Innfødt platina

Native Platinum
Kategori  I  : Native Elements
Illustrasjonsbilde av varen Native Platinum
Små biter av innfødt platina, fra California (øverst til venstre) og Sierra Leone , Natural History Museum, London
Generell
IUPAC-navn platina, platina
CAS-nummer 7440-06-4
Strunz-klasse 01.AF.10

1 elementer (Metaller og intermetalliske legeringer, ikke-metaller og metalloidforbindelser, karbider, silicider, nitrider, fosfider)
 1.A metaller og intermetalliske legeringer
  1.AF platinagruppeelementer
   1.AF.10 palladium Pd, Pt
Romgruppe F m3m
Punkt Gruppe 4 / m 3 2 / m
   1.AF.10 Iridium (Ir, Os, Ru, Pt)
Romgruppe F m3m Punktgruppe
4 / m 3 2 / m
   1.AF.10 Rhodium (Rh, Pt)
Romgruppe F m3m
Punkt Gruppe 4 / m 3 2 / m
   1.AF.10 Platinum Pt
Space Group F m3m
Punkt Gruppe 4 / m 3 2 / m
Dana sin klasse 1.2.1.1

Innfødte elementer og amalgamer
1. Naturlige elementer og amalgamer
Kjemisk formel Pt   [polymorfe]Pt
Identifikasjon
Form masse 195,084 ± 0,009 amu
Pt 100%,
Farge stålgrå til svart, noen ganger gråhvit, hvitgrå, lysegrå, stålhvit
Krystallklasse og romgruppe kubisk holoedry,
punktgruppe m 3 m eller 4 / m 3 2 / m; hexakisoctahedral,
romgruppe Fm 3 m
Krystallsystem kubikk (isometrisk)
Bravais nettverk kompakt kubikk eller sekssidig sentrert
a = 3,923 1  Å  ; Z = 4, V = 60,38  Å 3 med beregnet tetthet 21,46 til 21,47
Macle tvilling i {111} med penetrasjon
Spalting ingen eller fattige
Gå i stykker hakket, skjellete, uregelmessig (grovt brudd)
Habitus svært sjeldne krystaller, små kubiske krystaller deformert eller misdannet millimeter, større krystaller, noen ganger desimetriske; partikeltilstand spredt i en bergmatrise, flak, små skalaer eller dråper, kniver, korn, ofte isolert; avrundede knuter fra noen få gram til noen få kilo, sjeldne nuggets overstiger sjelden 5 kg; dynger med en granulær struktur, kornete tilslag, selv i en plate, stripe eller bånd; kornet masse
Vinning på {111}
Mohs skala 4 til 4,5 formbar
Linje grå, stålgrå til svart, hvitgrå metallic
Sparkle metall
Polert glans polering, oppnå en speiloverflate, reflektans mellom 57  % og 68,5  % avhengig av synlig elektromagnetisk stråling (fra fiolett til rød); hvitt reflektert lys.
Optiske egenskaper
Ultrafiolett fluorescens ikke fluorescerende
Åpenhet ugjennomsiktig
Kjemiske egenskaper
Tetthet 14 til 22 (veldig ren 17,5 til 18, ren og kompakt 21,4)
Smeltepunkt 1750  til  1775  ° C , enkel kropp renset ved rundt 1770 ° C
Løselighet uoppløselig i vann, hovedsyrer og alkalier (baser), løselig i kokende vannregioner
Kjemisk atferd formbar, duktil kohesjon (mye mindre deformerbar enn gull), stort væskeområde fordi kokepunkt rundt 3830  ° C
Fysiske egenskaper
Magnetisme ikke-magnetisk (i fravær av jern)
Enheter av SI & STP med mindre annet er oppgitt.

Det innfødte platina er en mineralart naturlig, enkel metalllegeme, veldig tett og veldig sjelden kjemisk formel Ptsom tilsvarer det kjemiske elementet platina bemerket Pt. Platinum tilhører den mineralogiske klassen av naturlige grunnstoffer , spesielt er det et naturlig metall .

Det presenteres oftest i små korn eller lameller, i fine flak mer enn i beskjedne nuggets, som fremdeles sjelden overstiger noen få kilo, fordi det kan være vanlig i visse elve- eller havplasser , nåværende eller fossile.

Historie om beskrivelsen og navnet

Platinum har bare blitt anerkjent som et distinkt metall av det vitenskapelige og tekniske samfunnet siden 1735. Denne anerkjennelsen skylder mye den andalusiske utforskeren, forfatteren og forskeren Antonio de Ulloa .

