Металлы платиновой группы

Металлы платиновой группы представляют собой шесть переходных металлических элементов, которые химически, физически и анатомически похожи:

  1. Иридий (Ir)
  2. Осмий (Os)
  3. Палладий (Pd)
  4. Платина (Pt)
  5. Родий (Rh)
  6. Рутений (Ru)

Исключительно редко эти шесть металлов встречаются в природе в одних и тех же рудных телах. Они очень долговечны и, благодаря своей высокой стоимости, часто перерабатываются, что дает им долгий срок службы.

Общая информация о металлах платиновой группы

металлы платиновой группы

Металлы платиновой группы являются одними из самых редких минералов на земле. В большинстве случаев используют платину и палладий. Обладая высокой термостойкостью и невероятно прочными свойствами, платина и палладий являются жизненно важными компонентами каталитических нейтрализаторов, которые очищают выбросы ядов до того, как они загрязняют окружающую среду. Однако платина и палладий — только два из шести металлов, которые составляют эту жизненно важную группу элементов.

Эти благородные металлы находятся близко друг к другу в периодической таблице, и все они упоминаются как «переходные металлы». Они могут быть далее разделены на подгруппы: элементы платиновой группы иридиевой группы (IPGE) и элементы платиновой группы палладиевой группы (PPGE).

Химические свойства металлов платиновой группы

Химические свойства металлов платиновой группы

Платина

Палладий

Родий

Иридий

Рутений

Химический символ Pt Pd Rh Ir Ru Os
Плотность (г / см 3) 21,45 12,02 12,41 22,65 12,45 22,61
Температура плавления (° C) 1769 1554 +1960 2443 2310 3050
Твердость 40 40 101 220 240 350
Удельное электрическое сопротивление
(мкОм.см при 0 ° C)
9,85 9,93 4,33 4,71 6,80 8,12
Теплопроводность
(Вт / метр / ° C)
73 76 150 148 105 87
Прочность на растяжение
(кг / мм 2)
14 17 71 112 165

Характеристика металлов платиновой группы

Характеристика металлов платиновой группы

  • Платина, пожалуй, самая известная из этой группы металлов, во многом благодаря ее использованию в ювелирном деле. Он плотный, стабильный и редкий, и широко используется в медицинских и электронных устройствах.
  • Палладий — это мягкий серебристо-белый металл, который ценится за свои каталитические свойства. Он имеет высокую температуру плавления, но самую низкую температуру плавления среди всех металлов платиновой группы. Как платина, так и палладий часто используются в качестве катализаторов, это означает, что они ускоряют химические реакции, не подвергаясь химическому изменению в процессе.
  • Иридий считается самым коррозионно-стойким чистым металлом, может противостоять солям, оксидам и минеральным кислотам, но подвержен влиянию хлорида натрия и цианида натрия. Он имеет высокую температуру плавления и устойчив к деформации, что делает его отличным упрочнителем сплава. Смитсон Теннант открыл иридий в 1803 году. Иридий также является редким металлом, с соотношением 0,001 частей на миллион в земной коре. Встречается с самыми высокими концентрациями в трех типах геологических структур — магматических отложениях, ударных кратерах и отложениях, переработанных из одной из бывших структур. Крупнейшие в мире месторождения находятся в Южной Африке, крупные месторождения меди и никеля содержат иридий. Годовой объем производства иридия составляет около 3 тонн.
  • Соединения родия ценятся в ряде применений сплавов. Родий ценится как каталитический материал и обладает высокой отражательной способностью. Он также имеет низкое электрическое сопротивление и низкое и стабильное контактное сопротивление. Уильям Хайд Волластон открыл родий в 1803 году, вскоре после того, как открыл в 1802 году палладий. Родий имеет серебристый цвет; он долговечен и имеет высокую отражательную способность. Родий содержится в сырой платиновой руде — редком элементе, он составляет примерно 0,0002 части на миллион земной коры. Годовой объем производства составляет около 30 тонн в год. Большинство кислот не атакуют родий; он имеет более высокую температуру плавления, чем платина, а также более низкую плотность.
  • Обычно рутений отверждается платиной и палладием являясь твердым и хрупким металлом. Имеет низкую стойкость к окислению, но является ценной добавкой и катализатором для сплавов. Карл Эрнст Клаус открыл рутений в 1844 году. Рутений является 74-м наиболее распространенным металлом в земной коре. Рутений обычно встречается в рудах с другими металлами платиновой группы на Урале, в Северной и Южной Америке. Годовой объем производства составляет около 12 тонн в год, а мировые запасы составляют около 5000 тонн.
  • Осмий является продуктом платиновых, никелевых и медных руд. Волластон и Смитсон Теннант открыли осмий в 1803 году. Осмий даже реже, чем родий — фактически он является наименее распространенным стабильным элементом в земной коре со средней частотой 50 частей на триллион. Общее производство осмия составляет менее одной тонны в год.

Где используются металлы платиновой группы

Где используются металлы платиновой группы

Чаще всего они используются в качестве катализаторов из-за их химической стабильности, но они не ограничены этой ролью.

Некоторые примеры использования:

  • в качестве катализаторов для нефтяной промышленности (палладий и платина);
  • в кардиостимуляторах и других медицинских имплантатах (иридий и платина);
  • в качестве окраски для отпечатков пальцев и ДНК (осмий);
  • в производстве азотной кислоты (родий) и в химических веществах, таких как чистящие жидкости, клеи и краски (рутений).
  1. Основное использование родия в автомобильных каталитических нейтрализаторах, таких как платина и палладий. Поскольку родий не тускнеет, он применяется в производстве ювелирных изделий.
  2. В чистом виде осмий является высокотоксичным, поэтому для коммерческого применения требуется легирование его другими металлами. Осмиевые сплавы очень твердые. Для наконечников авторучки, стержней инструментов и электрических контактов часто требуется осмий. Из-за высокой отражающей природы осмия космические корабли с зеркалами, покрытыми осмием.
  3. Иридий требуется для многих изделий, связанных с электроникой. Его применение также включает производство тиглей, необходимых для выращивания крупных, высококачественных кристаллов. Свечи зажигания также содержат иридий, как и электроды и химические катализаторы. Изотоп иридия также является источником гамма-излучения для лечения рака.
  4. Рутений имеет применение в производстве износостойких электрических контактов. Рутений также имеет другие применения в медицине, преобразовании солнечной энергии и хранении данных. Рутений является универсальным катализатором и обладает впечатляющими свойствами в отношении поведения квантовых критических точек, экзотической сверхпроводимости и высокотемпературного ферромагнетизма.

Спрос на металлы платиновой группы

Спрос на металлы платиновой группы

Родий, иридий, осмий и рутений торгуют только на физическом рынке — нет фьючерсных контрактов на эти металлы. Металлы платиновой группы — это дефицитные металлы. По мере развития технологий растет спрос на эти удивительные твердые, долговечные металлы со многими уникальными свойствами. Например, ежегодное потребление одного иридия выросло с 2,5 тонн в 2001 году до 10,4 тонн в 2010 году. Редкость всех этих металлов действительно классифицирует их как драгоценные металлы.

Видео про металлы платиновой группы

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Всё о металлах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: