В каких продуктах содержатся элементы платиновой группы
Содержание статьи
Металлы платиновой группы
Расположение металлов платиновой группы в периодической системе химических элементов
H | He | |||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | |
Cs | Ba | La | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
Fr | Ra | Ac | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
* | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||||
** | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr |
Металлы платиновой группы (МПГ, Платиновая группа, Платиновые металлы, Платиноиды, ЭПГ) — коллективное обозначение шести переходных металлических элементов (рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина), имеющих схожие физические и химические свойства, и, как правило, встречающихся в одних и тех же месторождениях. В связи с этим имеют схожую историю открытия и изучения, добычу, производство и применение. Металлы платиновой группы являются благородными и драгоценными металлами. В природе главные источники МПГ — ликвационные медно-никелевые руды (месторождения Норильской группы (Норильский никель), Садбери) и малосульфидные собственно платинометальные (месторождения комплексов Бушвельд и Стиллуотер), реже отмечаются в колчеданно-полиметаллических и др. Иногда металлы платиновой группы подразделяют на две триады: рутений, родий и палладий — лёгкие платиновые металлы, а платина, иридий и осмий — тяжёлые платиновые металлы.
История[править | править код]
В Старом Свете платина не была известна, однако цивилизации Анд (инки и чибча) добывали и использовали её с незапамятных времён.
В 1803 году английский учёный Уильям Хайд Волластон открыл палладий и родий.
В 1804 году английский учёный С. Теннант открыл иридий и осмий.
В 1808 году польский учёный А. Снядицкий, исследуя платиновую руду, привезённую из Южной Америки, извлёк новый химический элемент, названный им вестием. В 1844 году профессор Казанского университета К. К. Клаус всесторонне изучил этот элемент и назвал его в честь Руси рутением.
Нахождение в природе[править | править код]
Платина и металлы её группы встречаются в природе в весьма рассеянном состоянии. Геохимически все эти элементы связаны с ультраосновными и основными породами. Известно около ста минералов платиновой группы. Минералы платиноидов распространены как в самородной форме, так и в виде твёрдых растворов и интерметаллических соединений с Fe, Ni, Cu, Sn, реже Au, Os, Pb, Zn, Ag. Наиболее распространёнными являются поликсен (Pt, Fe) где Pt 80 — 88 %, Fe 9 — 11 %, ферроплатина (Pt, Fe) (Fe 16 — 19 %), палладистая платина (Pt, Pd) (Pd 7 — 40 %), станнопалладинит Pd3Sn2Cu (Pd 40 — 45, Pt 15 — 20, Sn 28 — 33 %), гиверсит PtSb2 (Pt 45, Sb 51,5 %), звягинцевит (Pd, Pt)3(Pb, Sn).
Осмий, рутений и родий образуют твёрдые растворы. К ним относятся такие минералы как иридий (Ir, Os) (Ir 46,8 — 77,2 % Os 21 — 49,3 %), осмий (Os, Ir) (Os 67,9 %, Ir 17 %, Ru 8,9 %, Rh 4,5 %). Кроме того, в природе известны арсениды, сульфоарсениды и сульфиды платины, рутения и палладия, а именно сперрилит PtAs2 (Pt 56,2 %), куперит PtS (Pt 79,2 — 85,9 %), майчнерит (PdBiTe), высоцкит (Pd, Ni)5S (Pd 59,5 %, Ni 14,2 %, Pt 4,8 %), холлингвортит (Rh, Pt)AsS (Rh 25 %).
Генетические группы и промышленные типы месторождений[править | править код]
1. Магматические
а. хромит-платиновые месторождения (уральский тип)
б. месторождения комплексных платина-хромит-медно-никелевых руд (бушвельдский тип)
в. ликвационные медь-никель-платиновые месторождения (норильский тип)
г. благороднометальные медно-титаномагнетитовые месторождения в интрузиях габбро (волковский тип)
2. Россыпи
Свойства[править | править код]
Свойства платиновых металлов[1]
Атомный номер | Название, символ | Электронная конфигурация | Степени окисления | p, г/см³ | tпл, °C | tкип, °C |
---|---|---|---|---|---|---|
44 | Рутений Ru | [Kr]4d75s1 | 0, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 | 12,5 | 2334 | 4077 |
45 | Родий Rh | [Kr]4d85s1 | 0, +1, +2, +3, +4, +6 | 12,4 | 1963 | 3727 |
46 | Палладий Pd | [Kr]4d10 | 0, +2, +3, +4 | 12,0 | 1554 | 2937 |
76 | Осмий Os | [Xe]4f145d66s2 | 0, +2, +3, +4, +5, +6, +7, +8 | 22,6 | 3027 | 5027 |
77 | Иридий Ir | [Xe]4f145d76s2 | 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 | 22,7 | 2447 | 4380 |
78 | Платина Pt | [Xe]4f145d96s1 | 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 | 21,4 | 1769 | 3800 |
Все платиновые металлы светло-серые и тугоплавкие, платина и палладий пластичны, осмий и рутений хрупкие. Красивый внешний вид благородных металлов обусловлен их инертностью.
