백금: 속성 및 응용

자연에 존재하는 물질은 이야기의 거의 무진장한 주제입니다. 또한, 그들 모두가 똑같이 잘 알려진 것은 아닙니다. 적어도 일반적인 개발을 위해서는 백금과 관련된 주요 사항, 특성 및 응용 기능을 찾는 것이 필수적입니다.

수십 년 전에 학교를 졸업 한 사람들은 백금이 멘델레예프 원소 주기율표의 8 번째 그룹의 2 차 하위 그룹의 금속이라고 자신있게 말할 것입니다. 그러나 이 분류는 구식이며 백금은 이제 10번째 원소 그룹으로 분류됩니다..

이 금속이 자연에서 어떻게 보이는지 말하는 것은 불가능합니다. 실제로 순수한 형태로 인공적으로만 얻을 수 있습니다. 백금 광석에는 주요 물질의 작은 내포물만 있습니다. 물리적인 관점에서 이들은 다음과 같은 Pt의 동형 혼합물입니다.

• 구리;
• 철;
• 니켈;
• 은;
• 다양한 백금족 금속.

백금 광석은 분산된 상태로 어디에나 있습니다. 그들 대부분은 신세계에 집중되어 있습니다. 그렇기 때문에 백금 발견의 영예는 고대 인디언의 것입니다.. 그들이이 금속을 정확히 채굴하기 시작했을 때 전문가조차도 모릅니다. 그러나 유럽인들이 백금을 발견한 후 경제에서 백금의 역할은 다소 부정적인 것으로 판명되었습니다.

1735년에 스페인이 이전에 채굴된 백금을 대도시로 수입하는 것을 금지하기로 결정한 것은 놀라운 일이 아닙니다. 콜롬비아에서 다시 채굴된 것은 은에서 조심스럽게 분리하라는 명령을 받았고 강에 범람했습니다. 그리고 그들이 이전에 스페인 자체로 수입할 수 있었던 모든 것은 엄숙한 의식에서 바다에 익사했습니다.

그러나 마드리드가 반대로 백금 원료 수입을 늘리기 시작한 지 반세기도 지나지 않은 것이 신기합니다. 그런 다음 다른 귀금속에서 동전을 위조하기 위해 국가적 규모로 사용되기 시작했습니다. 다양한 출처에 따르면 1820년까지 유럽에는 3~7톤의 백금이 있었습니다. 미터와 킬로그램의 표준은 프랑스에서 만들어졌습니다. 그러나 그녀는 오랫동안 진지한 신청을하지 않았습니다.

순수한 백금의 비중은 1cu당 21.45g입니다. 그것은 약 섭씨 1768도의 온도에서 녹습니다. 끓는(증발)은 3825도에서 발생합니다. 오랫동안 순수한 금속을 분리하지 않고 사용을 설정하는 것을 허용하지 않는 온도 특성이었습니다. 또한 백금은 금이나 은보다 단단하여 가공하기가 상당히 어렵습니다.

이 금속은 가단성과 연성이 있습니다. 인장 강도가 매우 인상적입니다.

다음에서만 용해됩니다.

• 로얄 보드카;
• 액체 브롬;
• 가열된 황산(그러나 매우 천천히).

따라서 은이나 금과 분리하기 위해 자석으로 가져가는 것은 의미가 없습니다. 순수한 백금 보석은 존재하지 않는다는 것을 이해하면 됩니다. 여기에는 다양한 농도의 철과 니켈이 포함될 수 있으며 이러한 불순물만 자석에 매우 민감합니다.

그것이 궁금하다. 소우주에서 백금은 자기적 특성을 가질 수 있습니다. 실험의 물리학자들은 금속의 원자층 근처에서 그것들을 감지할 수 있었습니다. 2018년 개봉을 발표했다. 물질에 강자성 특성을 부여하려면 연구 과정에서 특별히 생성된 새로운 종류의 물질인 이온성 액체를 사용해야 했습니다. 플래티넘의 색상은 자연적으로 은백색 톤으로 칠해져 있습니다. 때로는 짙은 회색 샘플도 있습니다.

지구의 창자에서 백금 광석을 추출하는 것이 중요합니다. 이를 수행하는 몇 가지 방법이 있습니다.

남미에서 백금 광상의 초기 발견에도 불구하고 21세기 세계에서 가장 큰 광상은 아프리카에 있습니다. 정확히는 남아프리카공화국. Bushveld 복합물 - 백금족 금속의 거대한 축적; 화산 활동의 결과로 20억 년 전에 나타났다는 것이 일반적으로 받아들여지고 있습니다. 남아프리카 공화국 필드의 모양은 직경 370km의 "판"과 비슷합니다. 복합 단지는 내부를 향한 여러 지평으로 구성됩니다.

