Для чего используется платина металл
Платина
Платина – химический элемент, драгоценный металл, являющийся биржевым товаром. Как правило, обозначается символом Pt, который происходит от испанского слова plata – «cеребро»; platina – уменьшительная форма, буквально «маленькое серебро» или «серебришко».
Иллюстрация: Monex Precious Metals
Платина была известна и использовалась инками и чибча на территории Америки. В Европу попала впервые только в XVIII веке. Причем тогда общество не оценило новый открытый химический элемент из-за того, что технически его сплав с серебром было сложно отличить от золота и в результате удавалось изготавливать ювелирные подделки.
Платина применяется в следующих отраслях промышленности:
— автомобилестроение. На сегодняшний день основной потребитель платины – она требуется для катализаторов дожигания выхлопных газов автомобилей. Использование этой технологии началось в середине 1970-х в связи с ужесточением требований к охране атмосферного воздуха. В развитых странах на эту сферу приходится до 90 тонн потребления платины в год;
— нефтегазовая отрасль. С помощью платины получают высокооктановый бензин, ароматические углеводороды и технический водород из бензиновых и лигроиновых фракций нефти. Объем использования – 6-7 тонн в год;
Самородок из платины.
— электротехника и электроника. Платину применяют как материал контактов электрических приборов и печей сопротивления. Из ее сплавов изготавливают миниатюрные магниты, специальные зеркала для лазеров. Электронная промышленность потребляет 6-8 тонн в год;
— химическая промышленность. Платина используется при изготовлении перегонных реторт для производства плавиковой кислоты. Из нее делаются электроды для получения ряда веществ, таких, например, как перекись водорода. В общей сложности химическая промышленность расходует около 10 тонн платины в год.
Кроме того, платина применяется в стекольной промышленности (до 10 тонн в год) и в медицине (около 8 тонн).
До трети всей произведенной платины используется в ювелирной промышленности. Традиционно основным потребителем ювелирных изделий из платины считалась Япония, где продавалось до половины всех украшений из этого металла. Однако в настоящее время на первое место вышел Китай.
Общее мировое потребление платины составляет более 100 тонн в год и зачастую превышает количество произведенного металла.
На осень 2011 года разведанные мировые запасы платины оцениваются приблизительно в 80 тыс. тонн, из которых более 6,5 тыс. тонн приходится на Россию. Больше всего платины добывается в ЮАР, России, США и Зимбабве.
Платиновые монеты России 1832 года.
Иллюстрация: Монетный двор
Редкость патины и высокий спрос на нее делают этот металл привлекательным для инвестирования. Кроме того, платина может выполнять «денежную» функцию наравне с золотом и серебром. Так, еще в начале XIX века из нее изготавливались российские рубли.
Платина с точки зрения инвестирования представляет собой определенную альтернативу сбережениям средств в той или иной валюте. При этом не следует забывать, что цена на нее находится в прямой зависимости от экономической ситуации: во время кризисов сокращается производство автомобилей, а также продажи предметов роскоши.
ПЛАТИНА — «гнилое серебро» или благородный металл
Платина — это Золушка в мире металлов. В самородном состоянии она выглядела, как чумазое серебро, попадалась испанцам, прибывшим в Новый Свет с Колумбом, чтобы разбогатеть. Золотые россыпи Колумбии содержали и «грязное серебро», которое старатели отбрасывали. Грязноватые на вид крупицы было сложно отделять от золота, плавились они с трудом, отделить от золота их было непросто…
Старатели, называвшие серебро «plata», грязно-серые кусочки металла называли «platina». Тогда благородный металл был «лягушачьим, гнилым серебром», просто серебришком.
История про фальшивомонетчиков и уральских охотников
Дешевое «серебришко» натолкнуло фальшивомонетчиков на отличную идею. Надоедливый металл добавляли в золото: цвет сплава не менялся, подделки были высокого качества.
Испанская корона, узнав о проделках мошенников, приказала топить «вредный металл». Натурально топить, в водах Атлантики — в Колумбии и Испании. Позже испанский двор решил сам подзаработать на «гнилом серебре» и добавлять его в монеты.
Печальная история «металлической Золушки» закончилась к XIX веку.