Тяжелые платиновые металлы обладают рекордно большой среди всех веществ плотностью.
Платиновые металлы обладают высокой каталитической активностью в реакциях гидрирования, что обусловлено высокой растворимостью в них водорода. Палладий способен растворить до 800-900[2] объёмов водорода, платина — до 100[2].
Все платиновые металлы химически инертны. Многие из них в твёрдом виде не растворяются даже в царской водке. [3] В мелкодисперсном виде или в виде губки царской водкой слабо растворяется рутений, и совсем незначительно — родий и иридий[4][5]. Платина и палладий более реакционноспособны, палладий растворяется в азотной кислоте, а платина — не так инертна, как принято считать, и растворяется даже в соляной кислоте в присутствии воздуха. Реакции растворения в царской водке идут с образованием хлоридных комплексов:
При окислении металлов кислородом воздуха образуются оксиды различного состава:
При нагревании все платиновые металлы реагируют с хлором и фтором:
В растворах платиновые металлы существуют только в виде комплексных соединений. Соединения платины используют в медицине в качестве препаратов, обладающих противоопухолевой активностью[6].
Производство[править | править код]
Промышленное производство платины первоначально велось в Америке. Лишь в 1819 году платиновые россыпи были впервые обнаружены на Урале близ Екатеринбурга. С тех пор Россия становится ведущим производителем платины, а, с момента открытия, и платиноидов.
В настоящее время почти 90 % всего объёма производства металлов платиновой группы разделено между платиной и палладием, остальные добываются и продаются в небольших количествах. 95 % запасов и 90 % производства МПГ сосредоточены в двух крупных месторождениях — Бушвельдском комплексе, находящемся на территории Южно-Африканской Республики, и в Норильском рудном районе, расположенном в России. В рудах Бушвельда содержание платины втрое выше, чем палладия, в то время как в Норильске наблюдается обратное соотношение. Поэтому ЮАР является крупнейшим мировым производителем платины, а Россия — палладия[7].
Запасы[править | править код]
Содержание платиновых металлов в земной коре (кларк) оценивается, как 10−8 % для платины, 10−9 % для палладия и 10−11 % для остальных платиновых металлов[8].
Общие запасы металлов платиновой группы на начало 2009 года оцениваются в 100 млн кг. Причем распределены они также неравномерно: ЮАР (63,00 млн кг разведанных запасов при 70,00 млн кг общих), Россия (6,20/6,60), США (0,90/2,00), Канада (0,31/0,39)[9]. На момент 2017 года общие запасы составляют около 167 млн кг[источник не указан 607 дней].
В России почти вся добыча металлов платиновой группы ведётся «Норильским никелем» (15 % мирового производства платины и 55 % производства палладия)[7] из месторождений сульфидных медно-никелевых руд в окрестностях Норильска (Октябрьское, Талнахское и Норильск-1 и др.), включающих более 99 % разведанных и более 94 % оцененных российских запасов. Кроме того, крупными являются: сульфидно-медно-никелевое месторождение Фёдорова Тундра (участок Большой Ихтегипахк) в Мурманской области, а также россыпи Кондёр в Хабаровском крае, Левтыринываям в Камчатском крае, реки Лобва и Выйско-Исовское в Свердловской области[10].
