Платина: щільність і інші властивості, застосування, проби металу в ювелірних виробах і порівняння з золотом

Платина є одним з найбільш дорогих металів. Однак так було не завжди. Коли вона була знайдена вперше, алхіміки вважали, що щільність робить її непридатною до практичного застосування, а король Іспанії прилюдно викидав її в море, тим самим демонструючи, що країна виробляє лише чисте срібло і золото. Метал був оцінений по достоїнству лише через деякий час. Чим вище проба платини, тим вище вартість виробів з неї.

Фізичні та хімічні властивості

Платина є сріблясто-білий пластичний метал. Він є одним з найважчих, оскільки характеризується надзвичайною щільністю. Стійкість до вакууму робить його придатним до експлуатації у відкритому космосі.

Як і всі благородні метали, платина хімічно інертна з більшістю речовин. Серед нечисленних реагентів, здатних до взаємодії з нею, виділяють царську горілку, гарячу концентровану сірчану кислоту і рідкий бром. При нагріванні в реакцію з металом можуть вступати лугу, пероксиди і галогени, а також такі прості речовини:

  • фтор;
  • хлор;
  • сірка;
  • фосфор;
  • селен;
  • телур;
  • вуглець;
  • кремній;
  • молекулярний водень;
  • кисень.

В реакціях, в яких платина не бере безпосередньо, вона може виступати в ролі каталізатора. З її допомогою відбувається приєднання водню до ароматичних сполук, окислення етанолу до оцтової кислоти, займання водню. Більшість реакцій протікає при кімнатній температурі і нормальному атмосферному тиску, а дорогоцінний метал при цьому не витрачається.

Однак в той час як платина в чистому вигляді має високу хімічну стійкість, деякі її сполуки є куди більш активними. Наприклад, якщо метал спалити під надлишковим тиском у фторі, вийдуть темно-червоні кристали гексафториду платини – одного з найсильніших окислювачів, що реагує навіть з киснем і ксеноном. Цей факт дозволив довести, що гази, які називають інертними, все ж реагують з деякими речовинами.

Історичне значення мало і відкриття комплексів платини, одержуваних при відновленні гексафториду, взаємодії гідроксиду з бромоводородом або впливі на метал царської горілки або галогену в присутності галогеніду при нагріванні. В результаті вивчення продуктів таких реакцій була сформована теорія комплексних з’єднань і пояснена природа виникнення ізомерів в них.

варіанти застосування

У той час, коли платина була сильно недооцінена, вона коштувала вдвічі менше, ніж срібло, за зовнішню схожість з яким і отримала свою назву (з іспанського слово «plata» перекладається як «маленьке срібло». Деякі ювеліри користувалися цим і, навчившись сплавляти метал з золотом, виготовляли майстерні підробки.

В іншому платина застосовувалася обмежено – в основному вона використовувалася лише в двох областях: При створенні хімічного обладнання і пристосувань, а також в якості каталізатора. Однак зараз варіантів її застосування набагато більше.

Наука і техніка

Велика частина видобутої платини йде на розвиток науки і техніки. Вона може використовуватися при виробництві високоміцних сталей в якості легуючої добавки. Крім того, з неї виготовляють такі предмети:

  • судини і мішалки, що застосовуються в процесі виробництва деталей оптичних приладів;
  • тиглі, ложки та іншу лабораторний посуд, стійку до впливу температури і хімічних реагентів;
  • магніти;
  • дзеркала для лазерної техніки;
  • електричні контакти;
  • гальванічні покриття;
  • реторти для перегонки кислот;
  • електроди для отримання різних реагентів, в першу чергу перекису водню;
  • нерозчинні аноди;
  • нагрівальні елементи;
  • електронні прибори;
  • покриття для деталей СВЧ-техніки.

При відновленні з’єднань металу виходить тонкий порошок, який є активним каталізатором. Ті ж функції може виконувати і його сплав з родієм. Каталізатор підвищує ефективність реакції при виробництві таких речовин, як:

  • азотна кислота, яка потім може використовуватися в складі добрив;
  • силікони, що мають широкий спектр застосування – від виробництва косметичних продуктів до деталей двигунів літаків;
  • бензин і нафтохімічну сировину, на основі яких виробляються пластмаси, каучук, поліефірні волокна.

Також платина застосовується в якості автомобільного каталізатора, що встановлюється між двигуном і глушником. Він вловлює більше 90% оксидів азоту і вуглецю, вуглеводнів та інших шкідливих компонентів у складі вихлопних газів і перетворює їх в менш небезпечні речовини.

Також в автомобільній промисловості використовуються платинові свічки
запалювання, які характеризуються збільшеним терміном експлуатації, і різні датчики. Останні забезпечують правильні пропорції змішування палива і повітря, застосовуються в системах управління кліматом.

сфери медицини

Платина – затребуваний матеріал в стоматології. Найчастіше з нього роблять втулки для золотого штифта, що сполучає штучний фарфоровий зуб з базисом протеза. Інший варіант застосування платини в зуболікарському справі – добавка до золотих сплавів і фольга, використовувана при виготовленні фарфорових зубів та коронок.

Це можливо завдяки тому, що значення лінійного розширення платини і порцеляни незначні і близькі один одному. Крім того, благородний метал не реагує з киснем повітря.

Платина застосовується і в інших розділах медицини. Її наночастинки можуть безболісно проникати в клітини тіла. Це властивість лежить в основі використання металу у вигляді комплексів в складі лікарських препаратів, що перешкоджають старінню за рахунок знищення вільних радикалів. Але ще більш актуально застосування платинових комплексів для терапії раку.

