Kelompok platinum logam: review dari daftar, sifat dan aplikasi

Platinum kelompok logam - adalah enam unsur kimia yang berharga mulia yang disandingkan dalam tabel periodik. Semua adalah logam transisi dari kelompok 5-6, periode 8-10.

Platinum Grup Logam: Daftar

Kelompok ini terdiri dari enam unsur kimia berikut disusun dalam rangka peningkatan berat atom:

• Ru - ruthenium.
• Rh - Rhodium.
• Pd - paladium.
• Os - Os.
• Ir - iridium.
• Pt - platinum.

Kelompok logam platinum memiliki warna putih keperakan, dengan pengecualian osmium, yang warna putih kebiruan. Perilaku paradoks kimianya dalam bahwa mereka sangat tahan terhadap kebanyakan reagen, tetapi digunakan sebagai katalis atau mempercepat mudah mengontrol laju reaksi oksidasi, reduksi dan hidrogenasi.

Rutenium dan osmium yang mengkristal dalam sistem-padat heksagonal, sementara yang lain memiliki struktur kubik berpusat muka. Hal ini tercermin dalam kekerasan yang lebih besar dari ruthenium dan osmium.

Sejarah penemuan

Meskipun artefak platinum-emas tanggal 700 SM. e., kehadiran logam itu agak disengaja dari keteraturan. Yesuit pada abad XVI, disebutkan kerikil abu-abu padat terkait dengan deposito emas aluvial. Batu-batu ini tidak bisa dicairkan, tetapi mereka membentuk paduan dengan emas, emas menjadi rapuh, dan itu tidak mungkin untuk membersihkan. Stones mulai memanggil platina del Pinto - pelet dari bahan perak dari Sungai Pinto, anak sungai dari sungai San Juan di Kolombia.

platinum lunak, yang dapat diperoleh hanya setelah pembersihan logam lengkap, itu dipilih oleh fisikawan Shaba Perancis pada 1789. Dari itu dibuat cangkir, disajikan kepada Paus Pius VI. Pada pembukaan paladium pada tahun 1802, kata kimiawan Inggris William Wollaston, yang bernama kimia. platinum-kelompok unsur logam setelah asteroid. Wollaston kemudian menyatakan penemuan zat lain hadir dalam bijih platinum. Ini dia disebut rhodium karena warna merah muda dari garam-garam logam. iridium (dinamai dewi pelangi Iris karena beraneka ragam garam) membuka dan osmium (dari bahasa Yunani kata "bau" karena bau klorin oksida tidak stabil) dibuat oleh kimiawan Inggris Smithson Tennant pada tahun 1803. ilmuwan Perancis Hippolyte Victor Collet-Deskoti, Antoine-Fransua Furkrua, dan Nicolas-Lui Voklen mengidentifikasi dua logam secara bersamaan. Ruthenium, diisolasi dan diidentifikasi oleh elemen terakhir mendapat namanya dari nama latin dari Rusia kimiawan Rusia Karl Karlovich Klaus pada tahun 1844.

Tidak seperti seperti mudah diisolasi dalam keadaan yang relatif murni dengan agen pemurnian api sederhana seperti emas, perak dan logam dari kelompok platinum memerlukan pengobatan kimia air yang kompleks. Metode ini tidak tersedia sampai akhir abad ke-19, sehingga identifikasi dan isolasi kelompok platinum tertinggal di belakang perak dan emas selama ribuan tahun. Selain itu, titik leleh tinggi logam ini telah membatasi penggunaannya sampai peneliti di Inggris, Perancis, Jerman dan Rusia belum mengembangkan metode untuk konversi platinum menjadi bentuk yang sesuai untuk diproses. Sebagai logam mulia dari grup platinum mulai digunakan dalam perhiasan sejak tahun 1900. Meskipun penggunaan ini masih relevan saat ini, banyak yang industri melampaui. Paladium telah menjadi bahan yang sangat populer untuk kontak di sistem relay telepon dan komunikasi nirkabel lainnya, memastikan umur panjang layanan dan kehandalan yang tinggi, dan platinum, karena ketahanan terhadap memicu erosi, selama Perang Dunia Kedua mulai digunakan di busi pesawat tempur.

Setelah perang metode konversi ekstensi molekul dalam penyulingan minyak bumi telah menciptakan permintaan yang sangat besar untuk properti katalitik yang dimiliki oleh logam dari kelompok platinum. Pada 1970-an, konsumsi telah meningkat bahkan lebih ketika standar emisi mobil di AS dan negara-negara lain telah menyebabkan penggunaan bahan kimia ini dalam konversi katalitik dari gas buang.

bijih

Kecuali untuk endapan aluvial kecil platinum, paladium dan osmiridium (paduan iridium dan osmium), hampir tidak ada bijih, yang menjadi unsur komponen kimia utama - logam kelompok platinum. Mineral biasanya terkandung dalam bijih sulfida, terutama pentlandit (Ni, Fe) ₉ S _8. Yang paling umum laurite Rus _2, irarsite, (Ir, Ru, Rh, Pt) ASS, osmiridium (Ir, Os), cooperite, (PTS) dan Bragg (Pt, Pd) S.

