Referaat plaatina (2)

Viljandi Paalalinna Gümnaasium
Referaat
Plaatina
Koostasid: Marianna Tampere ja Helen Linnas
9.a
Juhendas: Ave Vitsut
Viljandi
2006
1. Avastamine
Eheplaatina oli inimkonnale tuntud juba kauges minevikus. Muinas-Egiptuse XII dünastia ajast pärinevates kuldesemetes on kõrge plaatinasisaldus. Vanas Egiptuses ning Lõuna- ja Kesk-Ameerika asukad töötlesid seda juba 100 aastat e.m.a.
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.
1750. a ilmus Inglise filosoofiakirjas William Watsoni ja William Brownriggi kirjutis Poolmetallist nimega plaatina del Pinto. Seda loetakse esimeseks teaduslikuks artikliks plaatinast. Metall ei jõudnud Euroopasse enne 18. sajandit, aga siis saabus tõeline buum ning Louis XVI tõstis ta "metallide kuninga" seisusse.
Sajandeid asusid suuremad väljaspool Lõuna-Ameerikat olevad plaatina leiukoht venemaal.
( http://www.eu-youth.net/projects/keemia/index.php?sisu=elemendid&element=pt )
Järgmised neli plaatinametalli avastasid 1803 . aastal Briti teadlased - Smithson Tennant ja Londoni Kuningliku Seltsi sekretär William Wollaston.
Pallaadiumi avastamislugu algas aprillinaljaga. Aprillis 1803 ilmus Londonis tuntud Forsteri mineraalikaupluse aknale teade, et müüakse uut metalli pallaadiumi, hind 1 shilling graani (= 0,065 g) eest. See oli kui aprillinali, arvati, et "uus metall" on hoopis elavhõbeda ja plaatina sulam . Peatselt ilmus ajakirjas "Nicholson's Journal " teade, milles pakuti sellele, kes valmistab elavhõbedast ja plaatinast pallaadiumi, suurt preemiat - 20 kuldnaelsterlingit, mis tolle aja vääringus vastas 168 grammile kullale. Preemiataotlejaid aga ei olnud. Siis teatas William Wollaston, et tema avastas uue plaatinametalli pallaadiumi ja oli pakkunud välja ka preemia. See on ainus juhtum elementide avastusloos, kus avastamissaladust hoiti nii kaua ja tavatult. Tavaliselt järgneb teade elemendi avastamise kohta kohe, mõnikord isegi enne, kui avastus on lõplikku kinnitamist leidnud.
Pallaadiumi nimetus tuleneb Wilhelm Olbersi poolt 1802. aastal avastatud väikeplaneedi Pallase nimest. Sel ajal oli tava siduda astronoomilisi avastusi keemiaga.
Ka pallaadium leidis kohe rakendamist ehtemetallina. Pallaadiumi ja kulla sulam, nn valge kuld, on väga dekoratiivne.
Wollaston avastas samal aastal ka plaatinametall roodiumi. Nimetus tuleneb roodiumisoolade roosakaspunasest värvusest (kreeka rhodeios - roosa).
Smithson Tennant avastas 1803 osmiumi ja iriidiumi. Esimene sai nime oma ühendite iseloomuliku (mürgise) lõhna (kreeka osme - lõhn) järgi. Et iriidiumisoolad on niisama värvikirevad kui vikerkaar, siis anti teisele metallile nimetuseks iriidium (kreeka iris - vikerkaar).
( http://www.loodusajakiri.ee/horisont/artikkel16_15.html )
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 amu
Sulamistemperatuur : 1772.0 °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
( http://www.eu-youth.net/projects/keemia/index.php?sisu=elemendid&element=pt )
2. Plaatina
Plaatina on keemiliste elementide perioodilisussüsteemi VIII rühma element, selle järjenumber on 78 ning aatommass 195.08. Looduslik plaatina koosneb 5 stabiilsest isotoobist ja radioaktiivsest isotoobist.
Plaatina on hõbevalge plastne hästi töödeldav raskemetall. Omadustelt on plaatina plaatinametall ja sellisena väärismetall. Tema tihedus normaaltingimustel on 21,1 g/cm³ ja tema sulamistemperatuur 1768 Celsiuse kraadi.
See metall on keemiliselt väheaktiivne, õhus püsiv ning ei reageeri hapetega ega leelislahustega, toatemperatuuril reageerib aeglaselt broomiga, kuningveega moodustab heksaklorop-happe H 2 PtCl6 . Kõrgematel temperatuuridel ( üle 400-500 °C ) reageerib halogeenide ja teiste mittemetallidega näiteks fosfori, väävli ja süsinikuga.
(Ülo Kaevats , Toomas Varrak , 1994, lk 340)
