химический каталог




ПЛАТИНА

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ПЛАТИНА (исп. platina, уменьшит. от plata-серебро; лат. Platinum) Pl, химический элемент VIII гр. периодической системы, атомный номер 78, атомная масса 195,08; относится к платиновым металлам. При родная ПЛАТИНА состоит из четырех стабильных изотопов: 194Pt (32,9%), 195Pt (33.8%), 196Pt (25,2%), 198Pt (7,2%) и двух радиоактивных-190Pt (0,013%, Т1/2 6,9• 1011 лет), 192Pt (0,78%, T1/2 1015 лет). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для природные смеси изотопов 8,8 • 10-28 м2. Конфигурация внешний электронной оболочки атома 5d96s1; степени окисления 0, +2, +3, +4, редко +5, +6; энергия ионизации Pt0Pt+Pt2+ Pt3+соответственно 9,0, 18,56 и 23,6 эВ; электроотрицательность по Полингу 2,2; атомный радиус 0,138 нм, ионные радиусы (в скобках даны координац. числа) Pt2 + 0,074 нм (4, квадрат) Pt2+ 0,094 нм (6), Pt4+ 0,077 нм (6), Pt5+ 0,071 нм (6).

ПЛАТИНА-один из наиболее редких элементов, его средняя концентрация в земной коре 5• 10-7 % по массе. Встречается в самородном виде, в виде сплавов и соединений. Наиб. важные минералы-самородная ПЛАТИНА, поликсен (содержит 6-10% Fe), палладистая ПЛАТИНА (60-90% ПЛАТИНА, 7-39% Pd), ферро-платина (12-20% Fe), иридистая ПЛАТИНА (55-60% ПЛАТИНА, до 30% Ir), сперрилит PtAs2, куперит PtS, брэггит (Pt, Pd, Ni)S. Наиб. значительной месторождения ПЛАТИНА сосредоточены в ЮАР и СССР (сульфидные руды Норильского района и Кольского п-ова).

Свойства. ПЛАТИНА-серовато-белый блестящий пластичный металл; кристаллизуется в гранецентрир. кубич. решетке, а = 0,392 нм, z = 4, пространств. группа Fт3т; температура плавления 1769 0C, температура кипения около 38000C; плотность 21,45 г/см3; 25,85 Дж/(моль• К);20 кДж/моль, 510 кДж/моль; 41,6 Дж/(моль• К); температ.урный коэффициент линейного расширения 9,1 • 10-6 К-1 (273-373 К); r 9,85 мкОм• см (00C); теплопроводность 74,1 Вт/(м•К); парамагнетик, удельная магн. восприимчивость +9,71 •10-7 (200C); работа выхода электрона 5,23 эВ. Твердость по Бринеллю 390-420; модуль упругости 173 ГПа, твердость по Виккерсу 38-40. В горячем состоянии ПЛАТИНА хорошо прокатывается и сваривается. Холодное деформирование упрочняет ПЛАТИНА, относительное удлинение уменьшается от 30-50 до 1-2%, а твердость по Виккерсу увеличивается до 90-95. Отжиг ПЛАТИНА приводит к восстановлению ее пластичности. Легирующие добавки обычно увеличивают прочность и твердость ПЛАТИНА

По химический свойствам ПЛАТИНА близка к Pd, но несколько превосходит его по химический устойчивости. При нагревании на воздухе или в атмосфере O2 ПЛАТИНА окисляется с образованием летучих оксидов. Один объем платиновой черни поглощает до 100 объемов O2. ПЛАТИНА медленно растворим в горячей H2SO4 и жидком Br2, раств. в царской водке. Не взаимодействие с другими минеральных и органическое кислотами. При нагревании реагирует со щелочами, Na2O2, галогенами, S, Se, Те, P, С, Si. Поглощает H2, хотя в этом отношении уступает Pd, Ir и Ru; удаление поглощенного H2 из ПЛАТИНА нагреванием в вакууме затруднено.

