Palladium - metel grŵp platinwm, sy'n haws i'w ddefnyddio ar gyfer y cotio. Oherwydd cryfder y deunydd yn cynyddu yn sylweddol. Rwtheniwm wedi dod o hyd cais mewn offerynnau a fwriedir ar gyfer trin ffrithiant ar bwysedd isel.

cyfansoddion cemegol

cyfadeiladau organig metelau grwp platinwm fel alkilplatiny cyfadeiladau defnyddio fel catalyddion yn y polymerization o olefins, cynhyrchu polypropylen a polyethylen, yn ogystal â ocsideiddio o ethylen i acetaldehyd.

halwynau platinwm yn cael eu defnyddio fwyfwy mewn cemotherapi canser. Er enghraifft, maent yn rhan o'r cyffur megis "Carboplatin" a "Cisplatin". Ruthenium ocsid gorchuddio electrodau a ddefnyddir wrth gynhyrchu clorin a sodiwm clorad. Rhodiwm sulfate a ffosffad Rhodiwm ddefnyddir mewn electroplatio baddonau.