Plaatinametallid (0)

Raili Silluste

Plaatinametallid

Õppeaines: Informaatika
Mehaanikateaduskond
Õpperühm: KMI11
Juhendaja : õppejõud H. Jokk
Tallinn 2010

Sisukord

Plaatinametallid

Keemiliselt kõige püsivamateks metallideks on 6 plaatinametalli. Need on väärimetallid, mis on kullast kallimad ja moodustavad perioodilisussüsteemis 2 triaadi. Sõltuvalt metallide tihedusest eristatakse kergete ja raskete plaatinametallide triaadi. Sõltuvalt metallide tihedusest eristataks kergete ja raskete plaatinametallide triaadi. Kerged Pt-metallid on ruteenium (Ru), roodium (Rh) ja pallaadium (Pd), mille tihedus on ~12 g/cm3. Rasked Pt-metallid osmium (Os), iriidium (Ir) ja plaatina (Pt) on kergest ligi 2 korda raskemad (tihedus ~22g/cm3). Maakoores leidumise poolest on plaatinametallid kullast haruldasemad. Nende levimus väheneb reas Ru→Pt→Pd→Rh→Os→Ir.

Avastamine

Eheplaatina on inimkonnale tuntud juba ammu . Muinas-Egiptuse XII dünastia ajast pärit kulesemetes oli plaatina sisaldus kõrge. Vana-Roomas loeti plaatinat aga plii erimiks. 1557 . a. nimetas Julius Caesar Scalinger plaatina hispaania keelse hõbeda nimetuse plata järgi hõbedakeseks- plaatinaks. Maailmarändur don Antonio de Ulloakirjeldas oma Lõuna-Ameerika reisil kogetud kull pesemist ja kulla eraldamist plaatinast. Plaatina oli sel ajal kullast odavam. Kuna plaatina tihedus on lähedane kulla tihedusele , siis oli võimalik kulda võltsida sellesse plaatina sulatamisega. Seepärast tuli kuninga dekreeni kohaselt kogu eraldatud plaatina uputada jõgedesse.
1776.a ilmusid Pariisi juveelikaupluste vitriinidele plaatinast ehted . Ühesuuruseid briljante eksponeeriti nii kulla- kui ka plaatina raamistuses. Tõdeti, et plaatina suurendab briljandi värvidemängu ja kivi tundub sellises raamistuses suuremana. Nii algas plaatina võidukäik. Smithson Tennant avastas 1803 .a veel 2 plaatinametalli. Neist ühe metalli soolad olid värvikirevad nagu vikerkaar ja metall sai iriidiumi (kreeka keeles iris - vikerkaar) nime. Teise metalli sooladel oli omapärane kloori ja küüslauku meenutav lõhn, isegi puhas metall lõhnas nõrgalt ja metall sai seepärast osmiumi (kreeka keeles osmo - lõhn) nime. Londoni Kuningliku Ühingu sekretär W.Wollaston eraldas toorplaatinast samuti 2 metalli: 1803. a pallaadiumi (nimi anti asteroid Pallase avastamise auks) ja roodiumi (kreeka keeles rhodon - roos), selle metalli soolade roosakaspunase värvuse järgi. Viimane, kuues plaatina metall avastati kas 1808., 1828. või 1844 . a. 1828. a. teatas Tartu Ülikooli professor Gottfried Wilhelm Osann, et eraldas plaatinamaagist 3 uut elementi, millest ühte nimetas ruteeniumiks (Ruthênia – Venemaa ladina keeles). Kuid J. Berzelius pidas seda eksiavastuseks. 1844. a. teatas Tartust pärinev baltisaksa päritoluga keemik -farmatseut Carl Claus, kes töötas Kaasani ülikoolis professorina, ruteeniumi avastamisest. J. Berzelius pidas avastust seekord tõeseks, kuigi Osann vaidlustas prioriteeti, sest isegi nimi pärines temalt. Mõnedes teatmeteostes nimetakase nüüdisajal ruteeniumi avastajaks hoopis poola õpetlast, Vilniuse ülikooli professorit Jedrzei Sniadecki (1808) ja paralleelavastajaks Tartu Ülikooli prof. G Osanni (1828). Niisiis on ruteeniumi avastamine igal juhul seotud Eestiga .

Koostis

Plaatinat leidub looduses ehedalt ja mineraalidena. Viimaseid on teada üle saja. Tähtsamad plaatina mineraalid on sperrüliit, kuperiit, bregiit, heversiit. Eheda plaatina mineraalid on ferroplaatina (ja polükseen), mis peale raua sisaldavad ka teisi plaatinametalle ning vaske ja niklit.

