Metallid (0)

Sisukord

Sisukord 1
Rasked plaatinametallid 2
Kerged plaatinametallid - kolmanda aastatuhande väärismetallid 6
Kasutatud kirjandus : 11

Rasked plaatinametallid

Kuus plaatinametalli jagunevad kaheks kolmeliikmeliseks triaadiks. Muude erinevuste kõrval eristab neid triaade teineteisest metallide tihedus. Kui kergete plaatinametallide tihedus on umbes 12 000 kg/m³, siis rasketel plaatinametallidel on see peaaegu kaks korda suurem (umbes 22 000 kg/m³). Rasked plaatinametallid osmium (Os), iriidium (Ir) ja plaatina (Pt) on ainulaadse keemilise püsivusega ja mitmete eriomadustega. Sinaka helgiga osmiumitükki ei mõjuta ükski hape ega leelis . Kollaka helgiga läikiv iriidium on habras (tugeva vasaralöögiga võib metallitüki purustada kildudeks), talub aga õhus kuumutamist kuni 2300 °C. Temasse ei mõju leelised , happed ega isegi kuningvesi, mis kergesti viib lahusesse kulla. Ka hõbevalge plaatina on püsiv hapete suhtes, ainult kuningvesi suudab teda lahustada.

Avastamine

Eheplaatina oli inimkonnale tuntud juba kauges minevikus. Muinas-Egiptuse XII dünastia ajast pärinevates kuldesemetes on kõrge plaatinasisaldus. Vanas Roomas arvati plaatina olevat plii erim ( Plumbum candidum). 1557 . a nimetas itaalia poeet Julius Caesar Scaliger plaatinat hispaaniakeelse plata (= hõbe) järgi hõbedakeseks e kassihõbedaks. Põhjalikult kirjeldas hispaanlasest maailmarändur don Antonio de Ulloa oma Lõuna-Ameerika reisil kogetud kullapesemist, mille käigus eraldati kuld ja plaatina. Plaatina oli kullast odavam. Et plaatina tihedus on lähedane kulla tihedusele , siis oli võimalik plaatinaga kulda võltsida, sulatades teda kullasse. Seepärast käskis kuningas oma dekreediga heita plaatina jõgedesse. 1750. a ilmus Inglise filosoofiakirjas William Watsoni ja William Brownriggi kirjutis "Poolmetallist nimega plaatina del Pinto". Seda loetakse esimeseks teaduslikuks artikliks plaatinast. Möödus veel paar aastat ja 1752. a soovitas Rootsi rahapaja direktor Henric Theophil Scheffer Pinto hõbedakese ümber nimetada valgeks kullaks (Aurum album) ja lugeda teda seitsmendaks täisväärtuslikuks metalliks. Sel ajal oli metallide arv piibli kaanonitega piiratud. Et piiblis on nimetatud vai kuus metalli (Fe, Cu, Au, Ag, Sn ja Pb), siis deklareeris kirik , et seitsmendat metalli olla ei saa. Alkeemikud väitsid küll, et piiblis on 18 korda mainitud koera ja kassi mitte kordagi , see ei takista aga kasside eksistentsi. Sama lugu olevat ka metallidega. Kuid kirik neid väiteid ei arvestanud . Riikides, kus valitsevaks polnud ristiusk , arvati metalle olevat 7. Juba Aristotelese ajast seostati 7 taevakeha 7 metalliga. Igale taevakehale vastas üks metall ja lisaks eespool mainituile loeti seitsmendaks metalliks elavhõbedat. Nii ei olnud ka selles süsteemis plaatina jaoks kohta. Seepärast toodi sisse poolmetallid . Kiriku kaanonid lubasid 6 metalli kõrvale veel 6 poolmetalli.
Eeltoodust järeldub, et täpselt plaatina avastamise aastat ega avastajat ei ole võimalik määrata. Teatmeteosed dateerivad avastust aastaga 1750 (Watsoni tööd). Pärast seda algas plaatina võidukäik. 1776. a ilmusid Pariisi kauplusevitriinidesse plaatinaehted ja -tooted. Reklaam oli mõjuv. Ühesuurusi briljante eksponeeriti nii kuld- kui ka plaatinaraamistuses, nõnda et igaüks võis veenduda: plaatina tugevdas briljandi värvidemängu ja vääriskivi tundus raamistuses suurem. Reklaam sisendas, et vaid profaanid peavad plaatinat hõbedasarnaseks, esteedi silm ei näe siin hõbeda vulgaarset helki.
Ülejäänud kaks rasket plaatinametalli avastas Smithson Tennant 1804. a. Neist ühe metalli soolad olid sama värvikirevad kui vikerkaar (kreeka k. iris - vikerkaar), millest tuligi iriidiumi nimetus. Teise avastatud metalli sooladel on iseloomilik terav lõhn ( kreeka k. osme - lõhn), mistõttu metall sai nimeks osmium.
Venemaa plaatinametallide epopöa algas 1813 .a, mil Uraalis leiti plaatnamineraale, sealhulgas ka üldse kõige raskem senituntud looduslik mineraal - iriidiumplatiniid Ir4Pt (tihedus 22 800 kg/m³). 1825.a teatati ametlikult plaatinamaardla avastamisest ja 1829.a külastas seda saksa looduseuurija Alexander Humboldt. Uut metalli püüdis töödelda Aleksandr Arhipov , kes valmistas plaatinast sõrmuse ja teelusika, mis saadeti kingituseks tsaar Aleksander I-le. Katsetamisel täheldas Arhipov, et plaatina soolad liituvad kergesti klaasi ja portselaniga, võimaldades neile teha ilustusi. Arhipov töötas välja meeldiva roosaka värvusega uraalimetalli (75 %Pt, 25 %Cu), mis on ilusam puhtast plaatinast. See sulam on hästi poleeritav ning leidis kasutamist galanteriiesemete valmistamisel. Sulatades plaatinat rauaga , sai Arhipov suure kõvadusega terase, millega võis lõigata klaasi. Sellest kirjutati:"...kriimustas klaasi ja lõikas rauda nagu tina." Sulamist soovitati toota habemenuge.
Praegu teatakse , et plaatinal on palju isotoope. Kaunitaride sõrmedes sirav plaatina koosneb 5 stabiilsest (192Pt, 194Pt, 195Pt, 196Pt, 198Pt) ja ühest radioaktiivsest isotoobist (190Pt). Viimase poolestusaeg on 6,9 x 1011 aastat ja tema osa plaatina üldmassis on väike (0,0127 %). Kõige enam leidub plaatinat, mille massiarvud on 195 (33,8 %), 194 (32,9 %) ja 196 (25,2 %). Teadlased on loonud ka 20 plaatina kunstlikku isotoopi. Neist enimkasutatavad isotoobid 197 (poolestusaeg 17,4 tundi) ja 199 (poolestusaeg 31 minutit).
Plaatinat leidub looduses ehedalt ja mineraalidena. Viimaseid on teada üle saja. Tähtsamad plaatina mineraalid on sperrüliit - PtAs2 , kuperiit - PtS, bregiit - (Pt,Pd,Ni)S, heversiit - PtSb2. Eheda plaatina mineraalid on ferroplaatina (77-81 %Pt, 20-14 %Fe) ja polükseen (80-92 %Pt, 10-6 %Fe), mis peale raua sisaldavad ka teisi plaatinametalle ning vaske ja niklit.
Esimene ja tähtsaim plaatinametall on plaatina. Plaatina on haruldane väärismetall. Praegu ongi plaatina ehtemetallina kõige otsitum hinnaliste vääriskivide (peamiselt briljantide) raamimisel. Juveelitööstus kulutab 40 % maailma plaatinatoodangust. Ühe grammi plaatina saamiseks tuleb mõnigi kord töödelda vagunitäis maaki. Õige oli käibeväljend: üks gramm toodangut – üks aasta tööd.
1975.a andmeil oli kapitalistlikest riikidest suurim plaatina tarbija Jaapan (64,1 t), järgnesid USA (51,6 t), Saksamaa LV (22,2 t) ja Shveits (11,32 t). Hinnatakse, et plaatina tarbimine kasvab aastas 5 % võrra. Viimase poole sajandi vältel suurenes plaatina tootmine umbes 30-kordseks, samal ajal kui kullatoodang kasvas 2...3 korda. Seitsmekümnendail-kaheksakümnendail aastail oli kapitalistlike ja arengumaade plaatinatoodang siiski veel üle 20 korra kullatoodangust väiksem, ent plaatina oli kullast vaid 1,5 korda kallim. 1980.a maksis maailmaturul unts (31,1 g) kulda 500, unts plaatinat aga 700 dollarit. Aastaks 2000 prognoositakse plaatinametallide vajaduseks maailmas 400 tonni. Maakoores on ühe tonni kohta vaid 5 mg plaatinat, raudmeteoriidis aga 30 g.
Plaatina kasutamises on aegade vältel toimunud suuri muutusi. Ülemöödunud sajandil ja eelmise sajandi algusaastail kasutati peamine kogus plaatinat ehete ja hambaproteeside valmistamisel. 1828.- 1844 .a olid Venemaal käibel 3-, 6- ja 12- rublased plaatinamündid. 1858.a vermiti Prantsusmaal plaatinast 20-frangilisi ja 1872.a Inglismaal naelsterlingilisi münte, mis üle kullati. NSV Liidu Rahandusministeeriumi ülesandel vermiti Moskva olümpiamängude puhuks 150-rublaseid plaatinamünte. Plaatinat kasutati ka Lenini, Võidu ja Suvorovi I järgu ordeni valmistamisel.