Plaatina on soojust ja elektrit hästi juhtiv, suure tiheduse ja kõrge sulamispunktiga metall. Ta on väga püsiv atmosfääri ja hapete mõjutusele. Temasse ei toimi ei sool-, väävel- ega lämmastikhape, ta reageerib ainult kuningveega. Absoluutselt puhast plaatinat tema pehmuse tõttu tehnikas siiski ei rakendata. Tavaliselt kasutatav plaatina sisaldab 0.1 – 0.2% iriidiumi, mis tõstab oluliselt metalli kõvadust. Plaatina ebatavalised füüsikalised ja keemilised omadused – raskesti sulavus , hea elektrijuhtivus , erakordne keemiline püsivus – muudavad ta asendamatuks metalliks teaduses ja tehnikas, laboratooriumis ja tööstuses. Plaatinast valmistatakse retorte, tiigleid, pintsette, juhet , elektriahju-kütteelemente, kaalukausse, ainete põletuslusikaid jpm. Plaatina ruumpaisumiskoefitsent on sama nagu klaasilgi, seepärast on plaatinaelektroode kerge joota klaasi külge. Tekitades klaasile üliõhukese plaatinakihi, saame mittetuhmuva peegli.
(Hergi Karik, Aarne Tõldsepp 1974, lk 20)
Plaatinametallid on kõige kallimad väärismetallid. Väärismetallide mõiste on läbi käinud pika ajaloolise arengutee . Nii mõnigi nüüdisaja argielumetall, näiteks raud, tina või alumiinium on mingil ajalooperioodil olnud väärismetalli seisuses. Tänapäeval loetakse neiks siiski vaid hõbedat, kulda ja kuut plaatinametalli – plaatina, pallaadiumi, roodiumi, iriidiumi, osmiumi ja ruteeniumi.
Kuus plaatinametalli jagunevad kaheks kolmeliikmeliseks triaadiks. Muude erinevuste kõrval eristab viimaseid üksteisest metallide tihedus. Kui kergete plaatinametallide ruteeniumi, roodiumi ja palladiumi tihedus on umbes 12g/cm³, siis rasketel plaatinametallidel – osmiumil, iriidiumil ja plaatinal – on see ligi kaks korda suurem ehk ~ 22 g/ cm³.
(Hergi Karik,Aarne Tõldsepp 1974, lk 51)
2.1) Plaatina esimene teaduslik-tehniline rakendusala oli olla rahvusvahelise mõõtühikutesüsteemi etalonide materjal. Mõõtühikute kujunemine on läbi käinud pika arengutee. Antiigis ühtseid mõõtühikuid polnud.
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.
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.
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.
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. Igas 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, kuna 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.
Kasvavale populaarsusele vaatamata on plaatina üks maailma haruldasematest metallidest.
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 23 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 prognoositi plaatinametallide vajaduseks maailmas 400 tonni. Maakoores on ühe tonni kohta vaid 5 mg plaatinat, raudmeteoriidis aga 30 g.
Ehetes kasutatav plaatina on tegelikult kuue metalli - plaatina, pallaadiumi, roodiumi, ruteeniumi, iriidiumi ja osmiumi - sulam. Nimatatud metallid on plaatinale kaalult ja koostiselt nii sarnased, et olid pea eristamatud kuni 19. sajandini. Tänapäeval sulatatakse plaatina sageli kokku vase ja titaaniga. See on ainus väärismetall, mida kasutatakse 90-95-protsendilise puhtusega ehetes, mis on allergiat leevendava toimega ja ei määrdu.Plaatinast ehted kannavad märget: 900Pt, 950 Plat või Plat.
( http://www.eu-youth.net/projects/keemia/index.php?sisu=elemendid&element=pt )
3.)
1.Plaatina
3.Plaatinast ehted
4.) Kasutatud teavikud

Hergi Karik,Aarne Tõldsepp 1974, „Kallimad kui kuld“, Valgus, lk 20;51;53

Ülo Kaevats, Toomas Varrak, 1994, „Eesti entsüklopeedia. 7, Nõuk-rah”, Eesti Entsüklopeediakirjastus, lk 340

http://www.loodusajakiri.ee/horisont/artikkel16_15.html

http://www.euyouth.net/projects/keemia/index.php?sisu=elemendid&element=pt

http://www.vanderkrogt.net/elements/images/witzke/Platinum-GoodNewsBay_Alaska.JPG

http://www.lodinews.com/wedding2005/images/12_platinum.jpg

http://www.original-diamonds.co.uk/images/jewelry_knowledge_platinum.jpg
Sisukord

1. Plaatina avastamine

2. Plaatina

2.1 Plaatina kasutamine ja kasutusalad

2.2 Plaatina koostis

3. Pildid

4. Kasutatud teavikud