Ученые заинтересовались платиной, и обнаружили, что у нее есть «семья». Вместе с «главой» членов семьи пять. Это родий, иридий, рутений, палладий, осмий. Классификацию проводили ученые разных стран.
Свойства физические и химические
Платина — благородный металл, блестящий, ковкий, серебристо-белого цвета.
Химические свойства металла.
| Свойство | Показатели |
| Степени окисления | 0, 2, 4 |
| Ковалентный радиус | 130 пикометров |
| Электроотрицательность | 2,28 по шкале Полинга |
Физические свойства:
470 кДж/моль
гранецентрированная
Этот драгоценный металл практически не поддается ржавчине. При нормальных условиях медленно реагирует с «царской водкой», при нагреве — дайте время — растворится в серной кислоте и жидком броме. Другие кислоты (неорганические, органические) на платину не действуют.
Сейчас платина по достоинству оценена, ее называют «королевой металлов».
Земной и звездный роддом платины
Главные платиновые месторождения находятся в странах:
Это примерно 90% мирового запаса (по расчетам некоторых аналитиков). Другие отдают те же 90% платины в природе одним южноафриканским месторождениям. Такая странная «аналитика» показывает, что недра Земли разведаны приблизительно.
Мелкие месторождения есть в Южной Америке, Канаде и ряде стран.
Добываем платину
Об интересных и важных местах добычи «королевы металлов». Платину обнаруживают в россыпях, коренных ультраосновных породах.
Процесс образования благородного металла происходил не только на Земле. Начинкой некоторых астероидов, падавших на Землю, были платиноиды.
Южно-Африканская Республика
Самая большая на земле «корзина» с платиной и платиноидами находится в ЮАР. Это Бушвельдский комплекс. Он похож на блюдце диаметром около 370 км. От краев блюдца к центру протягиваются горизонты (рифы), линзы, платиновые жилы. Их толщина от 1 до 90 метров; некоторые рифы разрабатываются открытым способом.
Здесь добывают ¾ всей платины.
Россия
У нас на Урале были богатейшие россыпные месторождения. С 1828 года страна чеканила платиновые монеты номиналом в 3, 6 и 12 рублей. Для монет использовался самородный металл, не очищенный от сопутствующих металлов. Монеты чеканили всего 17 лет, затем их стали изымать из обращения.
Через 100 лет уральские месторождения истощились.
Сейчас добыча «серебришка» ведется на Таймыре, на Кольском полуострове, в Хабаровском и Красноярском краях.
Канада
В центральном Онтарио ведется добыча никеля, палладия, а платина — «приз» добытчикам. Кстати, скорее всего, платиноиды тут внеземного происхождения. Когда-то тут упал огромный метеорит.
На шахте Lac des Iles в западном Онтарио способ добычи металлов платиновой группы — открытый. Недавно тут открыли подземный рудник, где содержание благородных платиноидов больше.
Здесь всего два рудника, оба в штате Монтана. Однако руда богатая, содержание платиноидов около 20 грамм на тонну руды.
В 2015 году близенько к Земле пролетел небольшой (диаметр менее километра) астероид. От массы других небесных тел отличается «начинкой». Ядро небесного камешка, как выяснили астрономы, состоит из платины, золота и других привлекательных металлов. Жалко, не поймали…
Платина для человека
В сферу применения драгоценного металла входят нефтеперерабатывающая промышленность. Тут не обойтись без катализаторов, содержащих платину. Сюда уходит львиная доля (около половины добываемого благородного металла). Химическая промышленность использует благородный металл в производстве азотной кислоты.
Платина незаменима в радиотехнике, электротехнике, телемеханике, точном приборостроении.
Используют «серебришко» в медицине. Здесь из сплавов платины делают хирургические инструменты. Существуют методики лечения онкологических заболеваний с помощью цис-изомеров, производных двухвалентной платины.
Активность партии зеленых привела к росту потребления «королевы металлов» в автомобилестроении. Ужесточение норм по вредным выбросам в атмосферу привело к оснащению автомобилей автокатализаторами.
Из сплава платины с иридием изготовлен российский эталон килограмма.
Украшения из платины
Платиновые украшения не слишком популярны в России. Скорее всего, дело в привычке, в убеждении, что «хочешь выглядеть богато — носи золото». К тому же цена на этот благородный металл «кусается». 1 грамм стоит от 5500 до 7500 рублей (цена в немалой степени зависит от аппетитов продавца).
