Los metales del grupo del platino: una revisión de la lista, propiedades y aplicaciones

metales del grupo del platino – es de seis elementos químicos preciosos nobles que se yuxtaponen en la tabla periódica. Todos son metales de transición de los grupos 5-6, 8-10, período.

Metales del Grupo del Platino: Lista

El grupo consta de los seis elementos químicos siguientes dispuestos en orden creciente de peso atómico:

• Ru – rutenio.
• Rh – rodio.
• Pd – paladio.
• Os – Os.
• Ir – iridio.
• Pt – platino.

metales del grupo del platino tienen una tonalidad de color blanco plateado, con la excepción de osmio, que el color es de color blanco azulado. Su comportamiento paradójico química en que son altamente resistentes a la mayoría de los reactivos, pero se utilizan como catalizadores o acelerar fácilmente controlando la velocidad de las reacciones de oxidación, reducción y de hidrogenación.

Rutenio y osmio se cristalizan en el sistema de empaquetamiento compacto hexagonal, mientras que otros tienen una estructura cúbica centrada en las caras. Esto se refleja en la mayor dureza de rutenio y osmio.

Historia del descubrimiento

A pesar de que los artefactos de platino y oro datan de 700 aC. e., de la presencia de metal es más bien accidental de la regularidad. Los jesuitas en el siglo XVI, mencionado guijarros grises densos asociados con depósitos de oro de aluvión. Estas piedras no se pueden fundir, pero forman una aleación de oro, los lingotes se vuelve frágil, y era imposible de limpiar. Piedras comenzaron a llamar a la platina del Pinto – pastillas de material de plata del río Pinto, un afluente del río San Juan en Colombia.

platino maleable, que puede ser obtenido sólo después de una limpieza de metales completa, fue identificado por el físico Shaba francés en 1789. Desde que se hizo una taza, presentado al Papa Pío VI. En la apertura de paladio en 1802, dijo el químico Inglés William Wollaston, quien nombró química. elemento de metal del grupo del platino después de que el asteroide. Wollaston posteriormente declaró el descubrimiento de otra sustancia presente en el mineral de platino. Se llamó rodio debido al color rosa de las sales metálicas. iridio (nombre de la diosa del arco iris Iris debido a la abigarrado sus sales) de apertura y de osmio (de la palabra griega "olor" porque el olor de cloro de su óxido volátil) fueron hechas por el químico británico Smithson Tennant en 1803. científicos franceses Hippolyte Victor Collet-Deskoti, Antoine-Fransua Furkrua, y Nicolas-Lui Voklen identificaron dos metales al mismo tiempo. Rutenio, aislado e identificado por el último elemento obtuvo su nombre del nombre latino de la rusa el químico ruso Karl Karlovich Klaus en 1844.

A diferencia de tales fácilmente aislados en un estado relativamente puro por agentes de refinación fuego simples, tales como oro, plata y metales del grupo del platino requerir tratamiento químico acuoso de complejo. Estos métodos no estaban disponibles hasta finales del siglo 19, por lo que la identificación y aislamiento de grupo del platino estuvo por detrás del oro y la plata desde hace miles de años. Además, el alto punto de fusión de estos metales ha limitado su uso hasta que los investigadores en Gran Bretaña, Francia, Alemania y Rusia no han desarrollado métodos para la conversión de platino en una forma adecuada para su procesamiento. Como los metales preciosos del grupo del platino comenzaron a ser utilizados en joyería desde 1900. Aunque este uso sigue siendo relevante hoy en día, gran parte de su industrial superó. El paladio se ha convertido en un material muy popular para los contactos en los sistemas de transmisión telefónica y otras comunicaciones inalámbricas, lo que garantiza una larga vida útil y una alta fiabilidad, y el platino, debido a su resistencia a la erosión por chispas, durante la Segunda Guerra Mundial comenzó a ser utilizado en bujías aviones de combate.

Después de la guerra los métodos de conversión extensión moleculares en el refinado de petróleo ha creado una enorme demanda de propiedades catalíticas que poseen los metales del grupo del platino. Por la década de 1970, el consumo se ha incrementado aún más cuando las normas de emisiones de automóviles en los EE.UU. y otros países ha llevado al uso de estos productos químicos en la conversión catalítica de gases de escape.

mineral

A excepción de pequeños depósitos aluviales de platino, paladio y osmiridio (una aleación de iridio y osmio), prácticamente no mineral, que han sido un elemento componente químico importante – un metal del grupo del platino. Los minerales son generalmente contenidos en minerales de sulfuro, particularmente pentlandita (Ni, Fe) ₉ S _8. El laurite más común RuS _2, irarsite, (Ir, Ru, Rh, Pt) asno, osmiridio (Ir, Os), cooperite, (PTS) y Bragg (Pt, Pd) S.

depósito más grande del mundo de los metales del grupo del platino – complejo Bushveld en Sudáfrica. Las grandes reservas de materias primas se concentran en los depósitos de Sudbury en Canadá y Norilsk-Talnakh en Siberia. En los EE.UU., los mayores yacimientos de minerales del grupo del platino se encuentran en Stillwater, Montana, pero aquí son mucho más pequeñas que en África del Sur y Rusia. productores de platino más grande del mundo son Sudáfrica, Rusia, Zimbabwe y Canadá.