Enne Teist maailmasõda kulus umbes pool plaatinatoodangust eheteks, nüüd läheb aga 90 % toodangust tehniliste vajaduste rahuldamiseks. Plaatina kuumakindlus ja püsivus sool-, lämmastik-, väävel- ja isegi vesinikfluoriidhappe suhtes teeb ta asendamatuks laboratooriumiseadmete materjaliks . Juba ülemöödunud sajandi algul hakati temast valmistama happeanumaid ja seadmeid keemiatööstusele. Justus Liebig kirjutas, et ilma plaatinanõude ja –tiigliteta oleks paljude mineraalide koostis jäänud meile teadmatuks. Plaatinast laboritarbed on endiselt asendamatud, plaatinaserviisid on muutunud aga muuseumieksponaatideks.
Üheks peamiseks plaatina tarbijaks on klaasitööstus. Klaasniiti tõmmatakse läbi peente filjeeride temperatuuril 1200...1450°C. Sulaklaas on siis väga agressiivne: parim legeeritud teras püsib vaid kümneid tunde, ka metallkeraamika ei pea vastu. Plaatinasulam talub neid tingimusi aga tuhandeid tunde. 1 t klaaskiu kohta kulub kuni 200 g plaatinat. Plaatinatiiglis sulatatakse monokristalle laserile ja teisi kõrge puhastusastmega aineid. Erisulandajatega saab isegi smaragdipulbrist kokku sulatada suuri vääriskive. Õhuke plaatinaleht või plaatinakihiga kaetud klaaspeegel on läbipaistev vaid valgusallika poole. Plaatinapeegliga ukse- või aknaklaasid peegeldavad väljast hoone ees olevaid esemeid, seestpoolt on aga läbipaistvad. Nõnda klaasitud aknad ei vaja kardinaid. Teise maailmasõja eel kasutati niisugust klaasi USA ametiasutustes.
Plaatina on efektiivne katalüsaator. Ülemöödunud sajandi algul avastas Louis Thenard plaatina mõju vesinikperoksiidi lagunemisreaktsioonile, Johann Döbereiner aga konstrueeris automaatse tulemasina, milles vesinikujuga süttib õhus, kui juhtida ta vastu plaatinakatalüsaatorit. Ammoniaagist lämmastikhappe saamise viis põhineb ka tänapäeval plaatinasulamist katalüsaatoril. Ülemöödunud sajandi lõpul hakati aga Badeni keemiatehases plaatinakatalüsaatori abil tootma väävelhapet. 1911.a slgitas vene keemik N. Zelinski, et plaatinakatalüsaatoril saab süsivesinikke muuta aromaatseteks ühenditeks. Hiljem töötati välja naftafraktsioonidest kõrgoktaanse bensiini tootmine plaatinakatalüsaatori juuresolekul (platformingprotsess). Mürgiste autoheitgaaside kahjustamiseks toodetakse USA-s 1976. aastast alates heitgaasi neutralisaatoreid, mille katalüsaatoritele kulub aastas 15 t plaatinat. 1979.a alustati nende seadmete tootmist ka Nõukogude Liidus, kuid olid hinnalt küllalt kallid (300 rubla ). Pärast Arhipovi töid hakati uurima plaatinasulamite rakendusalasid. Plaatinat lisati isegi tornikella sulamisse, andmaks kella kõlale omalaadset värskust. M. Faraday püüdis avastada damaskuse terase saladust, sulatades terasesse plaatinat. Ehetes kasutati kõrgeproovilist plaatinat. Hiljem tõdeti, et ka väiksema plaatinasisaldusega sulamid on kaunid . Jaapanis valmistatakse plaatinast ehteid , milles on 60...70 % hõbedat. Plaatina nime all toodetakse isegi kulla (30 %) ja hõbeda (70 %) sulamit, mis väliselt sarnaneb plaatinaga ning millesse ei toimi ka lämmastikhape nii nagu plaatinassegi. Portselani ja plaatina ühesugune joonpaisumistegur võimaldab neid kasutada stomatoloogias.
Veel mõned näited plaatina rakendamisest teaduses. R. Bunsen ja G. Kirchhoff võtsid spektraalanalüüsis kasutusele plaatintraadist inertse leeknõela. K. Röntgeni konstrueeritud röntgenitorus oli plaatinast antikatood, K. Hrustsov sulatas plaatinatiiglis tehismineraale, keemilises analüüsis rakendatakse plaatinaelektroodi ja plaatinaroodium-termopaariga mõõdetakse temperatuuri kuni 1600 °C. plaatinata ei saadud läbi ka SI valgustugevuse mõõtühiku kandela loomisel.

