1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 1. 3 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||
1 | H | Hei | |||||||||||||||||
2 | Li | Være | B | VS | IKKE | O | F | Født | |||||||||||
3 | Ikke relevant | Mg | Al | Ja | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
4 | K | Den | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Eller | Cu | Zn | Ga | Ge | Ess | Se | Br | Kr | |
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | I | Sn | Sb | Du | Jeg | Xe | |
6 | Cs | Ba |
* |
Lese | Hf | Din | W | Re | Bein | Ir | Pt | På | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | På | Rn |
7 | Fr | Ra |
* * |
Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
↓ | |||||||||||||||||||
* |
De | Dette | Pr | Nd | Pm | Sm | Hadde | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | |||||
* * |
Ac | Th | Pa | U | Np | Kunne | Er | Cm | Bk | Jf | Er | Fm | Md | Nei |
Metallene i platinagruppen kalt MGP (eller PGM på engelsk for platinagruppemetaller ) inkluderer seks eller syv kjemiske elementer som tilhører familien av overgangsmetaller og relaterte i det periodiske systemet : ruthenium 44 Ru, rhodium 45 Rh, palladium 46 Pd, osmium 76 Os, iridium 77 Ir, platina 78 Pt, og, ifølge kilder, rhenium 75 Re.
Metaller i denne gruppen er sjeldne og kjennetegnes av vanlige og uvanlige egenskaper i metaller. De er spesielt kraftige katalysatorer, og i noen former kan de være giftige . Av disse grunner var den respektive markedsverdien av palladium i 2005 halvparten av gull, den av platina dobbelt så mye som gullet, og verdien av rodium tredoblet.
Naturlig platina eller platina-rik legeringer ser ut til å ha vært kjent siden antikken. Selv om det var vanskelig å smelte, ble dette metallet brukt av prekolumbiske folk . Den første europeiske referansen til platina er fra 1557 i skriftene til den italienske humanisten Julius Caesar Scaliger ( 1484 - 1558 ), som beskriver et mystisk metall som ble funnet i gruvene i Mellom-Amerika mellom Darién ( Panama ) og Mexico ( "til nå umulig å smelte. av noen av de spanske støperikunstene ” presiserte han). Spanjolene kalt metallplaten (eller "lite sølv") da de ble oppdaget i Colombia , opplesning først som en uønsket forurensning av den malm av sølv . Under XX th -tallet, bruk av PGM'ene utviklet (katalysator bilindustrien generelt, elektronikk, odontologi, smykker, glassindustrien, kjemisk industri og olje, elektrisk og elektronisk industri og brenselcelle sektor).
Siden slutten av XX th århundre industriell bruk av visse MGP overstiger tilbudet, noe som er en kraftig økning og ganske vanlig pris fra 1999 til 2005. Produsentene er hovedsakelig lokalisert i Sør-Afrika og Russland, men Forener og Canada er henholdsvis i 3 rd og 4 th stilling. Industriene som bruker mest PGM ser ut til å være Nord-Amerika, Japan, Europa og Kina. Utviklingen som er oppmuntret av USA, særlig en brenselcelle som er egnet for veitransport, vil ytterligere belaste platinamarkedet, som i 2005 allerede var avhengig av 80% av Sør-Afrika. Press på ressursen kan føre til at gruvedrift er mindre bekymret enn andre for respekt for miljøet.
I møte med risikoen for mangel har den tekniske fremgangen gjort det mulig - for like service - å redusere mengden platina; spesielt har den en tendens til å bli erstattet av palladium i katalytiske omformere for bensin og katalysatorer for dieselmotorer, men for mange anvendelser er ingen slik effektiv erstatning kjent. Den “hydrogen-platina” -teknologi risikerer derfor å forsterke den tilbud og etterspørsel ubalanse for platina, mens prisen på palladium kan være mer fluktuerende (russiske produsenter økt produksjon på 2003, slik at en 25% reduksjon i pris. I 2003 (retur til gjeldende gjennomsnittspris for 1997, 6 år tidligere).
Metallene i denne gruppen er preget av vanlige og spesielle egenskaper ( kjemisk inertitet , sterke katalysatorer , høyt smeltepunkt, korrosjonsbestandighet og oksidasjon ved høy temperatur, lav termisk ekspansjonskoeffisient , mekanisk holdbarhet og termoelektrisk stabilitet.).