Likevel er oppdagelsen av dette mineralet, ofte i små korn, tunge, flate og avrundede , overflateglatt nok og metallisk glans, multiplisert med avskum, rapportert av spanskerne gjennom hele XVI -  tallet i Sør-Amerika , spesielt i alluvialgullet. gruver av Rio Tinto i Colombia . JD Scaliger rapporterer dermed navnet på dette sølvfargede metallet i 1557.

Hvis ordet plata betyr penger på kastiliansk , er platina virkelig en diminutiv diminutiv, ærlig foraktelig, fordi platina del Pinto er en liten penge , smidig og duktil, som mannen i kunsten til ilden ikke vet hva han skal gjøre også vanskelig å smelte sammen eller å kombinere eller slå seg sammen. Fra hvor troen på en uren malm av motstridende sølv eller i dårlig født penger eller nært deformert av den dårlige jorden og til og med bruken av denne saken avvist av kjeltringene, for å passere den etter å ha hamret den i "apepenger", av bedragere offisielle penger, en bruk som selvsagt er lite verdsatt av myndighetene som regulerer handelen med dyrebare ressurser på en monopolistisk måte .

Topotypen er Pinto-elven, i San Juan-bassenget, Municipalidad de Novita, Chocó-avdelingen i Colombia. Metallet platina ble beskrevet i mineralogi i 1748 av William Brownrigg (1712-1800), en engelsk lege og kjemiker.

Først i 1803 demonstrerte den engelske kjemikeren Wollaston at dette enkle legemet stammer fra et bestemt element, som han kalte platina på latin, eller platina på fransk, Platin på tysk, platino på italiensk eller spansk. Den naturlige enkle kroppen kalles da på latin eller på engelsk platina nativum .

Krystallografi og krystallkjemi

Masken til krystallsystemet er kubisk med ansiktet .

Mineralet er en del av platinagruppen, og samler innfødte metallelementer kalt platinoider, som også inneholder platina og er beskrevet av samme romgruppe. I tillegg til innfødt platina inkluderer den også mineral iridium (Ir, Os, Ru, Pt), i tredje rhodium og til slutt palladium.

Dens kubiske krystaller, ofte små og deformerte, er ekstremt sjeldne.

Fysiske og kjemiske egenskaper, toksikologi

Dette sølvfargede metallet fra den tunge platinoidfamilien med innfødt osmium Os og iridium Ir er veldig duktilt. Den kan spinnes i en veldig fin tråd.

Innfødt platina forverres ikke i luften. I veldig varm luft dannes det et veldig tynt passiverende og beskyttende lag av PtO.. I virkeligheten er dets motstand mot oksidasjon relativ, platinaoksid dannes ved høy temperatur og høyt trykk. For den håndverksmykket er platina et valgfritt metall, her er en tett platinoid som sveiser ved veldig høye temperaturer, men knapt oksiderer og forblir veldig hvit.

Den er veldig kjemisk stabil og har høyt smeltepunkt. Det er et edelt metall, en god leder av varme og elektrisitet. Dens termiske utvidelseskoeffisient er nær den for glass. Ren innfødt platina er ikke magnetisk.

Den kan varmes opp med en fakkel uten å sverte overflaten, selv i et delvis smeltet område. Det er et ildfast metall.

Det er ikke tilgjengelig av sterke baser og sterke syrer , med det bemerkelsesverdige unntaket av aqua regia hvor det danner et oppløselig heksaklorplatinkompleksion, heksaklorplatinationen [Pt (Cl 6 )] 2- , som i mediet vandig syre kan beskrives. som heksaklorplatinasyre H- 2 [Pt (Cl 6 )]. Det er i sterk forstand av et edelt metall , med sølv og gull.

Imidlertid har den bemerkelsesverdige fysisk-kjemiske egenskaper når det gjelder adsorpsjon og katalyse . En fin platinatråd kan initiere og fremme dekomponering av metanoldamp i hydrogengass og metanal CHO. Det er et av edle metaller som opprinnelig ble brukt i katalyse ved syntesen av svovelsyre . Det er noen ganger til stede i eksosrør i en fin delt tilstand, et materiale som kalles platinaskum.

Ved romtemperatur adsorberer denne Pt-svampen eller skummet, det vil si fikserer på den store spesifikke overflaten, hundre ganger vekten av hydrogengass, og noen ganger opptil tjue ganger vekten av oksygengass. Det oppvarmede platina frigjør gassene sine uten å denaturere dem. Dette adsorpsjonsmetallet har vært kjent siden det banebrytende arbeidet til Sir Humphrey Davy i 1817, og denne anerkjennelsen har åpnet feltet for katalyse innen kjemi.