Применение[править | править код]
Когда платину стали завозить в Европу, её цена была вдвое ниже серебра. Ювелиры очень быстро обнаружили, что платина хорошо сплавляется с золотом, а так как плотность платины выше чем у золота, то незначительные добавки к золоту позволили изготавливать подделки, которые невозможно было отличить от золотых изделий. Такого рода подделки получили столь широкое распространение, что испанский король приказал прекратить ввоз платины, а оставшиеся запасы утопить в море. Однако, после отмены этого закона в 1778 году, платина постепенно завоёвывала популярность в ювелирной промышленности. В настоящее время практически все металлы платиновой группы тем или иным образом применяются при изготовлении ювелирных украшений.
Металлы платиновой группы иногда используют для изготовления монет. Например в России с 1828 по 1845 выпускались платиновые монеты номиналом 3, 6 и 12 рублей.
Платина и другие металлы платиновой группы используются частными лицами и компаниями в качестве накоплений.
Фьючерсы и опционы на металлы платиновой группы используются спекулянтами.
С середины 1970-х годов главной сферой применения платины и палладия стала автомобильная промышленность[7].
В электротехнической промышленности из металлов платиновой группы изготовляют контакты с большой степенью надёжности (стойкость против коррозии, устойчивость к действию образующейся на контактах кратковременной электрической дуги). В технике слабых токов при малых напряжениях в цепях используются контакты из сплавов золота с платиной, золота с серебром и платиной. Для слаботочной и средненагруженной аппаратуры связи широко применяют сплавы палладия с серебром (от 60 до 5 % палладия). Магнитные сплавы металлов платиновой группы с высокой коэрцитивной силой употребляют при изготовлении малогабаритных электроприборов. Сопротивления (потенциометры) для автоматических приборов и тензометров делают из сплавов металлов платиновой группы (главным образом палладия с серебром, реже с другими металлами). У них малый температурный коэффициент электрического сопротивления, малая термоэлектродвижущая сила в паре с медью, высокое сопротивление износу, высокая температура плавления, они не окисляются.
Металлы платиновой группы идут на изготовление деталей, работающих в агрессивных средах — технологические аппараты, реакторы, электрические нагреватели, высокотемпературные печи, аппаратуру для производства оптического стекла и стекловолокна, термопары, эталоны сопротивления и др.
При изготовлении инструментов металлы платиновой группы позволяют получить уникальные свойства по прочности, корозостойкости и долговечности.
Металлы платиновой группы используются в чистом виде, как биметалл и в сплавах (см. Платиновые сплавы). Химические реакторы и их части делают целиком или только покрывают фольгой из металлов платиновой группы. Покрытые платиной аппараты применяют при изготовлении чистых химических препаратов и в пищевой промышленности. Когда химической стойкости и тугоплавкости платины или палладия недостаточно, их заменяют сплавами платины с металлами, повышающими эти свойства: иридием (5-25 %), родием (3-10 %) и рутением (2-10 %). Примером использования металлов платиновой группы в этих областях техники является изготовление котлов и чаш для плавки щелочей или работы с соляной, уксусной и бензойной кислотами; автоклавов, дистилляторов, колб, мешалок и др.
Сплавы иридия с осмием, а также золота с платиной и палладием используют для изготовления компасных игл, напаек «вечных» перьев.
Высокие каталитические свойства некоторых металлов платиновой группы позволяют применять их в качестве катализаторов, например, платину применяют при производстве серной и азотной кислот.
В некоторых странах металлы платиновой группы используются в медицине, в том числе и в качестве небольших добавок к лекарственным препаратам.
См. также[править | править код]
- Благородные металлы
- Переходные металлы
Примечания[править | править код]
- ↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3403.html XuMuK.Ru — Платиновые металлы]. Дата обращения: 6 августа 2009.
- ↑ 1 2 Металлы. Характеристика драгоценных металлов. Благородные металлы (недоступная ссылка). — Характеристика драгоценных металлов. Архивировано 6 февраля 2013 года.
- ↑ Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Часть 3. Химия переходных элементов // Современная неорганическая химия. — Пер. с англ. — М.: Мир, 1969. — 592 с.
- ↑ Кнунянц И.Л. Краткая химическая энциклопедия: В 5 т / Редакционная коллегия. — М.: Пирометаллургия-С, 1965. — Т. 4. — 1182 с.
- ↑ Гемпел К.А. Справочник по редким металлам. — Пер. с англ. — М.: Пирометаллургия-С, 1965. — Т. 4. — 964 с.