С кислородом ПЛАТИНА образует красновато-коричневый три-оксид PtO3 (может быть пероксид), коричневый диоксид PtO2 и черный оксид PtO, разлагающиеся соответственно при комнатной температуре, при 380-4000C и при 5600C. PtO3 окисляет HCl до Cl2; получают анодным окислением. PtO2 образует несколько гидратов; получают гидролизом PtCl4. PtO синтезируют окислением порошкообразной ПЛАТИНА в O2 или термодинамически разложением Pt(OH)2, который осаждают из растворов при щелочном гидролизе хлороплатинатов(П). Окислением ПЛАТИНА в различные условиях получены также Pt2O3 и Pt3O4, гидролизом хлоропла-тинатов(IV) - Pt(OH)4.

Гексафторид PtF6 - темно-красные кристаллы; температура плавления 69,40C, т.возг. 690C; -676 кДж/моль (для газа); сильнейший окислитель, реагирует с Xe, O2 и NO, образуя соответственно XePtF6, O2PtF6, NOPtF6; получают фторированием ПЛАТИНА при 950-1000 0C, под давлением-при 200 0C или с использованием атомного фтора. Темно-красный пентафторид PtF5 получают фторированием ПЛАТИНА при 3500C, светло-коричневый тетрафторид PtF4 (разлагается выше 3000C, плотность 7,07 г/см3, -410 кДж/моль)-фторированием ПЛАТИНА при 2000C. Желтый трифторид состава PtII [PtIVF6] получают в смеси с другими фторидами при фторировании ПЛАТИНА Все фториды ПЛАТИНА гигроскопичны и разлагаются водой. Известны окси-фториды ПЛАТИНА и фтороплатинаты(IV, V и VI).

Красновато-коричневый тетрахлорид PtCl4 разлагается при 370 0C даже в атмосфере Cl2; образует гидраты с 1, 4, 5 и 7 молекулами воды и платинохлористоводородные кислоты ( PtCl4•5H2O -1748 кДж/моль, H[PtCl5]• 2H2O - 1013 кДж/моль, H2[PtCl6]• 6H2O -2363 кДж/моль); хорошо растворим в воде и ацетоне; получают хлорированием ПЛАТИНА при 250-3000C, разложением H2PtCl6 • 6H2O при 3000C. Диxлорид PtCl 2 ( -107 к Дж/моль) существует в двух формах - нерастворимой в воде оливково-зеленой (a) и красноватой (b); разлагается при 580 0C в атмосфере Cl2; при растворении в слабой соляной кислоте образует H2[PtCl4], в водных растворах NН3-аммин [Pt(NH3)2Сl2]. Известны также аддукты типа PtCl2• 2PCl3 (температура плавления 1600C), PtCl2• 2PF3 (температура плавления 1020C); получают PtCl2 хлорированием ПЛАТИНА выше 5000C, разложением H2[PtCl6]• 6H2O при 360-3800C. Существуют многочисленные хлороплатинаты(IV и II): MI2[PtCl6] и MI2[PtCl4], например гексахлорплатинат (IV) аммония (NH4)2 [PtCl6 ] - желтые кристаллы; — 984,1 кДж/моль; плохо растворим в воде, разлагается при нагревании до металла.

Коричневато-черный тетрабромид PtBr4 ( —159 кДж/моль) медленно разлагается при 1800C; его получают из простых веществ при 150 0C или выпариванием раствора ПЛАТИНА в смеси HNO3 и HBr. Коричневый дибромид PtBr2 ( -100 кДж/моль) разлагается при 2500C. Коричневато-черный тетраиодид PtI4 ( - 59,4 к Дж/моль) разлагается при 1300C; его получают из простых веществ или осаждают действием KI на раствор H2PtCl6. Черный дииодид PtI2 разлагается при 3600C.

Серовато-черные сульфид PtS ( —83,09 кДж/моль) и дисульфид PtS2 ( -112 кДж/моль, разлагается при 225-250 0C) не растворим в воде и м. б. получены взаимодействие ПЛАТИНА с S, дисульфид - также осаждением H2S из растворов гексахлороплатинатов(IV). Близкими свойствами обладают селенид PtSe2 и теллуриды PtTe и PtTe2.

