Պլատին

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
78 Իրիդիում

ՊլատինՈսկի

Ջրածին Հելիում Լիթիում Բերիլիում Բոր Ածխածին Ազոտ Թթվածին Ֆտոր Նեոն Նատրիում Մագնեզիում Ալյումին Սիլիցիում Ֆոսֆոր Ծծումբ Քլոր Արգոն Կալիում Կալցիում Սկանդիում Տիտան Վանադիում Քրոմ Մանգան Երկաթ Կոբալտ Նիկել Պղինձ Ցինկ Գալիում Գերմանիում Արսեն Սելեն Բրոմ Կրիպտոն Ռուբիդիում Ստրոնցիում Իտրիում Ցիրկոնիում Նիոբիում Մոլիբդեն Տեխնեցիում Ռութենիում Ռոդիում Պալադիում Արծաթ Կադմիում Ինդիում Անագ Ծարիր Թելուր Յոդ Քսենոն Ցեզիում Բարիում Լանթան Ցերիում Պրազեոդիում Նեոդիում Պրոմեթիում Սամարիում Եվրոպիում Գադոլինիում Տերբիում Դիսպրոզիում Հոլմիում Էրբիում Թուլիում Իտերբիում Լյուտեցիում Հաֆնիում Տանտալ Վոլֆրամ Ռենիում Օսմիում Իրիդիում Պլատին Ոսկի Սնդիկ Թալիում Կապար Բիսմունտ Պոլոնիում Աստատ Ռադոն Ֆրանցիում Ռադիում Ակտինիում Թորիում Պրոտակտիում Ուրան Նեպտունիում Պլուտոնիում Ամերիցիում Կյուրիում Բերկլիում Կալիֆորնիում Էյնշտեյնիում Ֆերմիում Մենդելեևիում Նոբելիում Լոուրենցիում Ռեզերֆորդիում Դուբնիում Սիբորգիում Բորիում Հասիում Մեյտներիում Դարմշտադտիում Ռենտգենիում Կոպերնիցիում Ունունտրիում Ֆլերովիում Ունունպենտիում Լիվերմորիում Ունունսեպտիում ՈւնունօկտիումՔիմիական տարրերի պարբերական համակարգ
78Pt
Cubic-face-centered.svg
Electron shell 078 Platinum.svg
Պլատինի բյուրեղներ
Ծանր, փափուկ, արծաթափայլ մետաղ
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ Պլատին / Platinum (Pt),Pt, 78
Ատոմային զանգված
(մոլային զանգված)
195,084(9)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա [Xe] 4f14 5d9 6s1
Ատոմի շառավիղ 139 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ շառավիղ 130 պմ
Իոնի շառավիղ (+4e) 65 (+2e) 80 պմ
Էլեկտրաբացասականություն 2,28 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ Pt←Pt2+ 1,20 В
Օքսիդացման աստիճաններ 4, 2, 0
Իոնացման էներգիա
(առաջին էլեկտրոն)
 868,1 (9,00) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան 2041,4 K (1768,3 °C, 3214,9 °F)
Եռման ջերմաստիճան 4098 K (3825 °C, 6917 °F)
Հալման տեսակարար ջերմունակություն 21,76 կՋ/մոլ
Հալման տեսակարար ջերմունակություն ~470 կՋ/մոլ
Մոլյար ջերմունակություն 25,85[3] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ 9,10 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղացանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք խորանարդ
Բյուրեղացանցի տվյալներ 3,920
Դեբայի ջերմաստիճան 230,00 Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն (300 Կ) 71,6 Վտ/(մ·Կ)
Ջերմային ընդարձակում 8,8
Յունգի մոդուլ 168 ԳՊա
CAS համար CAS գրանցման համար?
78
Պլատին
Pt
195,08
4f145d96s1