- ↑ Препараты, применяемые для лечения онкологических заболеваний (недоступная ссылка). Дата обращения: 7 августа 2009. Архивировано 28 июня 2012 года.
- ↑ 1 2 3 «Вместо Ротшильдов и Оппенгеймеров», Сергей Шумовский, автор «Эксперт», Иван Рубанов; специальный корреспондент журнала «Эксперт».
- ↑ Ливингстон С. Химия рутения, родия, палладия, осмия, иридия, платины. М.: Мир, 1978. 366 с.
- ↑ MINERAL COMMODITY SUMMARIES 2009
- ↑ Металлы платиновой группы. Информационно-аналитический центр «Минерал»
Литература[править | править код]
- «Металлы и сплавы в электротехнике», 3 изд., т. 1-2, М.- Л., 1957;
- Бузланов Г. Ф., «Производство и применение металлов платиновой группы в промышленности», М., 1961:
- Йорданов Х. В., «Записки по металлургия на редките метали», София, 1959;
- Федоренко Н. В. Развитие исследований платиновых металлов в России. М.: Наука, 1985. 264 с.
- Ливингстон С. Химия рутения, родия, палладия, осмия, иридия, платины. М.: Мир, 1978. 366 с.
- Генкин А. Д. Минералы платиновых металлов и их ассоциации в медно-никелевых рудах Норильского месторождения. М.: Наука, 1968. 106 с.
- Металлургия благородных металлов / Под ред. Л. В. Чугаева. М.: Металлургия, 1987. 432 с.
- Синицын Н. М. Благородные металлы и научно-технический прогресс. М.: Знание, 1987. 46 с.
- Что мы знаем о химии?: Вопросы и ответы / Под ред. Ю. Н. Кукушкина. М.: Высш. шк., 1993. 303 с.
- Додин Д. А., Чернышов Н. М., Полферов Д. В., Тарновецкий Л. Л. Платинометальные месторождения мира. М.: Геоинформмарк, 1994. Т. 1, кн.1: Платинометальные малосульфидные месторождения в ритмично расслоенных комплексах. 279 с.
- Додин Д. А., Чернышов Н. М., Яцкевич Б. А. и др. Состояние и проблемы развития минерально-сырьевой базы платиновых металлов // Платина России. М.: Геоинформмарк, 1995. С. 7-48.
- Кривцов А. Н. Месторождения платиноидов: (Геология, генезис, закономерности размещения) // Итоги науки и техники. Рудные месторождения. 1988. Т. 18. 131 с.
- Рудные месторождения СССР. М.: Недра, 1974. Т. 3. 472 с.
- Чернышов Н. М., Додин Д. А. Формационно-генетическая типизация месторождений металлов платиновой группы для целей прогноза и металлогенического анализа // Геология и геофизика. 1995. Т. 36. С. 65-70.
Ссылки[править | править код]
- Платиновые металлы и их роль в современном обществе (Буслаева Т. М. , 1999), Химия
- Где добывают платиновые металлы (Чернышов Н. М. , 1998), Науки о Земле [1] [2]
- Статистические исследования на сайте mineral.ru: Металлы платиновой группы, Металлы платиновой группы, Рынок металлов платиновой группы в 2007 и 2008 гг.
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист. Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым). Список проблемных доменов |
Источник
Платиновая группа — Platinum group
Металлы платиновой группы (МПГ) в периодической таблице
H | He | |||||||||||||||||
Li | Be | B | C | N | O | F | Ne | |||||||||||
Na | Mg | Al | Si | P | S | Cl | Ar | |||||||||||
K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge | As | Se | Br | Kr | |
Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | Cd | In | Sn | Sb | Te | I | Xe | |
Cs | Ba | La | * | Hf | Ta | W | Re | Os | Ir | Pt | Au | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | At | Rn |
Fr | Ra | Ac | ** | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og |
* | Ce | Pr | Nd | Pm | Sm | Eu | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lu | ||||
** | Th | Pa | U | Np | Pu | Am | Cm | Bk | Cf | Es | Fm | Md | No | Lr | ||||
Металлы платиновой группы | ||||||||||||||||||
Другие благородные металлы |
металлы платиновой группы (сокращенно МПГ ; альтернативно, платиноиды , платиниды , платидизы , платиновая группа , платиновые металлы , платина семейства или элементы платиновой группы (ЭПГ) ) — это шесть благородных , драгоценных металлических элементов. сгруппированы в периодической таблице . Все эти элементы являются переходными металлами в d-блоке (группы 8, 9и 10 , периоды 5 и 6).