På grunn av egenskapene deres tjener PGM, ofte i de samme innskuddene, mange applikasjoner. De brukes rene eller allierte med hverandre eller med andre elementer. På grunn av egenskapene brukes noen også som medikamenter , men er giftige i noen former ved lave doser for mange levende organismer.
Den elektroniske konfigurasjonen av platinagruppeelementene er som følger:
Kjemisk element | Elektronisk konfigurasjon | ||
n o 44 | Ru | Ruthenium | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 1 4d 7 ( * ) |
n o 45 | Rh | Rhodium | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 1 4d 8 ( * ) |
n o 46 | Pd | Palladium | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 10 ( * ) |
n o 75 | Re | Rhenium | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 5 |
nr . 76 | Bein | Osmium | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 6 |
nr . 77 | Ir | Iridium | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 2 4f 14 5d 7 |
nr . 78 | Pt | Platina | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 5s 2 4d 10 5p 6 6s 1 4f 14 5d 9 ( * ) |
Ny teknologi, sivil og militær, er avhengig av strategiske metaller, som platinagruppemetallene er en del av. Platinaproduksjonen i 2004 ble prognostisert til rundt 6,1 millioner unser for en estimert etterspørsel på 6,6 millioner unser. Kina produserer ikke platina, men forbruker mer enn 20% av verdensproduksjonen. Platina kjøpes til industrien, men også som gull i metall eller smykker, som en investering / plassering.
Platina, iridium eller platina-legeringer brukes som materialer for fremstilling av digler beregnet for vekst av enkeltkrystaller, spesielt oksider. Den kjemiske industri anvender en stor mengde av platina eller platina-rhodium -legering i form av metall gasbind for å katalysere den partielle oksidasjon av ammoniakk for å produsere nitrogenoksid, et råstoff til fremstilling av kjemiske gjødningsmidler , av eksplosiver , og salpetersyre .
De siste årene har en rekke platinagruppemetaller fått betydning som katalysatorer innen syntetisk organisk kjemi .
Den ruteniumdioksyd brukes for eksempel som belegg på anoder av titan dimensjonsstabil (tidligere anoder smeltet etter hvert som de blir brukt) som anvendes for fremstilling av klor og kaustisk soda .
Platina brukes som katalysator av oljeindustrien ( raffinering , resirkulering og forskjellige prosesser for produksjon av bensin med høyt oktantall og til produksjon av forbindelser som er aromatiske for petrokjemikalier .
Siden 1979 har bilindustrien blitt den viktigste forbrukeren av platinagruppmetaller. Palladium, platina og rodium har blitt brukt som en oksidasjonskatalysator i den stadig krevende katalysatoren for å behandle bilgasser. Siden 1993 har det faktisk vært obligatorisk å utstyre biler med katalysatorer som reduserer utslipp av giftig gass.
Et bredt utvalg av legeringer av platinagruppemetaller brukes til å produsere lavspente, lavenergikretselementer, eller til å produsere ultratynne filmer og filmer for termoelementer , elektroder og forskjellige elektroniske komponenter .
Disse metallene bidrar til fordelen med mindre forurensende teknologier, men de er giftige i visse former og noen ganger i svært lave doser (for eksempel er osmiumtetroksid ekstremt giftig i små konsentrasjoner i luften; 10–7 g / m 3 er nok til å forårsake lungetetthet og skade på hud og øyne). Denne metallerfamilien har en tendens til å være mer og mer tilstede og akkumuleres i miljøet der de muligens kan ende opp med å få betydelig innvirkning.
Risikoen for fremtidig økende forurensning av miljøet fra GMP har vært bekymringsfull for noen miljømyndigheter siden 1990-tallet.
I Storbritannia ble det i 1994 bestilt en rapport fra regjeringen fra IC Consultants Ltd om mulige helseeffekter av metaller som er tapt fra katalysatorer. I rapporten som ble levert i 1995, anerkjente forfatterne allerede at kort etter introduksjonen av de første katalysatorene , ble katalysatorer effektivt tapt av disse omformerne, i målbare og betydelige mengder, og fremfor alt i form av metallisk platina spredt i fine partikler ( på det tidspunktet visste vi ikke hvordan vi skulle tallfeste andelen mikro- og nanopartikler ). Forfatterne av denne rapporten i 1995, på grunnlag av de tilgjengelige dataene på det tidspunktet, anslår at platina og palladium ved disse dosene ikke var giftige for mennesker, at konsentrasjonen av alle platinsalter av disse utslippene ligger godt under grensene som er anbefalt for Yrkeseksponering. Denne rapporten også bekreftet at påvisbare nivåer av EGP i jord og veikant støv var godt korrelert med vei trafikk , noe som betyr at disse metaller ikke stammer fra tungindustrien eller kjemikalier..