Lõhnav metall osmium

Tavaliselt puudub metallidel lõhn. Osmium on siin erandiks , tal on nõrk kloori ja küüslauku meenutav lõhn. Osmium on kõige suurema tihedusega metall - pudelitäis osmiumi on raskem kui ämbritäis vett. Osmium on väga kõva rasksulav metall. Rasksulavuse tõttu soovitati elektrivalgustuse algusaastail valmistada elektrilambi hõõgniit osmiumist. Niisugused lambid tarbisid 3 korda vähem elektrienergiat ja kiirgasid meeldivat roosakat valgust. Rakendust piirasid vaid osmiumi defitsiitsus ja kõrge hind. Osmiumi maailmatoodang on tuhat korda väiksem kullatoodangust. Ta on kalleim plaatinametall. 1966.a oli osmium 7,5 korda kullast kallim. Eriti hinnaline on isotoop Os-187, mille kilogramm maksis 1987.a maailmaturul 14 milj. dollarit. Osmiumi eelisomadusteks on kulumiskindlus, seepärast kuulub ta kulumiskindlate sulamite koostisse. Hinnalisemate täitesulepeade kuldsule otsas on kübeke osmiumisulamit. Niisuguseid igavesi kirjutussulgi, millega kirjutamisel käsi ei väsi, valmistati juba ülemöödunud sajandil. Eeldatavalt saatis Johann Wolfgang Goethe sellise sule kingituseks Aleksandr Puskinile. Osmiumisulamist tehakse täpsete kompasside nõelu, täppisseadmete ja kronomeetrite laagreid , lõikeinstrumente jm.
Osmium on efektiivne katalüsaator ammoniaagi sünteesil, kuid defitsiitsuse tõttu teda selleks ei kasutata. Plaatinametallidest on osmium kõige aktiivsem hüdrogeenimiskatalüsaator. Umbes pool osmiumi maailmatoodangust läheb keemiatööstuse vajadusteks . Osmiumiühendeist on tähtsaim tema tetraoksiid, millega värvitakse portselani ja mikrobioloogias kudede mikropreperaate.