• Nimi: Plaatina
  
• Sümbol: Pt
  
• Aatomi number: 78
  
• Aatomi mass: 195.078 amü
  
• Sulamistemperatuur : 1770.0 °C (2045.15 °K, 3221.6 °F)
  
• Keemistemperatuur .: 3827.0 °C (4100.15 °K, 6920.6 °F)
  
• Elektronide/Prootonite arv: 78
  
• Neutronite arv: 117
  
• Kristallide struktuur: Kuupjas
  
• Tihedus: 21.45 g/cm3
  
• Värvus: Hõbedane
  

Kasutusalad

Plaatina kasutamises on aegade vältel toimunud suuri muutusi. Algselt piirasid plaatina kasutust tema kõvadus ja kõrge sulamistemperatuur. Seda ei olnud lihtne olemasolevate tavaliste tehnikatega töödelda.
Plaatina-metallid on ehtemetallid ja hambaproteesimaterjalid. Väga dekoratiivsedon Au-Pd- sulam – valgekuld ja kuldroosad Pt-Al-Cu- sulamid . Ir-Os-sulam on erakordsel kõva ja kulumiskindel. 1828.-44. a. olid Venemaal käibel 3-, 6- ja 12-rublased Pt-mündid. 1858. a. vermiti plaatinast Prantsusmaal 20-frangilisi münte ja 1872. a. Suurbritannias naelsterlingeid.
Enne Teist maailmasõda kulus umbes pool plaatinatoodangust eheteks, nüüd läheb aga 90% toodangust tehniliste vajaduste rahuldamiseks. sulaklaas on keemiliselt väga agressiivne, seepärast tõmmatakse klaas-kiudu läbi Pt- filjeeri . Pooljuhtmaterjale, optilist klaasi jt. Suure puhastusastmega aineid toodetakse Pt-tiiglis. Kui klaasile tekitada üliõhuke plaatinakelme, siis saab läbi niisuguse klaasi vaadata ainult seest väljapool; väljast vaataja näeb ainult oma peegelpilti. Nii klaasitud aknad ei vaja kardinaid. Plaatinametallid on efektiivsed katalüsaatorid hapete tootmisel. Viimasel aastakümnendil kulus aga 51% plaatina metallide toodangust autoheitgaasi kahjustustavate katalüsaatorite valmistamiseks. Selles muundatakse kahjulikud ja mürgised heitgaasi komponendid keskkonnale kahjutuks . Naftafraktsioonide töötlemisel plaatina-katalüsaatoriga saadakse kõrge oktaaniarvuga autobensiini. Lennukites kasutatakse plaatina-katalüsaatorit, et sissehingatavas õhus lõhustada mürgist osooni hapnikuks. (Karik 2001:59)
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.
19. sajandi viimasel poolel ja 20. sajandi esimesel poolel oli plaatina metall, millest valmistati eriti olulised ehted. Plaatina domineeris ehtemaailmas kuni Art Deco perioodini ning tema tähelend lõppes Teise maailmasõjaga, mil ta kuulutati strateegiliseks metalliks ja selle mittesõjaline kasutus keelati.
Keeld seostus plaatina ulatusliku kasutusega tööstuses. Plaatina on oluline tooraine autotööstuses, elektroonikas, naftakeemias, aga ka meditsiinis. Iga auto katalüsaator sisaldab plaatinat.
Plaatina võlu peitub ta välimuses. Tema välge sära on ainulaadne. Ta on ka kõige kõvem ehetes kasutatav väärismetall ning kaks korda raskem kui 14-karaadine kuld .
Plaatina on haruldane väärismetall. Praegu ongi plaatina ehtemetallina kõige otsitum hinnaliste vääriskivide (peamiselt briljantide) raamimisel (peamiselt oma tugevuse ja vastupidavuse pärast). Juveelitööstus kulutab 40% maailma plaatinatoodangust. Ühe grammi plaatina saamiseks tuleb mõnigi kord töödelda vagunitäis maaki . Õige oli käibeväljend: üks gramm toodangut – üks aasta tööd.
Plaatina populaarsus on viimastel aastatel kasvanud ning seda kasutatakse kulla asemel kihlasõrmuste valmistamisel, sest selle külm läige toob briljandi ilu kullast paremini esile. Tähelepanek, et eurooplaste kahvatu nahk sobib rohkem kokku plaatina ning hõbeda, kui kullast ehetega, leiab järjest ja järjest kõlapinda.
Kõige populaarsemad on plaatinast ehted hetkel Jaapanis . Sealsed tarbijad ostavad igal aastal ligi 85 protsenti maailmas toodetavatest plaatina-ehetest.

Lisad

Joonis1 Keemiliste elementide tabelis
Joonis2 Plaatina tükid

Kasutatud kirjandus

http://et.wikipedia.org/wiki/Plaatina
Hergi Karik “ Biometallid ja mürkmetallid”
0