Պլատինի օգտագործումը. Որտեղ և ինչպես է օգտագործվում պլատինը:

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-17 18:55

Երեք թանկարժեք մետաղներից ամենաթանկը, իհարկե, պլատինն է։ Երկրակեղևում տարածվածության առումով այն ամենահազվագյուտ տարրերից է։ Իր մաքուր տեսքով պլատինը գործնականում չի հայտնաբերվել և շատ թանկ է: Չնայած դրան, պլատինի օգտագործումը ազգային տնտեսության տարբեր ոլորտներում իսկապես շատ լայն է: Որոշ դեպքերում այս մետաղը կարող է նույնիսկ անփոխարինելի լինել։

Հայտնաբերման պատմություն

Մինչ օրս հայտնաբերված բոլոր պլատինե կոտորակները պլատինի համաձուլվածքներ են՝ իրիդիումով, պալադիումով, օսմիումով, երկաթով և ռոդիումով: Երբեմն հայտնաբերվում են նաև այս մետաղի միացություններ նիկելի կամ պղնձի հետ։ Իրականում, պլատինն ինքնին իր մաքուր տեսքով փայլուն սպիտակ-արծաթագույն երանգի մետաղ է։ Այն իր անունը պարտական է Հարավային Ամերիկան նվաճած իսպանացի կոնկիստադորին: Արտաքինից պլատինը շատ նման է արծաթին, բայց այն շատ ավելի սառնագենտ է: Իսպանացի կոնկիստադորները, ովքեր Հարավային Ամերիկայում հայտնաբերել են արծաթին նման մետաղ, սկզբում այն պարզապես դեն են նետել։ Միևնույն ժամանակ, նվաճողները նրան արհամարհանքով անվանել են պլատինա, որը նշանակում է «արծաթ»։

Մեր երկրումպլատինը հայտնաբերվել է 1819 թվականին: Նրա արդյունաբերական արդյունահանումը սկսվել է հինգ տարի անց: Սկզբում Ռուսաստանում պլատինի օգտագործումը սահմանափակվում էր հիմնականում մետաղագործությամբ։ Այն օգտագործվում էր որպես հավելում բարձրորակ պողպատների արտադրության մեջ։ Սակայն 1828 թվականին պլատինը գտավ այլ կիրառություն։ Այնուհետև, ցարի հրամանագրով, ռուսական դրամահատարանը սկսեց գումար հատել այս մետաղից։

Իր մաքուր տեսքով պլատինը ստացվել է միայն 1859 թվականին քիմիկոս Դեվելի կողմից։ Սկզբում այն արդյունահանվում էր Ռուսաստանում բացառապես Վերխ-Իսեցկի, Բիլիմբաևսկի և Նևյանսկ հանքավայրերում։ Այլ հարուստ հանքավայրեր հայտնաբերվել են 1824 թվականին։

Քիմիական և ֆիզիկական բնութագրեր

Պլատինը Մենդելեևյան համակարգի 6-րդ անցումային շրջանի խմբին պատկանող մետաղ է։ Նրա հիմնական հատկություններն են՝

• հրակայուն;
• կոշտ անկայունություն;
• կարողություն բյուրեղանալու երեսակենտրոն խորանարդ վանդակների մեջ:

Երբ տաքանում է, պլատինը լավ եռակցվում և գլորվում է: Բացի այդ, այս մետաղը կարող է բավականին ուժեղ կլանել թթվածինը: Ստորև բերված աղյուսակը ցույց է տալիս պլատինի հիմնական բնութագրերը.