С Запада в Россию приходит мода на украшения, докатилась до нас мода на изделия из платины. Фирма Картье давно работает с драгоценным металлом. Вставки в платиновые серьги, кольца, колье часто делают из бриллиантов. Родниковая прозрачность, холодный огонь камня изумительно подходит к бесстрастной чистоте и белизне платины. Хороши в обрамлении элегантного металла бесцветные или белые камни.
Сплавы платины для ювелирных изделий
В украшениях используются сплавы платины с различными металлами. Это кобальт, медь, вольфрам, иридий. Они добавляют полезные свойства сплаву: улучшают механические свойства, удлиняют срок службы изделий, придают мягкость.
В России приняты следующие пробы сплавов:
Чем заменить платину
Не на что купить украшение из платины, но очень хочется — купите украшение из белого золота. Иногда эти металлы путают.
Главное отличие платины от белого золото в том, что собственно платина в белом золоте отсутствует. Технически белое золото — это ювелирный сплав из золота с серебром, никелем или палладием.
Последние исследования показывают, что более 10% людей страдают от аллергии на никель. В Европе использование никеля в ювелирных изделиях законодательно запрещено.
Ухаживаем за платиновыми украшениями
В уход за ювелирным изделием входят:
Храните украшения в отдельных футлярах, коробочках, мешочках. Так изделия из разных металлов и камней (с разной твердостью) не поцарапают одно другое.
Мойте серьги, кольца мыльным нейтральным раствором с помощью мягкой щетки. Цепочки кладите в стаканчик, заливайте мыльным раствором и поболтайте содержимое.
Затем ополосните изделие под проточной водой и высушите.
Проверяем подлинность металла
В эпоху интернета покупают украшения «удаленно». Причиной могут быть ассортимент, цена, или просто «понравилось колечко — сил нет, хочу такое». Купить несложно, останавливает одно — уверенность в добросовестности продавцов. Каждый из них стремится продать, а совесть есть не у всех.
Определить подлинность украшения в домашних условиях бывает сложно, но попробуйте.
Попробуйте отличить «лягушачье серебро» от обычного.
Есть несколько видов проверки. Первый — при покупке обратите внимание на цвет. У серебра есть легкий сероватый оттенок, серебряное изделие по сравнению с одинаковым по виду платиновым будет более легким.
Платина слишком дорогой металл, чтобы делать из нее крупные по размеру украшения. Толстая цепь на шее из якобы платины сразу вызовет сомнение в ее подлинности.
Есть способ «с запашком». Положите тухлое яйцо в банку, а на него — оба украшения. Серебро будет темнеть (реакция с сероводородом), платину им не проймешь.
Что такое платина, свойства драгоценного металла и его применение
«Плохое серебро» или «серебришко» — такое название получила платина, когда с ней впервые столкнулись европейцы. Недооцененная тогда, а в дальнейшем ставшая «королевой» среди благородных металлов, она и по сей день находится во главенстве ювелирного мира украшений. Так что же из себя представляет этот необычный и редкий сплав? Каковы свойства платины, ее состав, история и чем этот металл отличается от других?
Что такое платина и как она выглядит
Платина — это драгоценный металл серебристо-белого цвета, который является одним из самых дорогих и редких на планете. Такое название она получила благодаря испанским конкистадорам, которые считали ее грязным металлом. Золото, найденное в сплаве вместе с платиной, считалось гнилым, потому что его невозможно было очистить от «серебришка».
Необработанная платина
Долгое время платина стоила вдвое дешевле серебра. Испанская корона запретила ввозить ее в страну, а найденные самородки повелевала собирать и топить на глубине рек и морей, чтобы избежать подделки серебряных монет. Самое интересное, что позже Испания отменила этот запрет, потому что сама стала фальсифицировать золото и серебро с помощью платины.
В это же время сталкиваются с «плохим серебром» алхимики, считавшие до этого самым тяжелым металлом золото. Из-за своей плотности платина была намного тяжелее, поэтому «искатели философского камня» наделили ее адскими чертами. Позже во Франции именно из платины был изготовлен эталон метра, а затем и эталон килограмма.