Vikerkaarevärvilisi ühendeid moodustav iriidium

Iriidiumi ja tema sulameid iseloomustavad tugevus, kõvadus, rasksulavus, kulumis-, korrosiooni- ja kuumakindlus. Iriidiumtiigleis sulatatakse laseri monokristalle, tiigel talub isegi fluorkeskkonda. Iriidiumtermopaariga saab mõõta temperatuuri kuni 2300 °C. tühine kogus iriidiumi suurendab volframi - ja molübdeenisulamite tugevust kõrgtemperatuuril ja parandab veelgi kroomi ja titaani korrosioonikindlust.
Meetermõõdustiku süsteem vajas täpseid mõõteetalone. 1975.a tehti need algul plaatinast, ent veerand sajandit hiljem asendati plaatina (90 %) ja iriidiumi (10 %) sulamist etalonidega. Algkilogrammiks võeti 1 dm³ Seine ´I jõe vee mass temperatuuril 4°C. sellele vastas 39-mm läbimõõduga plaatina ja iriidiumi sulamist silinder , mida hoitakse Pariisi lähedal asuvas Rahvusvahelises Mõõtude ja Kaalude Büroos sügaval maa all mäekristallist alusel kahekordses klaaskuplis. Esialgu oli ka meetri etalon plaatina ja iriidiumi sulamist, kuid 1960.a rahvusvahelise mõõtühikute süsteemi (SI) kehtestamisel see muudeti. Algkilogramm säilitas kehtivuse.
Plaatina ja iriidiumi sulamist elektroode ja klambreid kasutatakse südamestimulaatorites, samasuguseid elektroode rakendatakse ka ajuprotsesside uurimisel. Iriidiumi laiemat kasutamist limiteerib tema väike maailmatoodang, mis on umbes 1 tonn aastas, seega üle tuhande korra väiksem kullatoodangust.
Iriidiumiga on seotud mitme uue hüpoteesi sünd. Juba poolteist sajandit kestavad vaidlused, seletamaks hiiglasuurte dinosauruste väljasuremist 65 miljonit aastat tagasi. On selge, et see oli seotud globaalsete katastroofidega Maal. Nobeli preemia laureaat Harold Urey oletas, et dinosauruste huku põhjustas Maa kokkupõrge suure komeediga, mis tõi kaasa olulisi muutusi biosfääris. Teine Nobeli preemia laureaat Luis Alvarez avastas 65 milj. aasta vanustes Itaalia kivimikihtides erakordselt suure iriidiumisisalduse - 30 korda suurema kui varasemates ja hilisemates kihtides. Niisama vanades Taani kivimikihtides on iriidiumisisaldus koguni 160 korda suurem. Iriidiumianomaaliaid on avastatud 30 kohas Euroopas, Uus- Meremaal ja Ameerikas. Selline anomaalia on leitud ka endises NSV Liidus, Mangõslaki poolsaarel. Vastavad uurimised jätkuvad nüüd UNESCO egiidi all ja näivad kinnitavat Urey-Alvarezi hüpoteesi iriidiumi sisaldava komeedi kokkupõrkest Maaga.

Kerged plaatinametallid - kolmanda aastatuhande väärismetallid

Väärismetallide mõiste on läbi teinud pika ajaloolise arengu. Mõnigi nüüdisaja argielu metall (raud, alumiinium) on kunagi olnud väärismetalli seisuses. Tänapäeval loetakse väärismetallideks siiski vaid hõbedat, kulda ja kuut plaatinametalli. Mitmed autoriteetsed prognoosid väärismetallide maailmavarude suhtes on küllaltki pessimistlikud. Alternatiiviks on plaatinametallide tootmine aatomireaktoreis. Siinkohal käsitleme kergeid plaatinametalle - ruteeniumi (Ru), roodiumi (Rh) ja pallaadiumi (Pd).