Պլատինի հիմնական հատկությունները

Բնութագիր	Պարամետր
խտություն	21,45 գ/դմ3
Հալման կետ	1769 C
դիմադրողականություն	9,85 μՕմ սմ
կարծրություն	390-420 ՄՊա
Էլաստիկություն	173 GPa

Պլատինի համատարած օգտագործումը արդյունաբերության, բժշկության և տնտեսության այլ ոլորտներում, ի թիվս այլ բաների, արդարացված է նրա քիմիական կայունությամբ։ Այս մետաղը լուծվում է միայն aqua regia-ում և բրոմում: Տաքացման դեպքում պլատինը կարող է արձագանքել միայն նյութերի փոքր խմբի հետ։

Պլատինի հիմնական օգտագործում

Պլատինի օգտագործումը ոսկերչական արդյունաբերության մեջ հիմնավորված է առաջին հերթին նրա ազնվականությամբ, հազվադեպությամբ և գեղեցկությամբ: Հենց այս կերպ էր, որ այս մետաղը հիմնականում օգտագործվում էր մինչև անցյալ դարի կեսերը։ Արդյունահանված պլատինի ընդհանուր քանակի միայն մի քանի տոկոսն է օգտագործվել բժիշկների և ատամնաբուժական պրոթեզների կողմից: Այսօր այս ազնիվ մետաղի պահանջարկի աճը անշեղորեն աճում է։ Պլատինի եզակի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները, ի լրումն ոսկերչական արտադրանքի, այն դարձնում են չափազանց տարածված արդյունաբերության և ազգային տնտեսության տարբեր ոլորտներում:

• բժշկության մեջ;
• տիեզերական արդյունաբերություն;
• քիմիական արդյունաբերություն;
• օդանավեր և նավաշինություն;
• ապակու արդյունաբերության մեջ;
• ճարտարագիտության մեջ:

Այս թանկարժեք մետաղը, իհարկե, օգտագործվում է նաև բանկային գործերում։

Պլատինի օգտագործումը ոսկերչական արդյունաբերության մեջ

Իհարկե, ամենալայնըմետաղը օգտագործվում է տարբեր տեսակի զարդեր պատրաստելու համար։ Աշխարհի ոսկերչական արդյունաբերության մեջ տարեկան օգտագործվում է մոտ 50 տոննա պլատին։ Այս մետաղից կարելի է պատրաստել տարբեր զարդեր։ Պլատինե մատանիները, ինչպես նաև շղթաները, ականջօղերը, ապարանջաններն ու վզնոցները ոչ միայն գեղեցիկ են, այլև դիմացկուն։

Ոսկերչական արդյունաբերության մեջ ամենահայտնի մետաղը 950-րդ թեստն է։ Այս համաձուլվածքը պարունակում է 95% պլատին և 5% իրիդիում: Այս կազմի մետաղը բնութագրվում է առաձգականության և կարծրության բարձր աստիճանով։ Իրիդիումով համաձուլված պլատինից պատրաստված շղթաները, ապարանջանները և օղակները նախատեսված են հնարավորինս երկար ծառայելու համար։

Օգտագործում ազոտական թթվի և այլ քիմիական նյութերի արտադրության մեջ

Ճարտարագիտության մեջ պլատինը հիմնականում օգտագործվում է որպես կատալիզատոր: Հենց այս մետաղն է ամոնիակի NO-ի լավագույն օքսիդիչը ազոտաթթվի արտադրության մեջ: Այն օգտագործվում է այս դեպքում, սովորաբար 0,05-0,09 մմ տրամագծով մետաղական ցանցի տեսքով։ Ազոտական թթվի արտադրության մեջ առավել հաճախ օգտագործվում է ոչ թե մաքուր պլատին, այլ դրա համաձուլվածքը ռոդիումով։ Սա կատալիզատորը մի փոքր ավելի էժան է դարձնում, մեծացնում է նրա ակտիվությունը և երկարացնում պահպանման ժամկետը։

Պլատինն օգտագործվում է տեխնիկական արդյունաբերության մեջ, իհարկե, ոչ միայն ազոտաթթվի արտադրության մեջ։ Այս մետաղից պատրաստված կատալիզատորներն ունակ են արագացնել բազմաթիվ այլ քիմիական ռեակցիաներ։ Պլատինն օգտագործվում է, օրինակ, անուշաբույր և տեխնիկական ածխաջրածինների, կետոնների, ացետիլենի և այլնի հիդրոգենացման համար։ Այս մետաղը օգտագործվում է նաև ծծմբաթթվի արտադրության մեջ՝ SO₃ կամSO_2.