Forfatterne anerkjenner også at denne veien platina og palladium kan vaskes bort av avrenning og havne i sedimentet, eller "trenge inn i planter og komme inn i næringskjeden", men de følte at de ikke hadde bevis for at risikoen for menneskers helse er større enn det å være utsatt for nivåer av bly, nitrogenoksider, hydrokarboner og karbonmonoksid som ville eksistere uten katalysatorer. Imidlertid anbefalte de at det ble gjort mer forskning på de langsiktige effektene av platinautslipp på grunn av det økende antallet katalysatorer.
Lignende konklusjoner kom fra en tidligere kommisjon (også i Storbritannia) om helserisiko bestilt av en statlig medisinsk kommisjon om effekten av disse potensielle forurensningene i 1994.
Ti år etter disse to rapportene har nivåene av platina og MGP fortsatt å øke i miljøet, og deres mulige økologiske eller helseeffekter er fortsatt dårlig målt, men en studie har vist at i form av mikro- eller nanopartikler var disse metallene ført veldig langt fra sine utslippspunkter. Spesielt platina øker sterkt i overflaten av Nordpolen (se artikkel om katalysatorer og om platina ).
Risikoen kan være knyttet til den indre toksisiteten til disse metallene ( spesielt mot DNA ), men også til deres kapasitet som katalysatorer. Platinanopartikler induserer for eksempel transformasjon av ammoniakk til salpetersyre , noe som kan fremme resirkulering av tungmetaller i vann, jord eller sedimenter og deretter deres bioakkumulering , eller fremheve allergenisiteten til pollen hvis kutikula er skadet. Angrepet av denne syren . Offentlig og publisert forskning ser ikke ut til å ha arbeidet mye med dette spørsmålet.
Store avleiringer ble dannet i en ultrabasisk magmatisk sammenheng, hvor PGM ofte er assosiert med gull, nikkel eller kobber, noe som forklarer hvorfor PGM ofte er biprodukter av Cu-Ni-gruver (for eksempel i Norilsk (Sibir)) eller Sudbury (Canada). ) eller andre metaller.
Den USGS har estimert verdens utnytt lager av PGMs på rundt 80.000 t , men med dagens priser verdens reserver forventes å bli tømt i ca 200 år. Stammer er mulige i fremtiden, da disse metallene sannsynligvis vil være mangelvare og være veldig dyre, og 89% av verdens kjente reserver ligger i Sør-Afrika alene .
Cirka 71.200 tonn er i foreløpig uutnyttede forekomster, 90% sørafrikanske ( Bushveld magmatisk kompleks , der platinahastigheten i gjennomsnitt er rundt 5 g / t ). Andre viktige forekomster er de fra Stillwater ( Montana ) og Lac des Îles i Ontario (Canada).
Platina Den arsenid platina, PTAs 2 (eller sperrylite ) kan brukes som malm til ekstrakt platina. En naturlig platina-iridium (eller platiniridium ) legering finnes i et naturlig forekommende mineral, kooperitt som faktisk er platinsulfid (PtS). Den platina er ofte funnet i naturlig tilstand, så ofte ledsaget av små mengder av andre metaller av platinagruppen i noen alluvial og placer i Colombia , Ontario , Ural (Nizhny Tagil kompleks), India (grunnleggende kompleks Baula -Nuasahi) og deler av det vestlige USA.1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 1. 3 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | Hei | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Være | B | VS | IKKE | O | F | Født | |||||||||||||||||||||||||
3 | Ikke relevant | Mg | Al | Ja | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Den | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Eller | Cu | Zn | Ga | Ge | Ess | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | I | Sn | Sb | Du | Jeg | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Ba | De | Dette | Pr | Nd | Pm | Sm | Hadde | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lese | Hf | Din | W | Re | Bein | Ir | Pt | På | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | På | Rn | |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Kunne | Er | Cm | Bk | Jf | Er | Fm | Md | Nei | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Alkali- metaller |
Alkalisk jord |
Lanthanides |
Overgangs metaller |
Dårlige metaller |
metall loids |
Ikke- metaller |
halogen gener |
Noble gasser |
Varer uklassifisert |
Actinides | |||||||||
Superaktinider |