Platīna izmantošana. Kur un kā tiek izmantots platīns?

2025 Autors: Howard Calhoun | calhoun@techconfronts.com. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-24 13:21

Visdārgākais no trim dārgmetāliem, protams, ir platīns. Runājot par izplatību zemes garozā, tas ir viens no retākajiem elementiem. Tīrā veidā platīns praktiski nav atrodams un ir ļoti dārgs. Neskatoties uz to, platīna izmantošana dažādās tautsaimniecības jomās patiešām ir ļoti plaša. Dažos gadījumos šis metāls var būt pat neaizstājams.

Atklājumu vēsture

Visi līdz šim atrastie platīna tīrradņi ir platīna sakausējumi ar irīdiju, pallādiju, osmiju, dzelzi un rodiju. Dažreiz tiek atrasti arī šī metāla savienojumi ar niķeli vai varu. Faktiski pats platīns tīrā veidā ir izcili b alti sudraba nokrāsas metāls. Tas ir parādā savu nosaukumu spāņu konkistadoram, kurš iekaroja Dienvidameriku. Ārēji platīns ir ļoti līdzīgs sudrabam, taču tas ir daudz vairāk aukstumaģents. Spāņu konkistadori, kas Dienvidamerikā atklāja sudrabam līdzīgu metālu, sākumā to vienkārši izmeta. Tajā pašā laikā iekarotāji viņu nicinoši sauca par platīnu, kas nozīmē "sudrabs".

Mūsu valstīplatīns tika atklāts 1819. gadā. Tā rūpnieciskā ieguve sākās piecus gadus vēlāk. Sākotnēji platīna izmantošana Krievijā aprobežojās galvenokārt ar metalurģiju. To izmantoja kā piedevu augstas kvalitātes tēraudu ražošanā. Tomēr 1828. gadā platīns atrada citu pielietojumu. Pēc tam ar cara dekrētu Krievijas naudas k altuve sāka k alt naudu no šī metāla.

Tīrā veidā platīnu tikai 1859. gadā ieguva ķīmiķis Devels. Sākotnēji tas tika iegūts Krievijā tikai Verkh-Isetsky, Bilimbaevsky un Nevyansk raktuvēs. Citas bagātas atradnes tika atklātas 1824. gadā.

Ķīmiskās un fizikālās īpašības

Platīns ir Mendeļejeva sistēmas 6. pārejas perioda grupai piederošs metāls. Tās galvenās īpašības ir:

• ugunsizturīgs;
• cieta nepastāvība;
• spēja kristalizēties uz seju vērstos kubiskos režģos.

Karsts platīns ir labi metināts un velmēts. Arī šis metāls var diezgan spēcīgi absorbēt skābekli. Zemāk esošajā tabulā parādītas galvenās platīna īpašības:

Platīna pamatīpašības

Raksturīgs	Parameter
Blīvums	21,45 g/dm3
Kušanas temperatūra	1769 C
Pretestība	9,85 µOhm cm
Cietība	390-420 MPa
Elastība	173 GPa

Platīna plašā izmantošana rūpniecībā, medicīnā un citās tautsaimniecības nozarēs cita starpā ir pamatota ar tā ķīmisko stabilitāti. Šis metāls izšķīst tikai regijas ūdenī un bromā. Sildot, platīns var reaģēt tikai ar nelielu vielu grupu.

Galvenie platīna lietojumi

Platīna izmantošana juvelierizstrādājumu industrijā galvenokārt ir attaisnojama ar tā cēlumu, retumu un skaistumu. Tādā veidā šis metāls galvenokārt tika izmantots līdz pagājušā gadsimta vidum. Tikai dažus procentus no kopējā iegūtā platīna daudzuma izmantoja ārsti un zobu protezētāji. Šodien pieprasījuma pieaugums pēc šī cēlmetāla nepārtraukti pieaug. Platīna unikālās fizikālās un ķīmiskās īpašības papildus juvelierizstrādājumu ražošanai padara to ārkārtīgi populāru dažādās rūpniecības un valsts ekonomikas jomās:

• medicīnā;
• kosmosa industrija;
• ķīmiskā rūpniecība;
• lidmašīnu un kuģu būve;
• stikla rūpniecībā;
• inženierzinātnēs.