В России с платиной впервые столкнулись на Урале, назвав вначале ее «белым золотом». Запасы «нового сибирского металла» были столь велики, что Россия заняла первое место по добыче в мире. Самый крупный самородок был назван «Уральским гигантом» с массой около восьми килограмм, который по сей день хранится в Алмазном фонде.
Какие украшения изготавливают из платины
Платина — это самый износостойкий металл с антикоррозийными свойствами, олицетворяющий собой символ твердости и надежности. Представьте себе обручальные или помолвочные кольца из платины — неподвластные времени, как и самая сильная любовь.
фото украшений из платины
Большим недостатком украшений из этого сплава будет дороговизна, если сопоставить аналогичные изделия из белого золота и платины, то второе будет дороже примерно в три раза. Неслучайно приведено сравнение между этими двумя металлами, так как они внешне очень похожи. Именно спрос на белое золото породил такую популярность платины.
Отдельно стоит упомянуть о сочетании платины с бриллиантами. Только такая оправа из серо-белого цвета способна подчеркнуть глубину и прозрачность камней. Недаром ведь до того, как приобрели известность платина и белое золото, бриллианты крепили именно в серебро. А учитывая такую естественную твердость платины, вы будете всегда знать, что «камешки» всегда хорошо закреплены в кольце. Такое украшение способно подчеркнуть высокий уровень благосостояния и уверенности в себе.
Слиток платины
Ювелирная отрасль не основная для этого благородного металла. В медицине из платины делают электроды для больных стенокардией, используют в зубоврачебном деле, при лечении онкозаболеваний. С ее помощью делают также зеркала для лазерной техники, изготавливают стабильные и долговечные электрические контакты.
Как отличить платину от других металлов
Белое золото отличается от платины тем, что платина — естественно белый металл, в то время как золото становится белым путем различных примесей к желтому сплаву серебра/никеля/палладия. Причем не так давно были открыты аллергические свойства никеля, поэтому его активно заменяют палладием. Золото достаточно часто покрывают родием для большей «серебристости» оттенка, который со временем тускнеет при ношении изделия.
Платина всегда будет «чище» других сплавов, обладая высокой 950 пробой, а это значит, что примесей других металлов практически нет, что снижает возникновение аллергических реакций до минимума. Достаточно редко встречаются пробы 850 и 900, изделия при этом получаются более тусклыми. Золото же изготавливается с пробой 500, 585 и в лучшем случае — 750.
Кольца из платины 950 пробы
Украшение из белого золота будет легче на десять процентов аналогичного из платины. Золото — очень мягкий металл, а платина — один из самых твёрдых сплавов, поэтому изделия не царапаются и не деформируются со временем.
Отличить платину от серебра ещё проще — последнее мягче даже золота и очень пластично. Более того, платина плотнее практически в два раза.
Исходя из всех достоинств и недостатков, несложно понять, лучше золото или платина? Помимо того, что платиновые украшения будут более долговечны и практичны, это еще и очень хороший способ вложения денег, ведь цена на металл продолжает регулярно расти.
Как определить подлинность платины в домашних условиях
По причине того, что платина очень дорогой металл, количество недобросовестных продавцов в интернете только растет. Покупать украшения лучше всего только в ювелирных магазинах, но даже и здесь можно встретить обман. Как же самостоятельно проверить платину в домашних условиях? Какими способами воспользоваться, чтобы удостовериться в подлинности изделия?
Отличия платины от белого золото
Один из самых простых способов распознать платину — это проверка на вид и на ощупь:
Имеются способы химического анализа подтверждения подлинности:
Если вы все еще не уверены в том, точно ли ваш аксессуар выполнен из платины, то обратитесь за помощью к надежному ювелиру. Специалист выполнит проверку более достоверно и в кратчайший срок.
Монетный металл: платина
Илья Леенсон,
канд. хим. наук, доцент Высшего химического колледжа РАН
«Троицкий вариант» №2(246), 30 января 2018 года
В прошлом номере (ТрВ-Наука, №246 [1]) рассказывалось о трех основных монетных металлах — золоте, серебре и меди, из которых чеканили монеты в течение тысяч лет. Другие металлы использовались в прошлые столетия для чеканки монет редко. Однако был в истории России период — с 1828 по 1845 год, когда были выпущены для обращения платиновые монеты достоинством 3, 6 и 12 руб., причем большими тиражами — всего было отчеканено почти 1,5 млн монет, что уникально для мировой практики.