동시에 세 지평 중 두 지평의 퇴적물의 두께는 약 1m에 불과합니다. 현재 활발하게 개발 된 수평선 "Platrif"는 다른 장소에서 5-90m의 두께를 가지고 있습니다. 노천 채굴장에서 채굴됩니다. 복합 단지는 1924년에 문을 열었습니다.여기에서 채굴된 모든 백금의 3/4이 세계 시장으로 이동합니다.

그러나 오늘날에도 우리 조국은 백금 광석 추출의 주요 국가 목록에 포함되어 있습니다. 사실, 이미 남아프리카공화국에 5.8배 뒤쳐진 2위입니다. 러시아에서 귀금속도 수출을 위해 보내집니다. 세계 랭킹 3위는 짐바브웨가 차지하며 백금 채굴량이 약 3배(9톤) 적습니다.

또한 백금이 채굴됩니다.

• 미국(6000kg);
• 캐나다(약 5000kg);
• 다른 주(함께 6100kg).

이 금속은 노천광과 광산 모두에서 추출할 수 있습니다. 채석장은 주로 2차 채석장이 발견되는 곳에 위치합니다. 이 장소에서 백금은 1차 퇴적물의 기계적 파괴 후에 퇴적되었습니다. 하지만 지질학자들은 그 대부분이 니켈 광석의 지하층에 집중되어 있다는 것을 오랫동안 알아냈습니다. 광산 생산은 다른 금속 광물에 대한 작업과 거의 다르지 않습니다. 상당한 비율의 육체 노동만 주목할 가치가 있습니다.

농축 후에는 농도가 3배 증가합니다. Bushveld 단지에서 궁극적으로 1kg의 백금을 추출하려면(기술적 손실을 고려하여) 500-1500kg의 광석을 들어 올려야 합니다. 그런 다음 반제품은 야금 용광로 및 특수 변환기 청소에서 처리됩니다. 그러나 최종 결과는 금속의 농도가 99.5%일 때 정제 후에만 달성됩니다.

백금은 금보다 강하다는 점에서 금보다 낫습니다. 따라서 백금 제품의 수명이 눈에 띄게 길어집니다. 그들을 긁는 것은 훨씬 더 어렵습니다. 결과적으로 이러한 유형의 장신구(뿐만 아니라) 품목은 수리될 가능성이 적습니다. 백금 "에이징"은 금과 훨씬 다릅니다.

그녀는 녹청 덕분에 무광택 광택이 나는 회색을 얻습니다. 많은 소유자는이 효과를 없애고 보석을 연마하려고합니다. 다른 사람들에 따르면 녹청은 귀금속을 더 가치가 있는 것은 아니더라도 적어도 더 흥미롭게 만듭니다. 라이브로 보지 않고는 올바른 결정을 내릴 수 없을 것입니다. 화이트 골드의 로듐 층은 점차 마모되어 훨씬 더 노랗게 변합니다.

그들은 또한 점차적으로 퇴색되며 체계적으로 청소해야합니다. 결국 은은 반응성이 있으며 필연적으로 가장 일반적인 물질, 심지어 대기 중 산소와도 반응합니다. 그러나 백금을 선호하는 이 모든 차이는 금보다 접근하기가 훨씬 어렵고 은보다 훨씬 더 접근하기 쉽다는 사실에 의해 가려집니다.

텅스텐은 백금과 유사합니다. 그러나 텅스텐 제품의 강도도 큰 반면 훨씬 저렴합니다. 문제는 텅스텐이 가공하기가 훨씬 더 어려워 정상적인 모양을 제공한다는 것입니다. 텅스텐 링을 다시 만들고 크기를 조정하는 것은 21세기의 기술로도 쉬운 일이 아닙니다. 티타늄 모조품을 사용할 때도 동일한 어려움이 발생합니다.

백금 합금에는 몇 가지 유형이 있습니다. 보석은 대부분 순도 95%의 백금을 포함하는 950 금속으로 만들어집니다. 때로는 900번째 합금을 찾을 수 있습니다.명백한 단점은 너무 포화 된 색상과 표현력이 부족한 광택이 아닙니다. 따라서 미학적 측면에서 950번째 금속에 많은 것을 잃습니다.

백금과 이리듐의 합금이 널리 퍼져 있습니다. 이 두 번째 구성 요소가 많을수록 연결이 더 내화됩니다. 백금-이리듐 합금의 결정화 간격은 비교적 좁습니다. 물질의 경도와 강도도 크게 증가합니다.

다양한 목적을 위해 백금은 다음과 합금될 수도 있습니다.