Šis dārgmetāls, protams, tiek izmantots arī banku jomā.

Platīna izmantošana juvelierizstrādājumu nozarē

Protams, visplašākmetāls tiek izmantots dažādu rotaslietu izgatavošanai. Pasaules juvelierizstrādājumu industrijā ik gadu tiek izmantotas aptuveni 50 tonnas platīna. No šī metāla var izgatavot dažādas rotaslietas. Platīna gredzeni, kā arī ķēdes, auskari, rokassprādzes un kaklarotas ir ne tikai skaisti, bet arī izturīgi.

Populārākais metāls juvelierizstrādājumu nozarē ir 950. tests. Šis sakausējums satur 95% paša platīna un 5% irīdija. Šīs kompozīcijas metālu raksturo augsta elastības un cietības pakāpe. Ķēdes, rokassprādzes un gredzeni, kas izgatavoti no platīna, kas sakausēts ar irīdiju, ir izstrādātas tā, lai kalpotu pēc iespējas ilgāk.

Izmantošana slāpekļskābes un citu ķīmisko vielu ražošanā

Inženierzinātnēs platīnu galvenokārt izmanto kā katalizatoru. Tieši šis metāls slāpekļskābes ražošanā ir labākais amonjaka oksidētājs par NO. To izmanto šajā gadījumā, parasti stiepļu sieta veidā ar diametru 0,05-0,09 mm. Slāpekļskābes ražošanā visbiežāk izmanto nevis tīru platīnu, bet gan tā sakausējumu ar rodiju. Tas padara katalizatoru nedaudz lētāku, palielina tā aktivitāti un pagarina tā glabāšanas laiku.

Platīnu izmanto tehniskajā rūpniecībā, protams, ne tikai slāpekļskābes ražošanā. Katalizatori, kas izgatavoti no šī metāla, spēj paātrināt daudzas citas ķīmiskas reakcijas. Platīnu izmanto, piemēram, aromātisko un tehnisko ogļūdeņražu, ketonu, acetilēna uc hidrogenēšanai. Šo metālu izmanto arī sērskābes ražošanā, lai iegūtu SO₃ vaiSO_2.

Pielietojums naftas pārstrādē

Šīs specializācijas rūpniecības uzņēmumos platīns faktiski tiek izmantots diezgan plaši. Šajā gadījumā to izmanto arī kā katalizatoru. Naftas rafinēšanā benzīnu iegūst, izmantojot šo metālu īpašās iekārtās. Protams, augstas kvalitātes. Naftas pārstrādes rūpniecībā platīnu izmanto nevis režģa formā, bet gan smalka pulvera veidā. Izmantojot šo metālu, papildus benzīnam tiek iegūts arī tehniskais ūdeņradis un aromātiskie ogļūdeņraži.

Protams, naftas pārstrādes rūpniecībā var izmantot arī citus katalizatorus - molibdēnu, alumīniju utt. Taču platīnam ir tādas nenoliedzamas priekšrocības salīdzinājumā ar tiem, piemēram, izturība, lielāka aktivitāte un paaugstināta efektivitāte.

Platīna izmantošana elektrotehnikā un instrumentācijā

Viena no šī metāla priekšrocībām ir tā, ka tam ir stabilas elektriskās un mehāniskās īpašības. Tas padarīja platīnu ārkārtīgi populāru tādās tautsaimniecības nozarēs kā:

• radiotehnika;
• elektrotehnika;
• automātiski;
• precīza instrumentācija.

Platīna izmantošana elektronikā ļauj ražot augstas kvalitātes kontaktus augstas precizitātes ierīcēm. Šajā gadījumā metālu parasti izmanto sakausējumā ar irīdiju. Ļoti bieži, piemēram, platīnu izmanto, lai izveidotu kontaktus pretestības krāsnīm undažāda veida ar tīklu darbināmas ierīces. Dažreiz šī metāla sakausējums ar kob altu tiek izmantots arī tehnoloģijā. Šādu materiālu izmanto magnētu ražošanā, kuriem mazos izmēros ir milzīgs pievilkšanas spēks.

