Платиновые металлы — элементы 5-го и 6-го переходных периодов периодической системы. Для них характерно заполнение 4d- и 5d-электронных орбиталей при наличии одного или двух s-электронов на более высоких (5s- и 6s-электронных) орбиталях.
Некоторые соединения рутения и осмия во многом напоминают соответствующие соединения железа — элемента той же группы 4-го периода. Родий по поведению в некоторых металлургических процессах сходен с кобальтом, палладий и платина — с никелем.
Сходство конфигураций внешних электронных оболочек в атомах платиновых металлов и близость эффективных атомных радиусов обусловливают близость химических свойств элементов. Наибольшие аналогии проявляются у элементов, стоящих в периодической системе друг под другом: у рутения и осмия, родия и иридия, палладия и платины.
У элементов же, стоящих рядом по горизонтали, проявляются заметные различия в свойствах. Вследствие сходства структур последнего электронного уровня наблюдается сходство свойств некоторых однотипных соединений элементов, расположенных по диагонали: рутения и иридия, родия и платины.
Будучи элементами переходных периодов, платиновые металлы ха-рактеризуются различными степенями окисления. Тенденции к присоединению электронов у них нет, они имеют только металлический характер. Максимально возможные, а также характерные степени окисления возрастают сверху вниз по вертикали (увеличивается расстояние внешних электронных оболочек от ядра) и убывают слева направо по горизонтали (d-орбитали постепенно заполняются электронами).
Осмий и рутений, которые имеют восемь внешних электронов, способны к проявлению максимальных степеней окисления VII и VIII (особенно с кислородом и оксигалогенидами). Степень окисления VI, характерная для рутения, осмия и лишь иногда для платины, иридия и родия, реализуется, главным образом, в кислородных соединениях.
Для рутения, осмия, платины и иридия наиболее характерна степень окисления IV, для родия — III, хотя степень окисления III довольно часто встречается в соединениях рутения и иридия. Низшие степени окисления (II, I) у родия, рутения, иридия, осмия встречаются реже. В основном они характерны для их соединений с органическими литандами. Степени окисления I и 0 у всех платиновых металлов реализуются весьма редко, главным образом, в карбонильных соединениях.
Благодаря высоким зарядам, небольшим ионным радиусам и наличию незаполненных d-орбиталей платиновые металлы представляю собой типичные комплексообразователи. Так, в растворах все их соединения, включая простые (галогениды, сульфаты, нитраты), превращаются в комплексные, поскольку в комплексообразовании участвуют ионы соединений, присутствующих в растворе, а также вода. Поэтому гидрометаллургия платиновых металлов основана на использовании их комплексных соединений.
Металлы платиновой группы: обзор, список, свойства и применение
Металлы платиновой группы – это шесть благородных драгоценных химических элементов, которые расположены рядом в периодической таблице. Все они являются переходными металлами 8–10 групп 5–6 периода.
Металлы платиновой группы: список
Группа состоит из следующих шести химических элементов, расположенных в порядке возрастания атомного веса:
- Ru – рутений.
- Rh – родий.
- Pd – палладий.
- Os – осмий.
- Ir – иридий.
- Pt – платина.
Металлы платиновой группы обладают серебристо-белым оттенком, за исключением осмия, цвет которого голубовато-белый. Их химическое поведение парадоксально в том, что они обладают высокой устойчивостью к воздействию большинства реагентов, но используются в качестве катализаторов, легко ускоряющих или контролирующих скорость окисления, восстановления и реакций гидрирования.
Рутений и осмий кристаллизуются в гексагональную плотноупакованную систему, а другие обладают гранецентрированной кубической структурой. Это выражается в большей твердости рутения и осмия.
История открытия
Хотя платиносодержащие золотые артефакты датированы 700 г. до н. э., присутствие этого металла является, скорее, случайностью, чем закономерностью. Иезуиты в XVI веке упоминали серые плотные камешки, связанные с аллювиальными месторождениями золота.
Эти камешки нельзя было расплавить, но они образовывали сплав с золотом, при этом слитки становились ломкими, и их уже было невозможно очистить.