Պլատին (լատ.՝ Platinum), քիմիական տարր է որի նշանն է Pt, տարրերի պարբերական համակարգի 6-րդ պարբերության 8-րդ խմբի տարր։ Ազնիվ մետաղ է, պատկանում է պլատինային տարրերի շարքին։ Կարգահամարը՝ 78, ատոմական զանգվածը՝ 195,09։ d տարր է, ատոմի էլեկտրոնային թաղանթների կառուցվածքն է 5s2 5p6 5d9 6s4, К, L, M, N թաղանթները լրացված են։ Պլատինը արծաթասպիտակ, կռելի, կոռոզիակայուն ծանր մետաղ է։

Պատմություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Բնածին պլատինը, որը պլատինային համաձուլվածք է, հայտնի էր վաղ ժամանակներում (Եթովպիա, Եգիպտոս, Հարավային Ամերիկա16-րդ դարում իսպանացիներն այն նորից «հայտնաբերեցին» Հարավային Ամերիկայում։ Ոսկու հետ հանդիպող ծանր, արծաթանման մետաղը նրանք անվանեցին Platina, որը արծաթ (Plata) բառի փոքրացուցիչ ձեև է՝ արծաթիկ, որովհետ կարծում էին թե այն արծաթի համաձուլվածք է։

Մաքուր պլատինը անջատվել է 1803 թվականին (Ու․ Հ․ Ուոլաստոն, Անգլիա)։ Ավելի ուշ ստացվեց կոփածո պլատին։ 19-րդ դարի կեսերին ֆրանսիացի քիմիկոս Ա․ Սենտ-Քլեր Դևիլը (1818-1881) առաջարկեց պլատինը հալելու և մաքրելու եղանակ։

Անվանում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Պլատին իսպաներենից (իսպ.՝ plata) թարգմանաբար բառացիորեն նշանակում է «արծաթիկ»: Ավանումը տվել են կոնկիստադորները։ Քանի որ նա շատ դժվարահալ է, երկար ժամանակ նրա համար չէին կարողանում գտնել կիրառություն։ Այդ իսկ պատճառով նա գնահատվում եր երկու անգամ էժան արծաթից:

Բնության մեջ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Պլատինը հազվագյուտ տարր է, նրա պարունակությունը երկրակեղևում մոտ 10−6 զանգված % է։ Առավել հաճախ հանդիպում է բնածին պլատինը։ Պլատինի երկրաքիմիան կենսոլորտում վատ է ուսումնասիրված, հայտնի չէ նրա պարունակությունը ջրոլրրտում և կենդանի նյութում։

Պլատինի պարունակությունը մեծ է մանգանի նստվածքային ապարներում (մինչև 10−3 %), որոշ ֆոսֆորիտներում և պլատինի հանքավայրերի շրջանում աճող ծառերից ստացվող մոխիրում։

Հանքավայրեր[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Platinum-nugget.jpg

Պլատինը դասվում է հազվագյուտ մետացների շարքին, երկրի ընդերքում միջինում պարունակվում է 5·10−7 % ըստ զանգվածի պլատին։

Հիմնական հանքավայրերը գտնվում են Հարավային Աֆրիկայում, ԱՄՆ-ում, Ռուսաստանում, Զիմբաբվեում, Չինաստանում:

Ռուսաստանում պլատինի հանքավայրեը հիմնականում գտնվում են՝ Օկտյաբրսկում, Կրասնոյարսկի երկրամասում, Մուրմանսկի մարզում, Խաբարովսկի երկրամասում, Սվերդլովսկի մարզում[4]:

Իզոտոպներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Բնական պլատինը բաղկացած է 194Pt (32,9 %), 195Pt (33,8 %), 196Pt (25,2 %), 198Pt (7,23 %) կայուն և 199Pt(0,0127 %, T1/2 = 6,9•1011 տարի), 192Pt(0,78 %, T1/2=1015 տարի) թույլ ռադիոակտիվ α ճառագայթող իզոտոպներից։ Ստացվել են 173-201 զանգվածի թվերով 22 ռադիոակտիվ իզոտոպ։