Платина — один из самых тяжелых и дорогих металлов. Ее среднее содержание в земной коре всего 5 мг на тонну. По плотности (21,45 г/см 3 ) платина лишь немногим уступает самым тяжелым металлам — осмию и иридию: кирпич, сделанный из платины, весил бы более 40 кг!
Платина была известна аборигенам Южной Америки с древних времен. Крупинки этого тяжелого белого металла находили вместе с золотом в россыпях. Расплавить металл не удавалось в самом сильном пламени: платина плавится лишь при температуре 1769°С. В Европе платина стала известна только в XVI веке; ее привезли испанцы из своих американских владений. Они назвали металл платиной; по-испански plata — серебро, а platina — уменьшительное от plata, «маленькое серебро», «серебришко». Действительно, цветом платина напоминала серебро; Б. Л. Пастернак сравнивал с цветом платины первый снег, «когда он платиной из тигля просвечивает сквозь листву. ».
Научное описание платины впервые дал в 1740 году работавший в Перу испанский геодезист и астроном Антонио де Ульоа (1716–1795). Вскоре образцы этого металла были изучены химиками в Англии и Швеции. Долгое время платина не находила применения и ценилась намного ниже, чем золото. Этим воспользовались недобросовестные ювелиры, которые подмешивали платину к золоту. Оба металла легко сплавляются, причем при 20-процентном содержании платины температура плавления снижается на 450°С по сравнению с чистой платиной, а при 10% платины — уже на 550°С. Снаружи изделие золотили.
Фальшивомонетчики помещали платиновый диск в центр золотой монеты. Обнаружить такие подделки было очень трудно: плотности золота и платины близки. В результате испанское правительство отдало распоряжение прекратить ввоз в страну платины, все ее запасы утопить в море, а в дальнейшем при разработке золотых россыпей в Колумбии тщательно отделять платину от золота и топить под надзором королевских чиновников в колумбийских реках Боготе и Кауке.
Так продолжалось до второй половины XVIII века, когда платину научились очищать и обрабатывать, а химики нашли ей применение: платина исключительно устойчива к агрессивным химическим кислотам и щелочам. В 1784 году был изготовлен первый платиновый тигель, в 1809 году — платиновая реторта массой 13 кг; такие реторты использовали для концентрирования серной кислоты. Изделия из платины делали путем ковки или горячего прессования, поскольку электропечей, дающих достаточно высокую температуру, тогда не было. Со временем научились расплавлять платину в пламени гремучего газа. На Всемирной выставке 1862 года в Лондоне можно было видеть образцы платины массой до 200 кг. Несмотря на внушительную массу, такой образец, если бы он был в виде куба, имел бы размер чуть больше 20 см.
В России впервые обнаружили платину близ Екатеринбурга на Урале в 1819 году, а в 1824 году в Нижнетагильском округе были открыты платиновые россыпи. На горе Соловьёва в районе Нижнего Тагила только за три года было найдено около ста самородков массой до 9 кг. Многие из них хранятся в коллекциях Алмазного фонда. В 1904 году на Урале был найден самый большой в мире (из сохранившихся) самородок платины массой 8395 г.
Уральские месторождения были настолько богатыми, что Россия быстро заняла первое место в мире по добыче этого металла. Так, в одном лишь 1828 году в России было добыто более 1,5 т платины — больше, чем за 100 лет в Южной Америке. А к концу XIX века добыча платины в России в 40 раз превышала суммарную добычу во всех остальных странах. До 1914 года второй после России страной по масштабам добычи платины была Колумбия. В 1930-е годы в лидеры вышла Канада, а после Второй мировой войны — Южная Африка (в СССР данные по добыче платины, как и других стратегических материалов, были засекречены)
В 1826 году металлурги П. Г. Соболевский и В. В. Любарский изобрели метод получения ковкой платины с помощью прессования и последующей выдержки в раскаленном добела состоянии. В 1828 году по предложению министра финансов Российской империи графа Егора Францевича (Георга Людвига) Канкрина (1774–1845) начался выпуск платиновых монет. Канкрин был блестящим профессионалом. Образование он получил на своей родине, в Германии. Будучи во время Отечественной войны 1812 года генерал-интендантом русских войск, Канкрин совершил невероятное в истории России: из 425 млн руб., ассигнованных на ведение войны, в 1812–1814 годы было израсходовано менее 400 млн и ни копейки не украдено!