Ruteenium

Ainus Venemaal avastatud metall on ruteenium .
Kergete plaatinametallide avastamislugu algas 19. sajandi algul, pärast plaatinale esmaste kasutusalade leidmist . Et soodustada plaatina uurimist , lubas Londoni Kuninglik Selts kõigile asjast huvitatuile tasuta plaatinamaaki. Sellest innustus William Wollaston, kes töötas välja plaatinaesemete tootmise tehnoloogia . 1803 .a aprillikuus ilmus Londonis ühe mineraalikaupluse aknale teade uue elemendi pallaadiumi avastamisest ning uut metalli pakuti müügiks hinnaga üks silling (65 mg) eest. Londonis ringles kuulujutt pallaadiumi avastamisest kui aprillinalli. Tuginedes esialgsetele analüüsidele väideti tegemist olevat mitte uue metalliga, vaid hoopis plaatina ja elavhõbeda sulamiga. Siis levis kulutulena uus uudis. Ajakirjas "Nicholson´s Journal" avaldatud anonüümteates pakuti sellele, kes valmistab plaatinast ja elavhõbedast pallaadiumi, suurt preemiat - 20 kuldnaelsterlingit, so 168 grammi kulda. Katsetusteks anti aega üka aasta. Aeg möödus, ent preemia järele ei söendanud keegi minna. Siis teatas Londoni Kuningliku Seltsi sekretär W. Wollaston, et tema oli 1803.a avastanud pallaadiumi, esitanud anonüümteate aprillinaljana ning pakkunud välja preemia. Toorplaatinast avastas Wollaston veel teisegi plaatinametalli. Pallaadiumile anti nimi vastavastatud väikeplaneedi Pallase auks, siis teine plaatinametall sai oma soolade roosakaspunase värvuse põhjal (kreeka k. rhodon - roos) roodiumi nime.
Niisiis oli 19. sajandi algusaastaiks avastatud viis plaatinametalli, kusjuures tooraineks olid Lõuna-Ameerika hallid liivad . Viimane, kuues plaatinametall avastati Venemaal ja see fakt on kaudselt seotud ka Eestiga.
Pärast Uraali plaatinamaardla avastamist saadeti sealseid plaatinamaagi proove uurimiseks paljudele teadlastele, sealhulgas Wollastonile, kes oli plaatinatoormaagi uurimisega kuulsaks saanud. Viimane väitis pärast analüüsi, et Uraali maak on identne Lõuna-Ameerika maagiga. Teisel seisukohal oli Tartu Ülikooli professor Gottfried Osann. Pärast Uraali maagi uurimist teatas Osann, et on avastanud sellest kolm uut elementi: pluraaniumi, poliiniumi ja ruteeniumi. Tolle aja nimekaim keemik Jöns Jacob Berzelius , kelle erapooletu, kuid autoriteetne sõna oli üldtunnustatud, ei kinnitanud Osanni avastusi. 1844.a ilmus Tartust pärit, kuid siit Kaasani ülikooli tööle siirdunud Carl Clausi teadustöö, mis oli pühendatud N. Lobatsevskile ja käsitles uue elemendi ruteeniumi avastamist. Septembrikuus saatis Claus uue elemendi preperaate kontrollimiseks Berzeliusele Stockholmi ja akadeemik Hessile Peterburi. Berzeliuse esialgne arvamus oli negatiivne. Ta väitis, et tegemist on ebapuhta iriidiumisoolaga. Claus ei jõudnud veel kirjale vastatagi, kui kaheksandal päeval pärast esimese kirja saatmist võttis Berzelius oma eitava otsuse tagasi, kirjutades: " Proov on uue metalli sool." 25. oktoobril 1844 tehti Peterburi Teaduste Akadeemia pidulikul koosolekul teatavaks uue elemendi avastamine. Berzelius õnnitles teadlast uue esimese Venemaal avastatud elemendi puhul, millele anti Venemaa auks nimeks ruteenium (Ruthenia - Venemaa). Clausi aga premeeriti 1845.a Demidovi preemiaga - 5000 kuldrublaga. Osann siisko vaidlustas Clausi prioriteedi. Ta tugines oma Uraali plaatinamaagi uurimisele ja nimetusele "ruteenium", mille ta oli esimesena välja pakkunud. Erilist kõlapinda tema protestid tol ajal ei leidnud. Alles eelmisel sajandil on mõned nõukogude ja välismaa teadlased taas arutlenud Osanni sansside üle ruteeniumi maagist eraldaja aule.
Clausi tööga pandi punkt plaatinametallide avastamisloole. Nüüd olid kõik kuus plaatinametalli avastatud. Ent nende metallide paigutamine perioodilisussüsteemi oli D. Mendelejevile veelgi probleemiks. Triaadide paigutus süsteemis on teatud määral erandlik , võrreldes teiste alarühmadega. Täpselt ei olnud määratud ka plaatinametallide aatommassid. Mendelejev pöördus abi saamiseks kuulsa poeedi Mihhail Lermontovi sugulase Julia Lermontova poole, kes täpsustas plaatinametallide aatommasse. Nüüd sattusid kuus plaatinametalli kahe triaadina perioodilisussüsteemi. Süsteem kannatas välja sellegi katsumuse.
Plaatinametallid on haruldased metallid, mille maailmavarud on suhteliselt piiratud. Ennustatakse, et aatomienergeetika arenguga tekib uus plaatinametallide tooraine allikas.