Камешки стали называть platina del Pinto – гранулы серебристого материала из реки Пинто, впадающей реку Сан-Хуан в Колумбии.
Ковкая платина, которую можно получить только после полной очистки металла, была выделена французским физиком Шабано в 1789 году. Из нее был сделан кубок, преподнесенный папе Пию VI. Об открытии палладия в 1802 году сообщил английский химик Уильям Волластон, который назвал хим. элемент группы платиновых металлов в честь астероида.
Волластон впоследствии заявлял об обнаружении еще одного вещества, присутствующего в платиновой руде. Его он назвал родием из-за розового цвета солей металла.
Открытия иридия (по имени богини радуги Ириды из-за пестрой окраски его солей) и осмия (от греческого слова «запах» из-за хлорного запаха его летучего окисла) были сделаны английским химиком Смитсоном Теннантом в 1803 году.
Французские ученые Ипполит-Виктор Колле-Дескоти, Антуан-Франсуа Фуркруа, и Николя-Луи Воклен выделили два металла одновременно. Рутений, последний изолированный и идентифицированный элемент, получил свое название по латинскому наименованию России от русского химика Карла Карловича Клауса в 1844 году.
В отличие от таких легко выделяемых в относительно чистом состоянии путем простого огневого рафинирования веществ, как золото, серебро, металлы платиновой группы требуют сложной водно-химической обработки. Эти методы не были доступны до конца 19 века, поэтому выявление и изоляция платиновой группы отстала от серебра и золота на тысячи лет.
Кроме того, высокая температура плавления этих металлов ограничивала их применение, пока исследователи в Британии, Франции, Германии и России не разработали методы преобразования платины в форму, пригодную для обработки. Как драгоценные металлы платиновой группы начали использоваться в ювелирных изделиях с 1900 года.
Хотя такое применение остается актуальным и сегодня, промышленное намного его превзошло.
Палладий стал очень востребованным материалом для контактов в телефонных реле и других системах проводной коммуникации, обеспечивая длительный срок службы и высокую надежность, а платина, из-за своей устойчивости к искровой эрозии, во время Второй мировой войны стала применяться в свечах зажигания боевых самолетов.
После войны расширение методов молекулярной конверсии при переработке нефти создало огромный спрос на каталитические свойства, которыми обладают металлы платиновой группы. К 1970-м годам потребление выросло еще больше, когда стандарты автомобильных выбросов в США и других странах привело к использованию данных химических элементов в каталитической конверсии выхлопных газов.
Руды
За исключением малых россыпных месторождений платины, палладия и осмистого иридия (сплава иридия и осмия), практически нет руды, в которой бы основным компонентом был химический элемент – металл платиновой группы. Минералы, как правило, содержатся в сульфидных рудах, в частности в пентландите (Ni, Fe)9S8. Наиболее распространены лаурит RuS2, ирарсит, (Ir,Ru,Rh,Pt)AsS, осмиридиум (Ir,Os), куперит, (PtS) и браггит (Pt,Pd)S.
Крупнейшее в мире месторождение металлов платиновой группы – Бушвельдский комплекс в ЮАР. Большие запасы сырья сосредоточены в месторождениях Садбери в Канаде и Норильско-Талнахском в Сибири.
В США наибольшие залежи минералов платиновой группы расположены в Стилуотере, Монтана, но здесь они значительно меньше, чем в ЮАР и России.
Крупнейшими в мире производителями платины являются Южная Африка, Россия, Зимбабве и Канада.
Добыча и обогащение
Основные южноафриканские и канадские месторождения эксплуатируются шахтным способом.
Практически все металлы платиновой группы извлекаются из медных или никелевых сульфидных минералов с помощью флотационной сепарации.
Плавка концентрата производит смесь, которая вымывается из меди и сульфидов никеля в автоклаве. Твердый остаток выщелачивания содержит от 15 до 20% металлов платиновой группы.
Иногда до флотации используется гравитационное разделение. В результате получается концентрат, содержащий до 50% платиновых металлов, что избавляет от необходимости выплавки.