Уповільнити процеси росту, розвитку і поділу клітин при злоякісних пухлинах, що загрожують життю організму, допомагають спеціальні цитостатики. Одним з перших таких препаратів став хлорид- і амміакатсодержащій комплекс платини, що має торгову назву цисплатин. Він завдає хімічні пошкодження основ ДНК і тим самим порушує її функції. Молекула втрачає здатність подвоюватися і виступати в якості матриці при синтезі РНК. Це затримує клітинний цикл і викликає їх загибель. В результаті пухлина хворого зменшується.

Більш досконалим аналогом цисплатину є карбоплатин. Він має велику ефективність і при цьому меншу токсичність. Загибель клітин він викликає, пригнічуючи біосинтез нуклеїнових кислот за допомогою зв’язування сусідніх пар гуаніну в ДНК. Аналогічною дією володіє координаційну сполуку платини – оксаліплатин.

Крім терапії раку, платина використовується для лікування стенокардії. З сплаву цього металу з іридію виготовляють електроди, що підтримують серцеву діяльність.

монетарна функція

Хоча благородний метал був знайдений в України набагато пізніше, ніж в інших країнах, саме тут в 1828 році були проведені перші в світі монети з нього. Їх номінали становили 3, 6 і 12 гривень. Сприяло цьому виявлення величезних запасів ппатіни на Уралі, з яких за рік вдалося добути металу більше, ніж за 100 років в Південній Америці.

Однак, незважаючи на те що ресурси були ще величезними, в 1846 році карбування платинових монет припинилася, і все було продано англійській фірмі. Так Англія, в якій цей метал ніколи не видобувався, стала монополістом у галузі.

Ще раз платинові монети в України з’явилися, коли вона перебувала в складі СРСР. Їх було випущено всього 11 номіналом 150 гривень, і вони були пам’ятними ювілейними. Уже після розпаду Радянського Союзу Банк України проводив інвестиційні монети номіналами в 25, 50 і 150 гривень.

Ювелірна продукція

Традиційним є застосування платини в ювелірній промисловості, де в рік споживається близько 50 тонн дорогоцінного металу. До початку XXI століття це було особливо актуально для Японії, а в даний час половина світових продажів доводиться на Китай. У України попит на ювелірні вироби з такого матеріалу знаходиться на рівні 0,1% від ринку – більш затребуваним є біле золото.

Залежно від того, яка стоїть проба платини на ювелірних виробах, вона й ціна на них. Якщо при їх виготовленні використовувався практично цілісний шматок металу без додавання домішок (чистотою від 99,950 до 99,999%), на прикрасі ставиться клеймо «24 карата». У метричній системі, використання якої в України краще, це 999 проба. У Чехії та Словаччині відповідного металу буде присвоєно номер 0. Однак з настільки чистою платиною дуже складно працювати. Ювеліри використовують її рідко, зате вона знайшла широке застосування у виробництві промислового обладнання та банківській сфері.

Якщо до чистої платині додати 5% іридію або інший легуючої домішки, вийде 950 проба металу, відповідна 23 каратів і номером 1 в Чехії і Словаччині. Це найкращий матеріал для виробництва елегантних прикрас, сувенірів і навіть деяких предметів сервірування столу. З нього можуть бути зроблені і справжній швейцарський годинник.

Рідше для ювелірної продукції використовується 900 проба платини, коли до чистого дорогоцінного металу додано вже 10% домішок. Вона відповідає 22 каратів і номером 2.

Ще більш рідко на ювелірному виробі можна зустріти 850 пробу платини, в якій мі
ститься всього 85% благородного металу, а 15% припадає на іридій, мідь, вольфрам або кобальт. Справа в тому, що такий сплав зовні сильно нагадує срібло і часто має білий відтінок. Він має 20 карат і позначається номером 3.

Серед проб платини, які бувають в ювелірній справі, відзначаються ще й 800 проба, і 585. Але зустріти їх можна вкрай рідко, оскільки вони практично не затребувані.

Платина і золото

Платина і золото – конкуруючі матеріали ювелірної промисловості. Застосування одного або іншого металу залежить від багатьох факторів, зокрема, від наявності вставок. Наприклад, з діамантами краще використовувати платину, оскільки вона підкреслює чистоту і інші достоїнства каменів, в той час як колір золота надає їм небажаний жовтуватий відтінок. Крім того, платина є більш стійким матеріалом, і оправа з неї буде надійніше.

Також вироби з золота і платини істотно розрізняються в ціні. Цьому є дві причини:

  • Для виробництва платинових виробів використовується метал з невеликим відсотком добавок (зазвичай 950 проби), в той час як в золотих прикрасах основного компонента менше (найчастіше це 585 проба). Звичайно, вартість розраховується в першу чергу за кількістю благородного металу в складі.
  • Платинове прикраса важче золотого. Якщо зробити два кільця, абсолютно однакових по товщині і розміром, золоте буде важити менше. А ціна на виріб знаходиться ще і в прямій залежності від його ваги.
  • Через високий межі плавлення обробляти платину складніше. Обсяги виробництва золотих прикрас вище, оскільки їх можна зробити швидше. Платинові вироби коштують дорожче, так як процес їх виготовлення більш трудомісткий і повільний.

Таким чином, вартість платинових виробів залежить від того, яка проба у платини. Головні переваги платини перед золотом – гармонійність поєднання з діамантами, міцність і чистота, а до недоліків відноситься істотно більш висока ціна. Однак в ювелірній справі можуть використовуватися і сплави цих двох металів. Вони називаються білим золотом, оскільки основним компонентом є все ж золото. Платина використовується в якості добавки, що надає виробу білий колір, яскравий блиск, підвищену твердість і зносостійкість.

Крім неї, в якості домішки можуть використовуватися паладій і нікель, але перший метал не до кінця перекриває жовтий відтінок золота, а другий може викликати алергічну реакцію при носінні.

Ссылка на основную публикацию