Analyse, skill

Dens viktigste urenheter er basert på Fe, platinoider Ir, Os, Rh, Pd, Ru eller til og med Au og Cu, Ag og Ni. Det er legeringer med Au Au, med jern Fe ... Den vanligste varianten av innfødt platina er en solid løsning basert på platina kalt polyxen. Den består av 80 til 90  vekt % platina, noen ganger 3 til 17  % jern, så vel som andre metaller som gull, kobber, nikkel eller andre platinoider (noen ganger opptil 7  % iridium). Fargespekteret er bredere, fra stålsvart til sølvhvitt.

Innfødt platina er et veldig sjeldent metallisk mineral, bemerkelsesverdig for sin høye tetthet, dets fravær av spaltning, den ganske høye hardheten (nesten eksepsjonell for et metall), fargen eller funksjonen.

Det skiller seg ganske enkelt fra mineralene som kan følge den. For eksempel naturlig sølv , på grunn av sin større hardhet og høye kjemiske stabilitet (det sulfiderer ikke eller sverter ved oksidasjon). Det er ikke å forveksle med naturlig eller tellurisk jern , som er sterkt ( ferro ) magnetisk , hvis operatøren har en magnet.

Den sperrylite med formel PtAs2 men lignende aspekt er hardere (indeks Mohs 6-7), og er ikke så deformerbart.

Gitologi, forekomster og innskudd

Det forekommer oftest i avleiringer assosiert med ultrabasiske eruptive magmatiske bergarter, eller noen ganger også i kvartsår. Som et primært avsetningsmineral vises en platinfase, noen ganger av pyloxen-variasjonen, tidlig i mikroskopiske inneslutninger under segregering i grunnleggende og ultrabasiske bergarter, slik som dunitter og serpentiner og andre olivinbergarter. Platina krystalliserer i anortitt eller andre mineraler som er typiske for ultrabasiske bergarter. Polyksenvarianten er således ofte assosiert med paragenesen av kromholdige spineller .

Dette er ( ultra ) mafiske bergarter , dvs. grunnleggende til ultrabasiske bergarter, som lettest leverer inkluderte prøver av naturlig platina. Blant disse, la oss merke til Sudbury i Canada eller Lydenburg i Sør-Afrika Transvaal.

Etter erosjon av avsetningene havner disse fine bitene og partiklene i sanden på plasseringene. Dette er tilfelle i Nord-Ural, i Cauca i Colombia, i Takaka i New Zealand, i Broken Hill i New South Wales i Australia. Store nuggets fra Sibir eller Urals er fortsatt et bemerkelsesverdig unntak.

Plasseringen av elver med potensielt gullbærende sand avslører ofte flak og rullede korn av innfødt platina. For eksempel er den innfødte platinaen på den madagaskiske østkysten i det vesentlige magnetisk, det er et polyxen-utvalg som gullgraveren i beste fall oppdager i form av rullede korn på visse plasseringer av elvene Manantratsatrana, Vahana og Farafana, men også av Isongo. , biflod til Mananbia-elven, i Farafangana- regionen .

Foruten kromitt- og olivinmalmer, kan det være et biprodukt av jern-, nikkel- og / eller kobbergruver.

Mineralet ble funnet i monokrystallinsk form og kubisk Russland (Urals oppdaget i XIX -  tallet ), i form av klynger eller botryoider i Brasil, og også blant bergarter Mare Fecunditatis på månen .

Tilknyttede mineraler: innfødte metaller, Pt-basert legering (syssertskitt, newjanskitt), sperrylit PtAs 2 , PtS- kooperitt , sulfider (under hydrotermiske krystalliseringer), limonitt