Механические свойства
Металлы платиновой группы значительно отличаются механическими свойствами. Платина и палладий довольно мягкие и очень ковкие.
С этими металлами и их сплавами можно работать как в горячем, так и в холодном состоянии. Родий сначала обрабатывают горячим, а позже его можно обрабатывать холодным с довольно частым отжигом.
Иридий и рутений должны быть нагреты, холодной обработке они не поддаются.
Осмий – самый твердый из группы и имеет наиболее высокую температуру плавления, но его склонность к окислению накладывает свои ограничения. Иридий наиболее коррозионностойкий из платиновых металлов, а родий ценится за сохранение своих свойств при высоких температурах.
Структурные применения
Поскольку дочиста отожженная платина очень мягкая, она восприимчива к царапинам и порче. Для увеличения твердости ее сплавляют со множеством других элементов. Платиновые драгоценности очень популярны в Японии, где ее называется «хаккин» и «белое золото».
Сплавы для ювелирных изделий содержат 90% Pt и 10% Pd, который легко обрабатывать и паять. Добавление рутения повышает твердость сплава, сохраняя стойкость к окислению.
Сплавы платины, палладия и меди используются в кованых изделиях, так как они тверже платино-палладиевых и менее затратны.
Тигли, используемые для производства монокристаллов в полупроводниковой промышленности, требуют коррозионной устойчивости и стабильности при высоких температурах. Для этого применения лучше всего подходят платина, платина-родий и иридий.
Платинородиевые сплавы используются в производстве термопар, которые предназначены для измерения повышенных температур до 1800 °C. Палладий применяют как в чистом, так и в смешанном виде в электрических устройствах (50% потребления), в стоматологических сплавах (30%).
Родий, рутений и осмий редко используются в чистом виде – они служат легирующей добавкой для других металлов платиновой группы.
Катализаторы
Около 42% всей платины, произведенной на Западе, используется в качестве катализатора. Из них 90% применяется в автомобильных выхлопных системах, где тугоплавкие гранулы или сотовые конструкции с платиновым покрытием (а также палладиевым и родиевым) содействуют преобразованию несгоревших углеводородов, окиси углерода и окислов азота в воду, углекислый газ и азот.
Сплав платины и 10% родия в виде раскаленной докрасна металлической сетки служит катализатором в реакции между аммиаком и воздухом для получения окислов азота и азотной кислоты.
При подаче вместе со смесью аммиака метана можно получить синильную кислоту.
При переработке нефти платина на поверхности гранул оксида алюминия в реакторе является катализатором преобразования длинноцепочечных молекул нефти в разветвленные изопарафины, которые желательны в смеси высокооктановых бензинов.
Гальваника
Все металлы платиновой группы можно наносить гальванически. Из-за твердости и блеска получаемого покрытия наиболее часто применяется родий. Хотя его стоимость выше, чем платины, меньшая плотность позволяет использовать меньшую массу материала при сопоставимой толщине.
Палладий – металл платиновой группы, который проще всего использовать для нанесения покрытий. Благодаря этому прочность материала значительно повышается. Рутений нашел применение в инструментах, предназначенных для обработки трением при низком давлении.
Химические соединения
Органические комплексы металлов платиновой группы, такие как комплексы алкилплатины, используются в качестве катализаторов в процессе полимеризации олефинов, производстве полипропилена и полиэтилена, а также при окислении этилена в ацетальдегид.
Соли платины находят все более широкое применение в химиотерапии рака. Например, они входят в состав таких лекарств, как «Карбоплатин» и «Цисплатин». Покрытые оксидом рутения электроды используются в производстве хлора и хлората натрия. Сульфат и фосфат родия применяются в родиевых гальванических ваннах.
Металлы платиновой группы
СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ
Платина (Pt) открыта в 1783 г. Название элемента происходит от испанского слова «плата» — серебрецо, серебряный за внешнее сходство с серебром.
Палладий (Pd) открыт в 1803 г. и назван по имени малой планеты Паллада, обнаруженной за год до открытия элемента.