Сульфаты ПЛАТИНА легко гидролизуются, в присутствии хлорид-ионов легко переходят в хлориды и хлороплатинаты.

ПЛАТИНА в степени окисления +2 и +4 образует многочисленные комплексные соединения, по составу близкие к соединение Pd. Наиб. многочисленны соединение [PtX4]2- и [PtX6]2- (X = F, Cl, Br, I). Получены комплексные соединения Pt0, например Pt(PF3)4 (температура плавления 15 0C, температура кипения около 870C). Известны также различные аммины, разно-лигандные комплексы, соединение с органическое лигандами, моно- и полиядерные комплексы и т.д. См. также Платинаоргани-ческие соединения.

Получение. Шлиховую ПЛАТИНА, лом или концентраты платиновых металлов растворяют в царской водке, после чего добавляют этанол и сахарный сироп для удаления избытка HNO3 и восстановления иридия и палладия до Ir3+ и Pd2 + . Далее осаждают (NH4)2PtCl6 действием NH4Cl, осадок высушивают и прокаливают при постепенном повышении температуры до 800-10000C с получением загрязненной губчатой ПЛАТИНА Чистую ПЛАТИНА получают растворением этого продукта в царской водке, повторным осаждением и прокаливанием. Губчатую ПЛАТИНА переплавляют. При восстановлении солей ПЛАТИНА в растворах образуется мелкодисперсная ПЛАТИНА-платиновая чернь. Для получения платиновых покрытий (платинирование) используют фосфатные или цис-диамминонитритные электролиты.

Применение. Осн. области применения ПЛАТИНА, ее сплавов и соединение- автомобилестроение (в развитых странах потребляется от 30 до 65% ПЛАТИНА), электротехника и электроника (7-13%), нефтехимия и органическое синтез (7-12%), стекольная и керамич. промышленость (3-17%), производство ювелирных изделий (2-35%). Применение катализаторов дожигания выхлопных газов автомобилей [сплав Pt-Pd (70-30%)] началось в сер. 70-х гг. и быстро расширялось в связи с ужесточением требований к охране атм. воздуха. В электротехнике и электронике ПЛАТИНА используют как материал контактов электрич. приборов и печей сопротивления. Так, для контактов высоковольтных реле применяют сплавы ПЛАТИНА с Ir и Ru. ПЛАТИНА и ее сплавы с Ir и Re в нефтехимии применяют для повышения октанового числа бензина, в органическое синтезе-как катализаторы гидрирования, изомеризации, циклизации, окисления. С помощью таких катализаторов производят, например, бензол, толуол, ксилол.

ПЛАТИНА используют для каталитических синтеза HNO3, H2SO4, ката-литич. очистки H2. Платиновые катализаторы используют в виде сеток, черней и нанесенными на носители.

В стекольной промышленности ПЛАТИНА с добавками Rh и Ir-основные конструкц. материал стекловаренных печей для производства оптический стекла. Из сплавов с Rh и Au изготовляют фильеры для получения стекловолокна, а также футеровку для печей, краски для керамики и стекла. ПЛАТИНА применяют в качестве материала высокотемпературных термопар и термометров сопротивления, электродов при электролизе, для изготовления лабораторная посуды и оборудования, в зубоврачебном деле. Сравнительно новые области применения ПЛАТИНА-изготовление катализаторов для топливных элементов, создание противоопухолевых препаратов [цис-Pt(NH3)2Cl2], производство контейнеров для радиоизотопных генераторов.

В сер. 80-х гг. ежегодная добыча ПЛАТИНА в капиталистич. и развивающихся странах составляла 60-75 т, а извлечение из вторичных источников-около 5-10 т.

Литература: Платина, ее сплавы и композиционные материалы, M., 1980. См. также лит. при ст. Платиновые металлы.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
коралловые альстромерии и белые розы букет невесты
Рекомендуем компанию Ренесанс - винтовые лестницы для дома - продажа, доставка, монтаж.
столик изо
KNSneva.ru - гипермаркет электроники предлагает HP LaserJet Enterprise 600 M605n - доставка по Санкт-Петербургу и онлайн кредит "не выходя из дома" во всех городах северо-запада России!

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)