Pallaadium

Kõige levinum plaatinametall on pallaadium .
Pallaadiumi on maakoores plaatinametallidest kõige rohkem. Pallaadium on suurepärane sepistusmaterjal, mille juures annab hõlpsasti rakendada kõiki juveliirkunsti tehnikaid - kohrutamist, stantsimist, granuleerimist, graveerimist, perforeerimist, filigraani jm.
Raudmeteoriitides on olukord vastupidine , siin on kõige rohkem plaatinat, millele järgnevad osmium, ruteenium ja iriidium. Pallaadium on meteoriitides sisalduselt eelviimasel kohal, veelgi haruldasem on vaid roodium . Võrreldes kullaga on maakoores pallaadiumi kümme korda rohkem, kuid tema varud jagunevad maailmas väga ebaühtlaselt. Päikese spektris avastati pallaadium samaaegselt heeliumiga 1868.a. See viitab tema laialdasele levikule kosmoses. Mitmeteltki omadustelt on pallaadium plaatinametallide seas unikaalne . Tal on kõige madalam sulamistemperatuur ja kõige väiksem tihedus. Pallaadiumiaatom on ainulaadne. Nüüdisajal tuntud 110 keemilisest elemendist on ta ainuke, mille väliselektronkihis on 18 elektroni.
Et plaatinametallide hind ja tihedus ei ole alati korrelatsioonis, siis tuleb arvestada, et esemete valmistamisel on metalli massi kõrval olulisim metalli tihedus (st massi ja ruumala vahekord); võrdluseks: ühesuguse kuju ja suurusega sõrmuste puhul on hõbesõrmus üle kahe korra kergem plaatinasõrmusest. Seepärast on pallaadium massi järgi 3,8 korda, ruumala järgi aga 7 korda plaatinast odavam. Roodium on massi järgi kolmandiku võrra kallim kui plaatina, ruumala järgi aga viimasest veerandi võrra odavam.
Pallaadium on tähtis sulamikomponent. Pallaadiumi ja hõbeda sulamist tehakse hambaproteese. Väga nägus ja dekoratiivne on pallaadiumi (20 %) sulam kullaga (80 %). See ehete valmistamiseks kasutatav sulam sai välismaal tuntuks valge kulla nime all.
Titaan ei reageeri lämmastikhappe ega kuningveega, kuid astub kergesti reaktsiooni sool- ja väävelhappega, mis oluliselt piirab titaani kasutamist. Kui tiataan sisaldab aga ühe protsendi pallaadiumi, siis ta nimetatud hapetega ei reageeri. Sellist sulamit kasutatakse keemiatööstuse seadmete ja aatomireaktorite ehitamisel. Pallaadiumi mõjul suureneb sulami korrosioonikindlus üle kümne tuhande korra, seepärast kaetakse temaga vastutusrikkaid elektrikontakte. Pallaadium kuulub termopaarimetallide koostisse. Pallaadiumi ja hõbeda ning plaatina ja volframi sulamist valmistatakse andureid, mille abil mõõdetakse reaktiivmootoreis, turbiinides ja teistes ekstreemsetes tingimustes töötavais seadmeis füüsikalisi parameetreid (temperatuuri, õhku). Kõikides rõhu all töötavais seadmeis on kaiseklapid, mis ülerõhu puhul purunevad või avanevad , vältimaks kogu aparatuuri purunemist. Sel eesmärgil kasutatakse kaitseklapis pallaadiumkettaid. Laia leviku osaliseks on saanud ka pallaadiumehted. Need on dekoratiivsed, ei oksüdeeru ega tuhmu õhus. Pallaadiumist on vermitud ka medaleid. Nt teadussaavutusi autasustatakse Wollastoni medaliga, mis on tehtud pallaadiumist.
Pallaadiumil on erakordne võime neelata vesinikku. Üks mahuosa pallaadiumi võib absorbeerida ligi tuhat korda suurema ruumala vesinikku. Niisugusele olukorrale vastab ühendi Pd4H3 tekkimine. Neeldunud vesinik eraldub metallist atomaarsena, olles seejuures keemiliselt äärmiselt aktiivne: lihtaine väävel muutub temaga reageerimisel vesiniksulfiidiks, joodist tekib vesinikjoiid jne. Neil reaktsioonidel esineb pallaadium katalüsaatorina, muutes vesiniku reageerimisvõimeliseks. Kõrgemal temperatuuril läbib vesinik kergesti pallaadiumvaheseina, pallaadium ei ole takistuseks vesinikule, nii nagu sõel ei pea vett. Sead omadust kasutatakse vesiniku puhastamiseks temas sisalduvaist lisandeist, sest viimased ei läbi pallaadiumi. Vingugaasi olemasolu tuvastatakse pallaadiumkloriidi lahusega immutatud pabeririba abil. Sellel redutseerub süsinikoksiidi mõjul metalliline pallaadium ning paber tumeneb või värvub mustaks.