Deposit terbesar di dunia dari kelompok logam platinum - kompleks Bushveld di Afrika Selatan. saham besar bahan baku terkonsentrasi di deposito dari Sudbury di Kanada dan Norilsk-Talnakh di Siberia. Di AS, deposito terbesar mineral kelompok platinum terletak di Stillwater, Montana, tapi di sini mereka jauh lebih kecil daripada di Afrika Selatan dan Rusia. produsen platinum terbesar di dunia adalah Afrika Selatan, Rusia, Zimbabwe dan Kanada.

Pertambangan dan pemurnian

Mayor tambang Afrika Selatan dan Kanada dioperasikan dengan metode penambangan. Hampir semua kelompok logam platinum yang diambil dari tembaga atau nikel sulfida mineral menggunakan pemisahan flotasi. Mencair konsentrat menghasilkan campuran yang dicuci dari tembaga dan nikel sulfida dalam autoklaf. Pencucian residu padat berisi dari 15 sampai 20% kelompok logam platinum.

Kadang-kadang sampai flotasi menggunakan pemisahan gravitasi. Hasilnya adalah konsentrat yang mengandung 50% platinum logam, yang menghilangkan perlunya peleburan.

sifat mekanik

Kelompok logam platinum secara signifikan sifat mekanik yang berbeda. Platinum dan paladium cukup lembut dan sangat lunak. Dengan logam ini dan paduan mereka dapat menjalankan kedua panas dan dingin. Rodium pertama diperlakukan dengan panas, dan maka dapat diobati dengan dingin anil cukup sering. Iridium dan ruthenium harus dipanaskan, pengerjaan dingin, mereka tidak menyerah.

Osmium - padat dan kelompok memiliki suhu leleh tertinggi, tetapi kecenderungan untuk oksidasi memaksakan keterbatasan sendiri. Iridium adalah yang paling tahan korosi dari logam platinum, rhodium dan dihargai untuk pelestarian sifat mereka pada suhu tinggi.

aplikasi struktural

Sebagai bersih anil platinum sangat lembut, sangat rentan terhadap goresan dan kerusakan. Untuk meningkatkan kekerasannya menyatu dengan sejumlah elemen lainnya. perhiasan Platinum sangat populer di Jepang, di mana hal itu disebut "hackin" dan "emas putih". Paduan untuk perhiasan yang mengandung 90% Pt dan 10% Pd, yang mudah untuk menangani dan solder. Selain dari ruthenium meningkatkan kekerasan paduan, sambil mempertahankan ketahanan oksidasi. Paduan platina, paladium dan tembaga yang digunakan dalam produk ditempa, karena mereka lebih sulit platinum-paladium dan lebih murah.

Krus yang digunakan untuk memproduksi kristal tunggal dalam industri semikonduktor, membutuhkan ketahanan korosi dan stabilitas pada suhu tinggi. Untuk aplikasi ini, itu adalah platinum cocok, platinum-rhodium, dan iridium. paduan platina-rhodium yang digunakan dalam produksi termokopel yang digunakan untuk mengukur suhu tinggi hingga 1800 ° C. Palladium digunakan baik dalam murni atau dalam bentuk campuran dalam perangkat listrik (konsumsi 50%), dalam paduan gigi (30%). Rhodium, ruthenium dan osmium jarang digunakan dalam bentuk murni - mereka berfungsi sebagai dopan untuk kelompok logam platinum lainnya.

katalis

Sekitar 42% dari platinum yang diproduksi di Barat, digunakan sebagai katalis. Dari jumlah tersebut, 90% digunakan dalam sistem knalpot mobil, dimana pelet refraktori atau sarang dilapisi dengan platinum (dan palladium, dan rhodium) mempromosikan konversi hidrokarbon tidak terbakar, karbon monoksida dan nitrogen oksida ke dalam air, karbon dioksida dan nitrogen.

Paduan platina dan 10% rodium dalam bentuk grid logam merah-panas berfungsi sebagai katalis pada reaksi antara amonia dan udara untuk menghasilkan oksida nitrogen dan asam nitrat. Ketika makan amonia dengan campuran metana dapat disiapkan hydrocyanic acid. Ketika menyempurnakan platinum pada permukaan butiran alumina dalam reaktor adalah katalis untuk konversi dari rantai panjang molekul bercabang minyak di isoparafin yang diinginkan dalam campuran bensin beroktan tinggi.

electroplating

Semua kelompok logam platinum dapat diterapkan galvanically. Karena kekerasan dan gloss dari lapisan yang paling sering diterapkan rhodium. Meskipun nilainya pada ketebalan sebanding lebih tinggi dari platinum kepadatan yang lebih rendah memungkinkan penggunaan berat kurang dari material.

Palladium - Kelompok logam platinum, yang lebih mudah digunakan untuk lapisan. Karena kekuatan meningkat materi jauh. Ruthenium telah menemukan aplikasi pada instrumen dimaksudkan untuk pengobatan gesekan pada tekanan rendah.

senyawa kimia

kompleks organik dari kelompok logam platinum seperti alkilplatiny kompleks digunakan sebagai katalis dalam polimerisasi olefin, produksi polypropylene dan polyethylene, serta oksidasi etilena untuk asetaldehida.

garam platinum semakin digunakan dalam kemoterapi kanker. Sebagai contoh, mereka adalah bagian dari obat seperti "Carboplatin" dan "Cisplatin". Rutenium oksida dilapisi elektroda yang digunakan dalam produksi klorin dan natrium klorat. Rhodium sulfat dan rhodium fosfat yang digunakan dalam elektroplating mandi.