Minería y refinación

mina de Sudáfrica y canadiense importante operado por el método de la minería. Prácticamente la totalidad de los metales del grupo del platino se extraen de cobre o sulfuro de níquel de minerales utilizando separación por flotación. Melting concentrado produce una mezcla que se lava fuera de sulfuros de cobre y níquel en un autoclave. La lixiviación del residuo sólido contiene del 15 al 20% de metales del grupo del platino.

A veces hasta a flotación usando la separación por gravedad. El resultado es un concentrado que contiene 50% de metal de platino, lo que elimina la necesidad de fundición.

propiedades mecánicas

Los metales del grupo del platino son significativamente diferentes propiedades mecánicas. El platino y el paladio son bastante suave y muy maleable. Con estos metales y sus aleaciones se pueden ejecutar tanto en caliente como en frío. El rodio se trata primero con un caliente, y entonces puede ser tratado con frío recocido bastante frecuente. Iridio y rutenio deben calentarse, trabajo en frío, no dan en.

Osmio – el sólido y el grupo tiene la temperatura de fusión más alta, pero su tendencia a la oxidación impone sus propias limitaciones. El iridio es más resistente a la corrosión de los metales de platino, rodio y apreciado para la conservación de sus propiedades a altas temperaturas.

aplicaciones estructurales

Como platino recocido limpio es muy suave, es susceptible a los arañazos y daños. Para aumentar su dureza se fusiona con una pluralidad de otros elementos. joyería de platino es muy popular en Japón, donde se le llama "Hackin" y "oro blanco". Las aleaciones para joyería que contiene 90% de Pt y Pd al 10%, que es fácil de manejar y de soldadura. La adición de rutenio mejora la dureza de la aleación, mientras se mantiene la resistencia a la oxidación. Las aleaciones de platino, paladio y cobre se utilizan en el producto falsificado, ya que son más difíciles de platino-paladio y menos costoso.

Crisoles utilizados para la producción de cristales individuales en la industria de semiconductores, requieren resistencia a la corrosión y la estabilidad a altas temperaturas. Para esta aplicación, es el platino el más adecuado, platino-rodio, e iridio. aleación de platino-rodio utilizado en la producción de termopares que se utilizan para la medición de altas temperaturas de hasta 1800 ° C. El paladio se utiliza ya sea en estado puro o en forma mixta en dispositivos eléctricos (consumo 50%), en aleaciones dentales (30%). Rodio, rutenio y osmio rara vez se utilizan en su forma pura – sirven como dopante a los otros metales del grupo del platino.

catalizadores

Alrededor del 42% de la de platino producido en Occidente, se utiliza como catalizador. De estos, 90% se utiliza en sistemas de escape de automóviles, en el que los gránulos o panales refractarios revestidos con platino (y paladio, y rodio) promueven la conversión de hidrocarburos no quemados, monóxido de carbono y óxidos de nitrógeno en agua, dióxido de carbono y nitrógeno.

Una aleación de platino y 10% de rodio en forma de una rejilla de metal al rojo vivo sirve como un catalizador en la reacción entre el amoníaco y aire para producir óxidos de nitrógeno y ácido nítrico. Cuando la alimentación de amoniaco con la mezcla de metano se pueden preparar ácido cianhídrico. Cuando el perfeccionamiento de platino sobre la superficie de los gránulos de alúmina en el reactor es un catalizador para la conversión de moléculas ramificadas de cadena larga de aceite en isoparafinas que se desean en una mezcla de gasolina de alto octanaje.

galvanoplastia

Todos los metales del grupo del platino se pueden aplicar galvánicamente. Debido a la dureza y brillo del revestimiento es más a menudo rodio aplicado. Aunque su valor en espesores comparables más altos que el platino menor densidad permite el uso de menos peso de material.

Palladium – metal del grupo del platino, que es más fácil de usar para el recubrimiento. Debido a la resistencia del material aumenta considerablemente. Rutenio ha encontrado aplicación en instrumentos destinados para el tratamiento de la fricción a baja presión.

compuestos químicos

complejos orgánicos de metales del grupo del platino tales como alkilplatiny complejos usados como catalizadores en la polimerización de olefinas, la producción de polipropileno y polietileno, así como la oxidación de etileno a acetaldehído.

sales de platino se utilizan cada vez más en la quimioterapia del cáncer. Por ejemplo, son parte de la droga tales como "Carboplatino" y "cisplatino". óxido de rutenio electrodos utilizados en la producción de cloro y clorato de sodio recubierto. sulfato de rodio y el fosfato de rodio utilizado en baños galvánicos.