• 구리;
• 루테늄;
• 보장;
• 니켈;
• 로듐.

백금의 매우 많은 부분이 산업에서 사용됩니다. 기술자들은 소모되지 않고 다양한 화학 반응을 가속화하는 이 금속의 특성을 높이 평가합니다. 이제는 주로 치과 보철을 위해 의학에서 때때로 사용됩니다. 이미 지난 세기 중반에 이 용도는 채굴된 전체 백금의 몇 퍼센트를 차지했습니다. 이 숫자는 점차 증가하고 있습니다.

또한 질산(암모니아의 산화제) 생산에도 널리 사용됩니다. 사실,이 경우 백금 - 로듐 합금이 더 자주 사용되며 순수한 금속이 아닙니다. 이러한 기본 설정의 이유는 기술자에게만 관심이 있으며 이 문서의 범위를 벗어납니다. 또 다른 귀금속은 황산, 탄화수소의 수소화, 아세틸렌, 케톤 생산에 사용됩니다.

하지만 백금은 정유 산업에서도 널리 사용됩니다. 가솔린 생산을 가속화하는 우수한 촉매입니다. 증류탑에는 때때로 생각되는 것처럼 메쉬가 아니라 미세하게 분산된 백금 분말이 배치됩니다. 몰리브덴과 바나듐보다 내구성이 뛰어납니다.또한 백금에 찬성하여 효율성이 향상되었습니다.

백금은 전기로의 저항 접점에 사용할 수 있습니다. 다른 많은 전기 접점에서 만날 수 있습니다.

컴팩트함과 뛰어난 성능을 결합한 자석을 만들기 위해서는 백금-코발트 합금이 필요합니다.

매일 암묵적으로 많은 운전자가 백금을 사용합니다. 자동차에서는 주로 촉매에서 발견됩니다. 이 금속은 배기 가스의 독성을 줄여 도시 분위기를 개선하는 데 도움이 됩니다. 촉매의 백금 코팅은 모놀리식 세라믹 요소에 적용됩니다.

의학으로 돌아가서 백금을 기반으로 독특한 수술 도구가 만들어졌다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 특별한 시약을 사용하지 않고 알코올 버너로 소독할 수 있습니다. 치과 의사는 백금의 얇은 층이 뿌려진 기구로 작업하는 것을 좋아합니다. 백금-이리듐 전극은 또한 심장 활동의 리듬을 제어하고 청력 문제가 있는 경우 보철에 사용됩니다.

그러나 다른 영역에서 "백색 금속"의 역할은 말할 것도 없습니다.

그래서, 그것은 유리 산업에서 매우 수요가 많습니다. 오히려 유리창이 아니라 고품질 광학 유리입니다. 로듐-백금 혼합물은 두께가 1mm 미만인 유리 섬유 다이를 만드는 데 도움이 됩니다. 유리 용광로 내부에서 발생하는 1400-1500도의 온도에서 수천 시간 동안 제대로 작동합니다.

거의 엄청난 돈이 드는 엘리트 체코 유리는 백금 도가니 내부에서 만들어집니다.

물론 화학 산업은 열에 강한 물질과 가장 부식성이 강한 시약을 지나칠 수 없습니다. 여기에는 연구 및 전문 실험실, 특히 청정 산업을 위한 도가니 및 기타 기구가 백금으로 만들어집니다.

예, 정확히 Pt를 기반으로 반도체 결정 생성에 사용되는 일부 장치 생성안에. 불순물의 농도가 100 만분의 1 미만일 때 그러한 조건을 만드는 것이 가능합니다. 백금 도가니에서도 레이저 생성 및 저전류 전기 공학의 접점에 필요한 결정이 생성됩니다.

이 금속은 다음과 같은 용도로 사용됩니다.

• 레이저 내부에 사용되는 거울;
• 불화수소산 및 과염소산 생산용 레토르트;
• 전기도금 장비용 불용성 양극;
• 저항 온도계;
• 마이크로파 장비의 개별 부품;
• 일부 형태의 종양학적 장애를 억제하는 약물;
• 동전 및 휘장, 메달 및 주문 생산;
• 비타민 및 기타 약리학적 제제가 합성되는 장비.

처음부터 가격에 집중해야 합니다. 동일한 샘플의 플래티넘은 금보다 최소 3배 비쌉니다.. 또한 그녀와 함께 일하는 보석상이 많지 않습니다. 이 마스터의 대다수는 서유럽에서 일합니다. 거기에서 장식에 집중하는 것이 좋습니다.그러나 가격표와 판매자의 말을 믿지 말고 공식 인증서를 요구하십시오.