Relativt store eller karakteristiske avleiringer

Bushveld eller Bushvoeld Complex, Limpopo Lydenburg (Transvaal). Place du Donau , Straubing , Nedre BayernBroken Hill i New South Walesbotryoidal facies, Bom Sucesso torrent, Minas Gerais Sudbury gruver , Ontario Jinbaoshan Pt-Pd-Ni-Cu depot, YunnanRio Pinto, San Juan-bassenget, Novita kommune, Chocó-avdelingen Cauca, Papayan-distriktet, Dannelse av mikroskopiske inneslutninger i peridotitter fra Serranía Ronda (Málaga) kromitter fra Cabo Ortegal, La Coruna elv som kommer fra de ultrabasiske massivene til Ronda og Ojen Goodnews Bay District, Alaska Cataract canyon, Grand Canyon-området, Coconino County, Arizona Nye, Stillwater Geological Complex , Montana Place Hindman, Greenhorn District, Baker County , Oregon Ivalo River, Reno River, Lapland (Alloy Pt (fe) magnetisk med noen ganger opptil 18  % jern)Marint alluvium fra Pénestin , Morbihan Gamle sølvgruver, for eksempel Chalanches, Allemont , Isère, Rhône-Alpes-regionen, Frankrike placeringer av Durance, Basses-Alpes (Pt mikropartikler) Svart marint alluvium fra Saintes Maries-de-la-mer eller øst for Espiguette, Camargue (Pt mikropartikler) Teshio gullforekomst, Fukui gruvedistrikt, Kamikawa-provinsen, Hokkaïdo Island placerer tidligere eller potensielt gullbærende elver på østkysten, særlig elvene Manantratsatrana, Isongo, Vahana og FarafanaTehuitzingo, Puebla Yucatan steinbrudd Karasjök , Finmark Leka , Nord-Trondelag TakakaLizard Peninsula, Cornwall Noril'sk , Putoran-platået, Taimyr-halvøya , Øst-Sibir en gang rikelig i noen elver i Uralfjellene , Nizhny Taguil, det berømte Perm- innskuddet Banská Stiavnica-distriktet, Banská Bystrica alluviale stedet for Lubero-elven

Bruker

Det edle metallet uforanderlige forble kontinuerlig spurt smykke siden begynnelsen av det XX th  -tallet og for dens industrielle anvendelser, for eksempel som ildfast metall glassindustrien, kjemisk splittet katalysatormetall (Pt skum), eller i laboratoriet. Dens faste og ildfaste legeringer brukes i teknisk instrumentering (motstandstermometer, termoelement, tekniske standarder og stabile laboratorieinstrumenter, elektroder ...) eller medisinsk, til utstyr (hjertesimulatorkapsel) eller i tannbehandling (tannproteser), i luftfart (dyser) , rakettespiss) eller i tekniske gjenstander (varmebestandighet, uforanderlig bindingsmateriale i smykker).

Kjemikere som spesialiserer seg på katalyse, bruker den til å utvikle katalysatorer (katalysator med stort spesifikt overflateareal, satt i form av skum eller spredt over forskjellige store spesifikke overflater) ofte på molekylært nivå (petroleum eller petrokjemisk raffinering, forgrening av hydrokarboner for oktan bensin, massekjemisk syntese av gjødselmellemprodukt) eller elektroder av høy kvalitet i elektrokjemi. Med platinoide metaller er det involvert i spredt form på keramiske støtter i de katalytiske systemene til filtre og eksosrør, utviklet for bilindustrien. Denne sektoren er den klart største forbrukeren.

Elementet platina i form av organo-metalliske komplekser kalt cis-platina brukes også i cellegift.

Platina er veldig dyrt, noen ganger i noen markeder dyrere enn gull før sistnevnte metall så prisene stige fra 2009. Prisen på platina kan ha oversteget 46 600  euro per kg (mer enn $ 2000 per kg ). Unse i 2008 eller $ 66 000 per kg) startMars 2008, mer enn det dobbelte av gull som stagnerer med 20.000  euro per kg . Merk at Russland, spesielt Ural i Øst-Sibir (Pd overvekt over Pt), og Sør-Afrika (overvekt av Pt), særlig Transvaal , er blant de nåværende hovedleverandørene, fra komplekse jernbaserte malm, nikkel og kobber. Knapphet og høye kostnader begrenser deres tekniske bruk og fremmer resirkulering i prosessene. Smykker og luksussmykker vil fremdeles bruke en fjerdedel av verdensproduksjonen, og ofte lavlegering, indikerer merket Pt 950 et legeringsinnhold på 95  % .

Det er også et samlermineral. En av de største nuggets er Kreml-museet (som veier over 7 kg). Det skal bemerkes at avlingene å plassere utgjør bare en liten mengde av den årlige produksjonen av platina. De mest brukte direkte mineralene er sperrylit PtAs 2 og cooperite PtS, men utvinningen fra gruvedrift som allerede er nevnt er enda større.

Historien om bruken

Innfødt platina er ikke ukjent i middelhavsantikken. Den ble formet av forsiktig hamring. Utgravninger i Egypt har avdekket uforanderlige platina armbånd og gjenstander som går tilbake i mer enn 3500 år. Pre-colombianske sivilisasjoner kjente og satte pris på denne smidige og relativt harde kroppen, som så misfornøyde de voldelige og grusomme erobrerne. Imidlertid fulgte sistnevnte rådene fra deres Amerindian-slaver, uten å innrømme det, ved noen ganger å bruke det som en jaktledning.