Ստացում[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Հայտնի են մեծ թվով պլատին-օրգանական միացություններ, որոնցից պարզագույնը (СН3)3РtI ստացվել է դեռ 1907 թվականին (Ու․ Զ․ Պոուպ)։ Պլատինը ունի կատալիտիկ մեծ ակտիվություն, հատկապես օքսիդացման-վերականգնման ռեակցիաների համար։ Հայտնի առաջին հետերոգեն կատալիզատորն է (Հ․ Դևի, 1818

Պլատինի ստացման (աֆինաժի) հիմնական հումքերը բնածին պլատինի և նիկելի ու պղնձի էլեկտրոլիզի անոդային շլամներից ստացվող պլատինային մետաղների կոնցենտրատներն են։ Հումքը նախ լուծում են «արքայաջրում»։ Պլատինի հետ (H2PtCl6) լուծույթ են անցնում նաև պլատինային մյուս մետաղները և ոսկին։

Իրիդիումը և պալադիումը վերականգնում են ընտրողաբար (համապատասխանաբար մինչե +2 և + 3), ապա անջատում ոսկին։ Այնուհետև ավելացնում են NH4Cl-ի լուծույթ և նստեցնում ամոնիումի քլորպլատինատը։ (NH4)2PtCl6։ Նստվածքը լվանում են և շիկացնում (800 °C)։

Ստացվում է 99,7-99,8 % մաքրության պլատինային սպունգ։ Ավելի մաքուր պլատին ստանալու համար սպունգը լուծում են և վերանստեցնում։ Պլատինը թողարկվում է փոշու, ձուլվածքի, թիթեղների, լարի ձևով։

Ֆիզիկական հատկություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Պլատինը արծաթասպիտակ, կռելի, կոռոզիակայուն ծանր մետաղ է։ Հալման ջերմաստիճանը՝ 1769 °C, եռմանը՝ մոտ 4530 °C, խտությունը՝ 21450 կգ/մ3։ Պարամագնիսական է, ջերմության, էլեկտրականության լավ հաղորդիչ։ Պլաստիկ է, հեշտությամբ մամլվում է։ Նրանից կարելի է գլանել մինչև 0,0025 մմ հաստության նրբաթերթեր և ձգել 0,001 մմ տրամագծով լարեր։

Խառնուրդները, անգամ չնչին քանակներով, մեծացնում են կարծրությունը։ Քիմիապես պասսիվ տարր է։ Ձուլածո պլատինը օդում և թթվածնում չի օքսիդանում, անգամ շիկացնելիս։ Մետաղների լարվածության շարքում գտնվում է ջրածնից, պղնձից և ոսկուց աջ։ Միացություններում ունի +2, +4, երբեմն +3 և հազվադեպ +6, +1 օքսիդացման աստիճաններ։

Քիմիական հատկություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Պլատինը «արքայաջրում»

Սենյակային ջերմաստիճաններում չի փոխազդում թթուների, հիմքերի, աղերի և այլ տարրերի հետ, դանդաղ փոխազդում է բրոմի հետ, լուծվում է «արքայաջրում»։

Դանդաղ լուծվում է տաք, խիտ ազոտական և եռացող ծծմբական թթուներում։

Ալկալիական մետաղների օքսիդների, հիդրօքսիդների, ցիանիդների և սուլֆիդների հալույթներում օքսիդիչների (Օ2 և այլն) առկայությամբ պլատինը ենթարկվում է կոռոզիայի։

Ջրածինը լուծվում է պլատինի փոշում (1 ծավալ պլատինը 20 °C-ում կլանում է 114 ծավալ H2

Թթվածնի մթնոլորտում տաքացնելիս (8 մթնոլորտում 500° С) պլատինի փոշին օքսիդանում է՝ առաջացնելով PtO, որը մոխրաման ուշակագույն փոշի է և ավելի բարձր տաքացնելիս՝ քայքայվում է։