Шесть металлов платиновой группы: рутений , родий , палладий , осмий , иридий и платина . Они имеют схожие физические и химические свойства и, как правило, встречаются вместе в одних и тех же месторождениях полезных ископаемых. Однако их можно подразделить на элементы платиновой группы иридиевой группы (ИПГЭ: Os, Ir, Ru) и элементы платиновой группы палладиевой группы (PPGEs: Rh, Pt, Pd) на основе их поведения в геологических системах.
Три элемента над платиновой группой в периодической таблице (железо , никель и кобальт ) все являются ферромагнитными , это единственные известные переходные металлы с этим свойством.
С металлами платиновой группы, имеющими многие желательные свойства, они имеют широкое применение. Это также приводит к повышенному спросу на эти металлы. по мере увеличения их производства для использования.
Увеличение использования платиновой группы, а также производственной деятельности может вызвать риски для окружающей среды и здоровья человека, которые ранее не рассматривались, когда необходимы дополнительные исследования для определения рисков, связанных с использованием и производством металлов платиновой группы.
История
Встречающаяся в природе платина и ее богатые сплавы были известны доколумбовским американцам на протяжении многих лет. Однако, несмотря на то, что этот металл использовался доколумбовыми народами, первое упоминание о платине в Европе появляется в 1557 году в трудах итальянского гуманиста Юлия Цезаря Скалигера (1484-1558) как описание загадочного металл, найденный в шахтах Центральной Америки между Дариеном (Панама) и Мексикой («до сих пор невозможно было переплавить никаким из испанских искусств»).
Название платина происходит от испанского слова platina «маленькое серебро» — название, данное металлу испанскими поселенцами в Колумбии . Они рассматривали платину как нежелательную примесь в серебре, которое они добывали.
Свойства и использование
Копия NIST национальный прототип килограммового стандарта, изготовленный из сплава 90% платины — 10% иридия
По состоянию на 1996 год, наибольшее применение платиновых металлов в тысячах тройских унций / год было: Pd для автокатализаторов (4470), Pt для ювелирных изделий (2370), Pd для электроники (2070), Pt для автокатализаторов (1830), Pd для стоматологии (1230), Rh для автокатализатора катализаторы (490) и Pd для химических реагентов(230).
Платиновые металлы обладают многими полезными каталитическими свойствами. Они обладают высокой устойчивостью к износу и потускнению, благодаря чему платина особенно хорошо подходит для изготовления изысканных ювелирных изделий . Другие отличительные свойства включают стойкость к химическому воздействию, превосходные высокотемпературные характеристики, высокую механическую прочность, хорошую пластичность и стабильные электрические свойства. Помимо применения в ювелирных изделиях, платиновые металлы также используются в противораковых препаратах, в промышленности, стоматологии, электронике и катализаторах выхлопных газов автомобилей (VEC). VEC содержат твердую платину (Pt), палладий (Pd) и родий (Rh) и устанавливаются в выхлопной системе транспортных средств для уменьшения вредных выбросов, таких как оксид углерода (CO), путем их преобразования в менее вредные выбросы.
Возникновение
Как правило, ультраосновные и основныемагматические породы имеют относительно высокое содержание, и граниты низкие, следы ЭПГ. Геохимически аномальные следы встречаются преимущественно в хромовых шпинелях и сульфидах. Основные и ультраосновные магматические породы содержат практически все первичные МПГ мира. Основные слоистые интрузии , включая Бушвельдский комплекс , намного превосходят все другие геологические условия залежей платины. К другим экономически значимым месторождениям платиноидов относятся основные интрузии, связанные с паводковыми базальтами , и ультраосновными комплексами типа Аляска, Урал.
Минералы МПГ
Типичные руды для МПГ содержат ок. 10 г МПГ на тонну руды, таким образом, идентичность конкретного минерала неизвестна.