Канкрин провел успешную финансовую реформу. Он имел мужество отказывать императору Николаю I в деньгах, предназначавшихся, как считал министр, на ненужные расходы. Егор Францевич много сделал для исследования геологии России, поспособствовав привлечению в экспедиции иностранных ученых, в числе которых был Александр фон Гумбольдт. В честь Канкрина назван род растений канкриния, а также найденный на Урале минерал канкринит.
Граф Канкрин доказал выгодность выпуска платиновых монет. Платины на уральских рудниках добывали много, промышленного применения в России она не находила. Владельцы же уральских рудников Демидовы извлекали большую выгоду от продажи платины правительству.
В 1844 году Канкрин ушел в отставку по болезни и возрасту. И в 1845 году по настоянию нового министра финансов Ф. П. Вронченко выпуск платиновых монет был прекращен, а все монеты были срочно изъяты из обращения. Причины этой панической меры называют разные. По одной версии, боялись подделки этих монет за границей (где платина была якобы дешевле) и их тайного ввоза в Россию. Однако ни одной поддельной монеты среди изъятых не обнаружили.
По более правдоподобной версии, спрос на платину и ее цена в Европе выросли настолько, что металл в российских монетах стал дороже их номинала. Но тогда уже следовало бояться другого: тайного вывоза монет из России и их переплавки. Интересно, что знаменитый английский физик Майкл Фарадей на своей популярной лекции о платине, прочитанной в Лондоне 22 февраля 1861 года, показывал русские платиновые монеты. Проанализировав их состав, он нашел, что в монетах содержится 96,1%, платины, 1,2% иридия, 0,5% рутения, 0,25% палладия, 1,55% железа и 0,4% меди. Фарадей отдал должное российским мастерам, сумевшим отчеканить монеты из недостаточно очищенной и потому довольно хрупкой платины.
Современные более точные исследования состава этих монет провел эксперт Государственного исторического музея Андрей Владимирович Будников. Их целью было уточнить состав и выяснить, чем подлинные монеты 1828–1845 годов отличаются от множества качественных подделок. Исследование химического состава проводилось рентгено-флуоресцентным методом; глубина анализируемого слоя — десятые доли миллиметра. Были проведены сотни замеров.
Оказалось, что примесей в подлинных платиновых монетах 1828–1845 годов может быть немало: железа — 5,62%, меди — 2,24%, никеля — 0,55%, иридия — 2,55%, родия — 0,6%, палладия — 1,54%, рутения — 0,15%. Как пишет автор исследования, «распределение примесей неравномерное как в пределах кружка, так и между ними независимо от года выпуска и номинала монеты. Эта неоднородность внешне подчеркнута часто встречающейся «полосчатостью» на поверхности монет, наличием сварных швов между отдельными порциями платины (рис. 2).
Чеканка платиновых монет возобновилась в СССР в 1977 году и продолжалась по 1991 год. Так, в период подготовки к Олимпиаде 1980 года было отчеканено пять монет номиналом 150 руб. из платины 999-й пробы тиражом от 7820 до 24 160 экз (рис. 3).
В 1988 году в серии, посвященной тысячелетию крещения Руси, была выпущена платиновая монета «Слово о полку Игореве» (рис. 4). Чеканка юбилейных и памятных платиновых монет продолжалась и в постсоветское время. Они имеют номинал 25, 50 и 150 руб. и массу 1/10, ¼ и ½ унции. Платиновые монеты выпускались в сериях «Эпоха просвещения», «Русский балет» (рис. 5) и др.
Выпускают платиновые монеты и другие страны. Среди них США (рис. 6), Канада, Великобритания (рис. 7), Китай, Франция, Португалия, Эстония и др.
Широко используют дорогую платину и в ювелирном деле. Не все, например, знают, что платина при содержании всего 8,4% делает золотой сплав совершенно белым.