Platīna pielietojums automobiļu un kosmosa rūpniecībā

Šajās tautsaimniecības jomās platīns ir atradis arī diezgan plašu pielietojumu. Automobiļu rūpniecībā šo metālu visbiežāk izmanto kā katalizatoru izplūdes gāzu pārveidotājos. Šajā gadījumā to izmanto kā pārklājumu keramikas monolītos.

Kosmosa rūpniecībā un lidmašīnu būvē šo metālu galvenokārt izmanto kurināmā elementu elektrodu ražošanā. Līdzīgā veidā platīns tika izmantots, piemēram, visos Apollo sērijas kosmosa kuģos.

Lietošana medicīnā

Platīna izmantošana šajā jomā ietaupa tūkstošiem pacientu dzīvības. Šī metāla vērtība šajā gadījumā slēpjas faktā, ka tam nav analogu medicīnā. Piemēram, no platīna izgatavo īpašus ķirurģiskos instrumentus, kurus var sterilizēt spirta degļa liesmā. Ar šo apstrādi atšķirībā no tiem, kas izgatavoti no citiem metāliem, tie neoksidējas.

Platīnu, kura izmantošana medicīnā, protams, neaprobežojas tikai ar ķirurģiju, var izmantot arī zobārstniecībā, kardioloģijā un dzirdes aparātos. Bieži, piemēram, to izmanto kā aerosolu, ražojot instrumentus, kas paredzētizobu ārstēšana. Kardioloģijā un dzirdes aparātos tiek izmantoti elektrodi, kas izgatavoti no tā sakausējuma ar irīdiju. Tos galvenokārt izmanto, lai stimulētu sirds darbību. Tos bieži izmanto arī, lai izgatavotu implantus cilvēkiem ar dzirdes traucējumiem.

Platīna pielietojums stikla rūpniecībā

Platīns ir metāls, cita starpā, ko plaši izmanto augstas kvalitātes optikas ražošanā. To bieži izmanto arī sakausējumā ar rodiju stikla šķiedras presformu ražošanā, kuru biezums bieži nepārsniedz 1 mikronu. Šāds metāls var viegli izturēt tūkstošiem stundu karsēšanu līdz 1450 C. Tāpat rodija un platīna sakausējums praktiski nereaģē uz spēcīgām temperatūras izmaiņām un ir izturīgs pret koroziju.

Cita starpā šo metālu ļoti bieži izmanto arī dažādu iekārtu ražošanā, kas paredzētas augstas kvalitātes stikla ražošanai. Šādi mehānismi ražošanas procesā nedeformējas un neoksidējas. Tie arī nereaģē ar pašu ražoto stiklu. Ļoti bieži šajā nozarē tiek izmantoti, piemēram, platīna tīģeļi. Tieši tajos top plaši pazīstamais un ļoti dārgais čehu stikls.

Ķīmiskie pielietojumi

Šajā gadījumā platīnu galvenokārt izmanto arī tīģeļu un citu laboratorijas iekārtu ražošanai - krūzes, pretestības termometri utt. Šādus produktus galvenokārt izmanto dažādu īpaši tīru vielu ražošanā. Pusvadītājākristāliem nedrīkst būt, piemēram, neviena sveša atoma uz miljonu pašu. Šie ir rezultāti, ko ļauj sasniegt platīna iekārtu izmantošana.

Secinājuma vietā

Platīna izmantošana iepriekš apskatītajās jomās ir lietderīga un pamatota. Bet, protams, šo metālu var izmantot arī citās tautsaimniecības nozarēs. Piemēram, platīnu bieži izmanto, lai izgatavotu tīģeļus, ko izmanto kristālu audzēšanai lāzeriem un kontaktiem zemu strāvu tehnikā. To izmanto arī, lai izgatavotu kompasa adatu turētājus, pretnovecošanas kosmētikas krēmus un losjonus, pretvēža zāles utt.