Платина
Платина может встречаться как самородный металл, но также может встречаться в различных минералах и сплавах. Тем не менее, сперрилит (платина арсенид , PtAs 2) руда , безусловно, является наиболее важным источником этого металла. Встречающийся в природе сплав платины с иридием, обнаруженный в минерал куперит (платина сульфид , PtS). Платина в самородном состоянии, часто сопровождаемая небольшими количествами других платиновых металлов, встречается в аллювиальные и россыпные месторождения в Колумбии , Онтарио , Уральских горах и некоторых западных Американских заявляется. Платина также производится в промышленных масштабах как побочный продукт переработки никелевой руды . Огромное количество переработанной никелевой руды компенсирует тот факт, что платина составляет только две части на миллион руды. Южная Африка с обширными месторождениями платиновой руды на рифе Меренского комплекса Бушвельд является крупнейшим производителем платины в мире, за которым следует Россия . Платина и палладий также добываются на месторождении Стиллуотер. Неусный комплекс в Монтане, США. Лидерами по производству первичной платины являются ЮАР и Россия, за ними следуют Канада, Зимбабве и США.
Осмий
Осмиридий представляет собой природный сплав иридия и осмия, обнаруженный в платиносодержащих речных песках в Уральских горах, а также в Северной и Южной Америке . Следы осмия также присутствуют в никельсодержащих рудах, обнаруженных в регионе Садбери , Онтарио вместе с другими металлами платиновой группы. Несмотря на то, что количество платиновых металлов, обнаруженных в этих рудах, невелико, большой объем переработанных никелевых руд делает возможным промышленное извлечение.
Иридий
Металлический иридий встречается с платиной и другими металлами платиновой группы в аллювиальных отложениях. Встречающиеся в природе сплавы иридия включают осмиридий и иридосмин , оба из которых представляют собой смеси иридия и осмия. Он извлекается в промышленных масштабах как побочный продукт при добыче и переработке никеля.
Рутений
Рутений обычно содержится в рудах вместе с другими металлами платиновой группы на Уральских горах и в Северной и Южной Америке . Небольшие, но коммерчески важные количества также обнаружены в пентландите , добываемом из Садбери, Онтарио , и в месторождениях пироксенита в Южной Африке .
Родий
Промышленная добыча родия сложна, поскольку он происходит в рудах, смешанных с другими металлами, такими как палладий, серебро , платина и золото . Он содержится в платиновых рудах и получается в виде белого инертного металла, который очень трудно плавить. Основные источники этого элемента расположены в Южной Африке, Зимбабве, в речных песках Уральских гор , в Северной и Южной Америке, а также в районе добычи медно-никелевого сульфида в бассейне Садбери. регион. Несмотря на то, что его количество на Садбери очень мало, большое количество переработанной никелевой руды делает извлечение родия экономически эффективным. Однако годовое мировое производство этого элемента в 2003 году составляет всего 7 или 8 тонн , а минералов родия очень мало.
Палладий
Палладий преимущественно содержится в сульфидах. минералы, в первую очередь пирротин. Палладий обнаружен как свободный металл и сплавлен с платиной и золотом с металлами платиновой группы в россыпных месторождениях Уральских гор в Евразии , Австралии , Эфиопия , Южная и Северная Америка . Однако его производят в промышленных масштабах из месторождений никель- меди , обнаруженных в Южной Африке и Онтарио, Канада . Огромный объем переработанной медно-никелевой руды делает эту добычу прибыльной, несмотря на ее низкую концентрацию в этих рудах.
Производство
Технологическая схема отделения металлов платиновой группы.
Производство индивидуальных металлов платиновой группы обычно начинается с остатков производства других металлов со смесью нескольких из этих металлов. Очистка обычно начинается с анодных остатков при производстве золота, меди или никеля. Это приводит к очень энергоемкому процессу добычи, что приводит к экологическим последствиям. Ожидается, что выбросы Pt вырастут в результате увеличения спроса на платиновые металлы, а также расширения горнодобывающей деятельности в Бушвельдском магматическом комплексе, поэтому необходимы дальнейшие исследования для определения воздействия на окружающую среду. Классические методы очистки используют различия в химической реакционной способности и растворимости некоторых соединений металлов при экстракции. Эти подходы привели к появлению новых технологий, в которых используется экстракция растворителем. .
Разделение начинается с растворения образца. Если используется царская водка , образуются хлоридные комплексы. В зависимости от деталей процесса, которые часто являются коммерческой тайной, отдельные МПГ получают в виде следующих соединений: малорастворимые (NH 4)2IrCl 6и (NH 4)2PtCl 6, PdCl 2 (NH 3)2, летучие OsO 4 и RuO 4 и [RhCl (NH 3)5] Cl 2.