Roodium

Ruteeniumi ja roodiumi rakendusi
Pallaadiumiga võrreldes kasutatakse neid metalle vähem. Et roodium läheneb peegeldusvõimelt parimale peeglimetallile hõbedale, kaetakse astronoomiaseadmete peegelpind ja prozektori reflektorid roodiumikihiga. See peegel ei tuhmu ega tumene õhus nii nagu hõbepeegel, mistõttu seadmete optilised omadused ei halvene. Roodium on keemiliselt püsiv ning ei astu reaktsiooni keemiliste ühenditega,olles vastupidav isegi fluori mõjule, kaetakse keemiareaktorite sisepinnad õhukese roodiumkihiga.5-...10 protsendiline roodiumilisand muudab plaatinatraadi tunduvalt vastupidavamaks.
Tugevaläikeliste ja kõva (5,5-6) roodiumiga kaetakse hõbedast ja valgest kullast teeteid, et suurendada nende ilu ja kaitsta neid mehhaaniliste vigastuste eest. Ka roodiumi toodab Venemaa teistest rohkem, rahuldades ligi 30 % maailmaturu nõudlusest. Roodiumi hind on väga kõrge: 2000.a oli see 2350 dollarit unts.
Kerged plaatinametallid on efektiivsed katalüsaatorid. Ruteeniumi abil toodetakse ka glütserooli (glütseriini) ja teisi mitmealuselisi alkohole. Plaatina-roodiumkatalüsaatori abil saadakse ammoniaagist lämmastikhapet. Vesi, milles on lahustunud roodiumiühendeid, laguneb päikesevalguse toimel kergesti vesinikuks ja hapnikuks.
Suurenenud on ka huvi rakendada plaatinametalle ravimitena ja mujal meditsiinis. Roodiumi kolloidühenditega raviti grippi, ruteenuimiühenditega tuberkuloosi. Baariumtetratsüanoplatinaat on tundlik röntgeni- ja radioaktiivse kiirguse suhtes, seepärast kaetakse sellega röntgeniseadmete ekraane. Ruteeniumiühenditega on hakatud ravima nahahaigusi ja mõningaid vähivorme. Pöördelise tähtsusega vähivastases kemoteraapias oli plaatinaühendite efektiivse toime avastamine.
Ülevaade plaatinametallide maailmatoodangu kasutamisest: 1/3 toodangust läheb keemiatööstusesse, 1/5 - nafta töötlemiseks; elektrotehnika , klaasitööstus ja autoehitus tarbivad kokku 2/5 toodangust, ülejäänud osa kulub ehete valmistamiseks ja meditsiini vajadusteks.
Praegu ostetakse 85 % plaatinaehetest Jaapanis. Nõudluse kasvu on märgata ka Hiinas. Euroopa turgudel on plaatina hall värv vähepopulaarne. Uudse tootena on turule jõudnud omapärased korallroosad ja kergelt kullakarvalised plaatina-alumiiniumi-vasesulamid, mis peaksid plaatina populaarsust tõstma ka Euroopas.
Tänapäeval on peegel igaühele kättesaadav tarbeese . Peale tavaliste peeglite kasutatakse teaduses ja tehnikas eri suuruste ja kujuga plaatinapeegleid, mis on eriti vajalikud kõrgetemperatuuriliste protsesside jälgimiseks.
Praegu ületab kõigi väärismetallide nõudlus nende aastatoodangu ning mitte ükski teine börsikaup pole viimase 20 aasta jooksul teinud läbi sellist hinnatõusu kui väärismetallid. Hinnatõusu põhjustavad kaks tegurit: esiteks on väärismetallid luksuskaup, mida inimesed sissetulekute suurenedes rohkem ostavad, ja teiseks laieneb nõudmine väärismetallide kui säästude paigutamise vahendi järele. Üha enam vajab väärismetalle ka tänapäeva tehnika. Seega: kui investeerite õigel ajal väärismetallidesse, on teil kauges tulevikus vähe võimalust kaotada.

Kasutatud kirjandus :

Ajakiri "Tehnika ja tootmine´´