Platinum er unemployable i fine smykker før XVIII th  århundre på grunn av tekniske problemer med gjennomføringen. Innfødt platina var lenge den eneste kilden til metallet i handel.

Dens bruk i smykker og luksuriøs ornamentikk hoppet bokstavelig talt mellom 1900 og 1920, særlig takket være kunnskapen om håndtering og smelting av dyrebare legeringer av franske og japanske smykker og kunstarbeidere. Svært fine garn og ultratynne laminerte striper kan fås.

Men gradvis har den mekaniske industrien økt bruken av Pt-baserte legeringer til bestemte deler. For sine mekaniske og termiske egenskaper har den blitt veldig populær. Den kan brukes til tynne barberblad, stearinlys eller for å bygge presise mekaniske og elektriske apparater, typisk for laboratoriet, på grunn av den lave termiske ekspansjonen. Den kjemiske industrien har også økt sin generiske bruk i katalyse.

Kjemikere brukte det tidligere til å lage spatler, kopper, gryter og smeltedigler med klassiske kokeproduksjonsteknikker. Platinoide legemer er ildfaste metaller. Glassindustrien bruker den til ovnutgangene, prosessene eller utstyret som ikke fargelegger glass ved kontakt, i motsetning til rodiumlegeringer.

Merknader og referanser

  1. Den klassifisering av mineraler valgt er det av Strunz , med unntak av polymorfer av silika, som er klassifisert blant silikater.
  2. beregnede molekylmasse fra "  atomvekter av elementene 2007  " på www.chem.qmul.ac.uk .
  3. Bonewitz, sitert opus
  4. Denne forakten finnes ikke blant indianere eller mange eldgamle folk. Det kan kaldbehandles som et innfødt metall . Les historie nedenfor
  5. Rupert Hochleitner, sitert opus. Dronningen av Spania, Isabella av Castile, ville ha bestemt seg for å motvirke denne tidlige forfalskede eller begynnende erstatningen for å straffe de skyldige med døden og, radikalt, å kaste kornene til dette beryktede materialet i de urolige bølgene i Amazonas .
  6. Publikasjonen distribueres i 1750
  7. De ble en gang funnet i overflod i noen hytter i Ural.
  8. Generelt ser det enkle platinakroppen ut for kjemikeren å være mer reaktiv enn metalliridium eller til og med osmium (hvis vi legger til side virkningen av oksygen ).
  9. Platinsvamp eller skum ble opprinnelig laget av forskjellige termiske prosesser, i motsetning til platinasvart oppnådd ved reduksjon av organoplatinlegemer i vandig løsning og kjemisk utfelling til fine partikler.
  10. Philippe ROSSI, artikkel "polyxene", Encyclopædia Universalis , 2001. [1]
  11. Sperrylitt er tilstede i plasseringene av Miessejoki-elven i Finland
  12. Annibale Mottana, sitert opus. Palladium-delinnholdet i pyloxene er ofte veldig dårlig i dunitter eller olivinbergarter. Palladium- og nikkelinnholdet er høyere i grunnleggende vulkanske bergarter som noritter og diabaser.
  13. Farges, sitert opus
  14. Men situasjonen har endret seg. Fra desember 2015 til februar 2016 på edelmetallmarkedet i London er platina nesten stabilisert mellom 24,100  euro per kg og 27,450  euro per kg , gullprisen har grovt økt fra 31.000  euro kg til 36.000  euro per kg mens sølv bare svingte mellom 400  euro per kg og 450  euro per kg eller til og med palladium opplevde bare to nivåer, den første høyden før fallet i begynnelsen av januar over 16.000  euro per kg og den andre over 14.000  euro per kg .
  15. Det er et relativt rent mineralmetall som er til salgs sammenlignet med gull. Minste tittel som er godkjent for salg er Pt 850. I 1996, ved et anslått forbruk på mindre enn 5 man (4,88 millioner unser), ble ytterligere 1,85 man brukt i smykker og smykker.
  16. På begynnelsen av 1990-tallet nådde den årlige produksjonen rundt 130 millioner tonn (Sør-Afrika 102, Russland 22, Canada 6, USA eller Colombia 2). Reserver blir da estimert til mindre enn 60 tusen tonn.
  17. Vi måtte vente på oppfinnelsen av fakkelen (oxyhydrogen) og den begrunnede metallurgien av pulver

Bibliografi

Se også

Relaterte artikler

Eksterne linker