코발트와 루테늄의 첨가제를 사용하면 제품의 수명을 늘릴 수 있습니다. 이리듐이 첨가된 보석은 긁힐 가능성이 높지만 비용을 절약할 수 있습니다. 샘플은 주로 재정 능력을 고려하여 선택해야 합니다.

그리고 몇 가지 추가 팁:

• 백금은 시각적으로 모든 보석과 결합됩니다.
• 가장 좋은 옵션은(자금이 있는 경우) 다이아몬드와 결합하는 것입니다.
• 삽입된 돌은 일반적인 개념을 준수해야 합니다.
• 새겨진 비문과 그림은 빨리 유행에서 벗어날 수 있습니다.
• 물론 지하도 한가운데에 있는 첫 번째 아울렛이나 키오스크가 아닌 공식 보석 매장에 연락해야 합니다.

여기에는 특별한 요구 사항이 없습니다. 청소는 일반적으로 백금에 대한 특수 준비를 사용하여 수행됩니다. 대부분의 보석 가게에서 구입할 수 있습니다. 어떤 사람들은 불포화 비누 용액이나 고도로 희석된 암모니아를 사용합니다. 때로는 액체 식기 세척 세제도 사용됩니다. 그러나 비누와 젤은 특징적인 광택의 손실을 일으키는 것으로 생각됩니다.

그것은 특별한 장비를 사용하는 숙련 된 보석상 만 수행합니다. 백금 제품은 다른 금속으로 만든 장신구와 별도로 보관해야 합니다. 이렇게 하면 더 단단한 물체에 닿았을 때 변형되는 것을 방지할 수 있습니다.

백금의 높은 가치는 고유한 특성뿐만 아니라 상대적인 희귀성 때문입니다. 퇴적물(지각 전체뿐만 아니라)에서도 Pt의 농도는 금의 농도보다 30배 낮은 것으로 계산되었습니다. 1828년부터 1845년까지 우리나라에서는 백금 주화가 만들어졌습니다. 그들의 액면가는 3, 6 및 12 루블이었고 사용 된 금속의 총량은 14 톤을 초과했습니다. 백금은 1751년에야 귀금속 범주에 들어갔습니다. 유럽에서 백금이 알려지기 시작한 지 약 200년이 흘렀습니다.

그리고 우리 나라에서는 채굴 초기 10년 동안 우랄 광상이 발견되기 수세기 전에 미국 전역에서 채굴된 것과 같은 양의 백금이 추출되었습니다. 그리고 일반적으로 가장 큰 (녹은) 너겟과 우리 시대에 내려온 가장 큰 너겟이 모두 발견 된 것은 러시아에서였습니다. 플래티넘은 1735년 이탈리아 D. Scaliger가 분해 불가능성을 입증하면서 화학 원소의 지위를 얻었습니다. 이전에는 단순한 물질이라고 믿었습니다.

광석에서 화학적으로 순수한 백금은 68년 후에 영국에서 분리되었습니다. 금속 형태로 생물학적으로 완전히 중성입니다. 그러나 개별 화합물(주로 불소 포함)은 생명을 극도로 위협할 수 있습니다. 그리고 1867년에는 러시아의 모든 플래티넘 주식(매각 유예 조치 해제 직후)을 영국이 매입했습니다. 하지만 20세기 초반에 우리나라는 세계 생산량의 90% 이상을 차지했습니다. (남아프리카의 환상적인 매장량이 1920년대 중반에만 발견되었기 때문입니다).

그러므로 1918년 5월에 백금 연구를 위한 특별 연구소가 설립된 것은 놀라운 일이 아닙니다. 이제 일반 및 무기 화학 연구소의 일부입니다. 별도의 백금 함유 광물에는 안티몬, 비소 또는 황도 포함되어 있지만 금속 화합물보다 덜 일반적입니다. 따라서 Krasnoyarsk Territory 북부에서 채굴되는 광물 노릴스카이트에는 철 25%와 니켈 26%가 포함되어 있습니다. 백금의 산업 생산 단계 중 하나에서 설탕 용액을 사용할 수 있다는 것이 궁금합니다.

그리고이 금속의 이름은 매우 다양합니다. "썩은 금"과 "개구리 금"이라고합니다. 그것의 작은 결정은 입방체 모양을 가지고 있습니다. 처음에는 19 세기 전반부에 우리 나라에서 배럴의 고리와 고리가 백금으로 만들어졌습니다. 전기 전도성 측면에서이 금속은 구리, 알루미늄 및 은보다 열등합니다. 백금은 200도 이상의 온도에서만 대기 산소로 산화되기 시작합니다.

백금과 그 속성에 대한 자세한 내용은 비디오를 참조하십시오.