Կիրառում նավթի վերամշակման մեջ

Այս մասնագիտացման արդյունաբերական ձեռնարկություններում պլատինը իրականում բավականին լայնորեն օգտագործվում է։ Այս դեպքում այն նաև օգտագործվում է որպես կատալիզատոր։ Նավթի վերամշակման ժամանակ բենզինը ձեռք է բերվում այս մետաղի օգտագործմամբ հատուկ կայանքներում: Իհարկե բարձր որակ։ Նավթի վերամշակման արդյունաբերության մեջ պլատինը օգտագործվում է ոչ թե ցանցի, այլ նուրբ փոշու տեսքով։ Բենզինից բացի, այս մետաղից ստացվում են նաև տեխնիկական ջրածին և անուշաբույր ածխաջրածիններ։

Իհարկե, նավթավերամշակման արդյունաբերության մեջ կարող են օգտագործվել այլ կատալիզատորներ՝ մոլիբդեն, ալյումին և այլն: Այնուամենայնիվ, պլատինը դրանց համեմատ ունի այնպիսի անհերքելի առավելություններ, ինչպիսիք են երկարակեցությունը, ավելի մեծ ակտիվությունը և արդյունավետության բարձրացումը:

Պլատինի օգտագործումը էլեկտրատեխնիկայում և գործիքավորման մեջ

Այս մետաղի առավելություններից մեկն այն է, որ այն ունի կայուն էլեկտրական և մեխանիկական հատկություններ: Սա պլատինին չափազանց տարածված դարձրեց ազգային տնտեսության այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են՝

• ռադիոտեխնիկա;
• էլեկտրատեխնիկա;
• ավտոմատ;
• ճշգրիտ գործիքավորում.

Պլատինի օգտագործումը էլեկտրոնիկայի մեջ հնարավորություն է տալիս բարձր ճշգրտության սարքերի համար բարձրորակ կոնտակտներ արտադրել: Այս դեպքում մետաղը սովորաբար օգտագործվում է իրիդիումով համաձուլվածքի մեջ։ Շատ հաճախ, օրինակ, պլատինը օգտագործվում է դիմադրողական վառարանների կոնտակտներ ստեղծելու համար ևտարբեր տեսակի ցանցային սարքեր: Երբեմն այս մետաղի համաձուլվածքը կոբալտի հետ նույնպես օգտագործվում է տեխնիկայում։ Նման նյութը օգտագործվում է մագնիսների արտադրության մեջ, որոնք փոքր չափերի մեջ ունեն ձգողականության հսկայական ուժ։

Պլատինի կիրառում ավտոմոբիլային և տիեզերական արդյունաբերության մեջ

Ազգային տնտեսության այս ոլորտներում պլատինը նույնպես բավականին լայն կիրառություն է գտել։ Ավտոմոբիլային արդյունաբերության մեջ այս մետաղը առավել հաճախ օգտագործվում է որպես արտանետվող գազերի փոխարկիչների կատալիզատոր: Այս դեպքում այն օգտագործվում է որպես ծածկույթ կերամիկական մոնոլիտներում։

Տիեզերական արդյունաբերության և ինքնաթիռաշինության մեջ այս մետաղը հիմնականում օգտագործվում է վառելիքի բջիջների էլեկտրոդների արտադրության համար: Նմանապես պլատինը օգտագործվել է, օրինակ, Apollo շարքի բոլոր տիեզերանավերում։

Բժշկական օգտագործում

Այս ոլորտում պլատինի օգտագործումը փրկում է հազարավոր հիվանդների կյանքեր: Այս մետաղի արժեքը այս դեպքում կայանում է նրանում, որ այն չունի նմանակներ բժշկության մեջ։ Օրինակ՝ պլատինից պատրաստվում են հատուկ վիրաբուժական գործիքներ, որոնք կարելի է ստերիլիզացնել ալկոհոլային այրիչի բոցում։ Այս մշակմամբ, ի տարբերություն այլ մետաղներից պատրաստվածների, նրանք չեն օքսիդանում։