Պլատինի (II) հիդրօքսիդը՝ Pt(OH)2, սև փոշի է, չորացնելիս քայքայվում է, օդում՝ օքսիդանում։ PtO2-ի սև բյուրեղներն առաջացնում են դեղին եռհիդրատ՝ PtO2•3H2O, որը լուծվում է ալկալիներում և թթուներում, իսկ 100 °C-ից բարձր՝ փոխարկվում է միահիդրատի՝ PtO2•H2O, որը չի լուծվում թթուներում։

Պլատինի (IV) հիդրօքսիդը՝ Pt(OH)4, ամֆոտեր է․ ալկալիների հետ առաջացնում է [Pt(OH)6]2+, ծծմբական թթվի հետ՝ Pt(SO4)2։

Տաքացնելիս պլատինը միանում է հալոգենների, շիկացնելիս՝ նաև ուրիշ ոչ մետաղների (Те, Se, Տ, P, As, Si) հետ։ Պլատինի հալոգենիդները բյուրեղական նյութեր են, որոնք հեշտությամբ առաջացնում են կոմպլեքս միացություններ, օրինակ, [PtCl2(CO)2], H2[PtCl4(OH)2], H2[PtCl4], H2[PtCl6] և այլն։

Կարեոր նշանակություն ունի ջրում և NH4Cl-ի լուծույթում անլուծելի ամոնիումի քլորպլատինատը՝ (NH4)2 [PtCl6

Կոմպլեքս միացություններում երկարժեք պլատինի կոորդինացիոն թիվը սովորաբար 4 է, քառարժեքինը՝ 6։ Սուլֆիդները PtS և PtS2 սև բյուրեղական նյութեր են, թթուներում և ալկալիներում չեն լուծվում, դժվարությամբ են լուծվում «արքայաջրում»։

Մի շարք մետաղներ (Fe, Со, Ni, Сu, Аu, Pd և այլն) պլատինի հետ առաջացնում են լուծույթներ և ներմետաղական միացություններ։ Արծաթի լուծելիությունը պինդ պլատինում սահմանափակ Է։

Արդյունահանում և արտադրություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Մինչև 1748 թվականը պլատինը արդյունահանում և արտադրում էին միայն Ամերիկայում:

Երբ պլատինը սկսեցին առաքել Եվրոպայում, նրա գինը 2 անգամ ցածր էր արծաթի գնից։ Ոսկերիչներ արագ հայտնաբերեցին, որ պլատինը հեշտությամբ փոխազդում է ոսկու հետո։

1819 թվականին պլատինը հայտնաբերեցին Ուրալում, իսկ 1824 թվականին հայտնաբերվեց Նիժնի Տագիլի շրջանում։

Կիրառություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Պլատինից և նրա համաձուլվածքներից պատրաստում են քիմիական արդյունաբերության մեջ օգտագործվող կոռոզիակայուն սարքեր, անոթներ, էլեկտրոդներ, ֆիլերներ, տիգելներ, կատալիզատորներ են։

Պլատինը (ավելացված 5-10% Rh) ազոտական թթվի արտադրության համար օգտագործվող անփոխարինելի կատալիզատորն է (ամոնիակի կատալիտիկ օքսիդացում)։

Պլատին օգտագործում են նաե էլեկտրական անջատիչներ, ջեռուցիչներ, ճշգրիտ էլեկտրաչափիչ սարքեր, բժշկական գործիքներ, թերմոզույգեր, ջերմաչափեր, ոսկերչական իրեր պատրաստելու համար։

Տես նաև[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (en) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. «Platinum: physical properties» (անգլերեն)։ WebElements։ Վերցված է 2013-08-17 
  3. Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 272. — 671 с. — 100 000 экз.
  4. Металлы платиновой группы. Информационно-аналитический центр «Минерал»

Գրականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]