Производство ядерных реакторов
Значительные количества трех легких металлов платиновой группы — рутения, родия и палладия — образуются в качестве продуктов деления в ядерных реакторах. С ростом цен и увеличением мирового спроса реакторное производство благородные металлы появляются в качестве альтернативного источника. Имеются различные отчеты о возможности извлечения благородных металлов деления из отработавшего ядерного топлива.
Экологические проблемы
Ранее считалось, что Металлы платиновой группы имеют очень мало отрицательных свойств по сравнению с их отличительными свойствами и их способностью успешно снижать вредные выбросы от автомобильных выхлопов. Однако даже с необходимо учитывать все положительные стороны использования металлической платины и отрицательные последствия их использования с точки зрения того, как это может повлиять на будущее. Например, металлическая Pt считается химически неактивной и неаллергенной, поэтому, когда Pt выделяется из VEC, она находится в металлической и оксидной формах, что считается относительно безопасным. Однако Pt может растворяться в дорожной пыли, попадать в водные источники, землю и в организм животных в результате биоаккумуляции. Эти воздействия платиновых групп ранее не рассматривались, однако со временем накопление металлов платиновой группы в окружающей среде может представлять больший риск, чем считалось ранее. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью понять угрозу, которую представляют платиновые металлы, тем более, что чем больше автомобилей эксплуатируется, тем больше будет выбросов платинового металла.
Биоаккумуляция металлов Pt у животных может представлять значительный риск для здоровья как людей, так и биоразнообразия. Виды, как правило, становятся более токсичными, если их источник пищи загрязнен этими опасными металлами Pt, выделяемыми из VEC. Это может потенциально нанести вред другим видам, включая людей, если мы будем есть этих опасных животных, таких как рыба.
Цисплатин — это лекарство на основе платины, используемое для лечения новообразований человека. Медицинский успех цисплатина противоречит серьезным побочным эффектам.
Платиновые металлы, извлеченные в процессе добычи и плавки, также могут оказывать значительное воздействие на окружающую среду. В Зимбабве исследование показало, что добыча платиновой группы вызвала значительные экологические риски, такие как загрязнение водных источников, отток кислой воды и ухудшение состояния окружающей среды.
Еще одна опасность, связанная с Pt, связана с галогенированной Соли Pt, которые могут вызывать аллергические реакции при высоких показателях астмы и дерматита. Это опасность, которую иногда можно увидеть при производстве промышленных катализаторов, вызывая у рабочих реакции. Рабочие, немедленно удаленные от дальнейшего контакта с солями Pt, не показали никаких доказательств долгосрочного воздействия, однако продолжающееся воздействие может привести к последствиям для здоровья.
Использование препаратов платины также требует переоценки, поскольку некоторые из побочных эффектов этих препаратов лекарства включают тошноту, потерю слуха и нефротоксичность. Использование этих препаратов профессионалами, такими как медсестры, также привело к некоторым побочным эффектам, включая хромосомные аберрации и выпадение волос. Следовательно, необходимо оценить и рассмотреть долгосрочные эффекты употребления и воздействия платиновых препаратов, чтобы определить, безопасны ли они для использования в медицинских целях.
Хотя воздействие относительно небольших объемов выбросов металлов платиновой группы может не иметь долгосрочных последствий для здоровья, существует значительная озабоченность по поводу того, как накопление выбросов металлической Pt повлияет на окружающую среду, а также на здоровье человека. Это угроза, требующая дополнительных исследований для определения безопасных уровней риска, а также способов снижения потенциальных опасностей, связанных с металлами платиновой группы.
См. Также
- Металлы платиновой группы в Африке
- Меренский Reef
Notes
Внешние ссылки
- Platinum Today: ведущий мировой авторитет по металлам платиновой группы
- Спотовые цены платиновой группы
- Страница Геологической службы США на сайте PGM
- Platinum ls Review: бесплатный , ежеквартальный журнал исследований в области науки и технологий металлов платиновой группы и разработок в их применении в промышленности
- Отчет Accenture о металлах платиновой группы из неземных источников
- База данных МПГ: данные, определяющие физические свойства и характеристики металлов платиновой группы и их сплавов
Источник