Պլատինը, որի կիրառումը բժշկության մեջ, իհարկե, չի սահմանափակվում միայն վիրաբուժությամբ, կարող է օգտագործվել նաև ստոմատոլոգիայի, սրտաբանության և լսողական սարքերի մեջ: Հաճախ, օրինակ, այն օգտագործվում է որպես հեղուկացիր՝ նախատեսված գործիքների արտադրության մեջատամնաբուժական բուժում. Սրտաբանության և լսողական սարքերի մեջ օգտագործվում են էլեկտրոդներ, որոնք պատրաստված են դրա համաձուլվածքից իրիդիումով։ Դրանք հիմնականում օգտագործվում են սրտի ակտիվությունը խթանելու համար։ Դրանք նաև հաճախ օգտագործվում են լսողության կորուստ ունեցող մարդկանց իմպլանտներ պատրաստելու համար։

Պլատինի կիրառում ապակու արդյունաբերության մեջ

Պլատինը մետաղ է, ի թիվս այլ բաների, որը լայնորեն օգտագործվում է բարձրորակ օպտիկայի արտադրության մեջ։ Բացի այդ, այն հաճախ օգտագործվում է ռոդիումի հետ համաձուլվածքի մեջ ապակե մանրաթելերի ձուլվածքների արտադրության մեջ, որոնց հաստությունը հաճախ չի գերազանցում 1 միկրոնը: Նման մետաղը հեշտությամբ կարող է դիմակայել հազարավոր ժամ տաքացմանը մինչև 1450 C: Բացի այդ, ռոդիումի և պլատինի համաձուլվածքը գործնականում չի արձագանքում ջերմաստիճանի ուժեղ փոփոխություններին և դիմացկուն է կոռոզիայից:

Ի թիվս այլ բաների, այս մետաղը շատ հաճախ օգտագործվում է նաև տարբեր տեսակի սարքավորումների արտադրության մեջ, որոնք նախատեսված են բարձրորակ ապակի պատրաստելու համար: Նման մեխանիզմները արտադրական գործընթացում չեն դեֆորմացվում և չեն օքսիդանում։ Նրանք նաև չեն արձագանքում հենց արտադրված ապակու հետ: Շատ հաճախ այս ոլորտում, օրինակ, օգտագործվում են պլատինե կարասներ: Հենց դրանցում է պատրաստվում լայնորեն հայտնի և շատ թանկ չեխական ապակին։

Քիմիական կիրառություններ

Այս դեպքում պլատինը նաև օգտագործվում է հիմնականում կարասների և այլ լաբորատոր սարքավորումների արտադրության համար՝ բաժակներ, դիմադրողական ջերմաչափեր և այլն։ Նման արտադրանքը հիմնականում օգտագործվում է տարբեր տեսակի գերմաքուր նյութերի արտադրության համար։ Կիսահաղորդչումբյուրեղները չպետք է ունենան, օրինակ, ոչ մի օտար ատոմ սեփական միլիոնի համար: Սրանք այն արդյունքներն են, որոնց թույլ է տալիս հասնել պլատինե սարքավորումների օգտագործումը։

Եզրակացության փոխարեն

Պլատինի օգտագործումը վերը քննարկված ոլորտներում նպատակահարմար է և հիմնավորված: Բայց, իհարկե, այս մետաղը կարող է օգտագործվել նաև ազգային տնտեսության այլ ոլորտներում։ Օրինակ, պլատինը հաճախ օգտագործվում է լազերների բյուրեղների աճեցման համար օգտագործվող խառնարաններ պատրաստելու համար և ցածր հոսանքների տեխնիկայի համար կոնտակտներ: Օգտագործվում է նաև կողմնացույցի ասեղակալներ, հակատարիքային կոսմետիկ քսուքներ և լոսյոններ, հակաքաղցկեղային դեղամիջոցներ և այլն պատրաստելու համար։