Родий (Rh) — металл серебристо-голубого цвета, напоминающий алюминий. Элемент открыт в 1803 г. Название его происходит от греческого слова «родос»— розовый (цвет за розовую окраску своих солей).
Иридий (Ir) открыт в 1803 г. Название элемента происходит от греческого слова «иридис» — радуга за яркие и .пестрые окраски его солей.
Осмий (Os) открыт в 1803 г. Название элемента происходит от греческого слова «осме» — пахнущий за резкий запах осмиевого ангидрида.
Рутений (Ru) — серебристо-белый металл, похожий на платину. Элемент открыт в 1884 г. русским химиком Клауссом и назван им в честь России, латинское название которой — Рутения.
Четыреххлористая платина при растворении в соляной кислоте образует платино- хлористоводородную кислоту. Соли этой кислоты — хлороплатинаты. Хлороплатинат аммония (NH4)2[PtCl6] мало растворим в водных растворах и очень малорастворим в растворах хлористого аммония, что имеет большое значение при аффинаже платиновых металлов. При диссоциации в результате термического разложения из хлор- платината удаляется хлористый аммоний и хлор в виде газов, а платина остается в виде металлической губки.
Палладий при растворении в царской водке образует хлористый палладий, который с соляной кислотой дает палладохло- ристоводородную кислоту H2PtCl6. Соль — хлорпалладозамин [Pd(NH3)2Cl2], которая
ТАБЛИЦА. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ ПЛАТИНОВОЙ ГРУППЫ
Показатели | Pt | Ir | Os | Pd | Rh | Ru |
Атомная масса | 195,09 | 192,2 | 190,2 | 106,4 | 102,91 | 101,1 |
Плотность, кг/ м3 · 10-3 | 21,45 | 22,41 | 22,48 | 12,16 | 12,41 | 12,2 |
Температура, °С:плавления | 1769 | 2454 | 2700 | 1552 | 1966 | 2450 |
Температура, °С:кипения | 4530 | 5300 | 5500 | 3980 | 4500 | 2900 |
Теплота плавления, кал/г | 27,8 | 28 | 35 | 37,8 | 52 | 46 |
Удельная теплоемкость при 20°С,Кал/(г*град) | 0,0317 | 0,0309 | 0,031 | 0,0586 | 0,0604 | 0,057 |
Теплопроводность, кал/ (см · сек · град) | 0,165 | 0,141 | — | 0,161 | 0,213 | — |
Удельное электросопротивление при 25°С, мком/см | 10,3 | 5,40 | 9,66 | 9,96 | 4,9 | 7,427 |
Платина и палладий обладают хорошей пластичностью при комнатной температуре и легко обрабатываются давлением, пластичность их сохраняется при высоких степенях обжатия. Иридий и родий непластичны при комнатной температуре и могут быть прокатаны и протянуты в проволоку лишь при 1200—1400°С. Рутений и осмий непластичны даже при 1500°С.
Платина, так же как золото и серебро, не окисляется на воздухе даже при плавлении; осмий и рутений при нагревании на воздухе легко окисляются. Иридий, палладий и родий при нагревании на воздухе также окисляются, но в меньшей степени, чем осмий и рутений.
Иридий, рутений и родий не растворяются в кислотах и в кипящей царской водке. Платина устойчива в кислотах, но растворяется в царской водке. Палладий корродирует под действием горячих азотной, соляной и серной кислот. При нагревании металлы платиновой группы образуют хрупкие сплавы с углеродом.
На платину воздействуют расплавленные едкие щелочи и фосфор. С серой платина образует сернистую и двусернистую платину— PtS и PtS2. С хлором платина образует четыреххлористую платину PtCl4, устойчивую до 370°С. При более высокой температуре она переходит в PtCl3, а нагревание до 435°С приводит к образованию хлористой платины PtCl2. При температурах >582°С двухвалентная платина разлагается с выделением металлической платины· PtCl2-*»Pt+Cl2.
получается после последовательной обработки палладохлористоводородной кислоты и образующихся при этом соединений, имеет малую растворимость и поэтому используется для выделения палладия из растворов. При термическом разложении хлорпалладоза(М1ин диссоциирует, при этом хлористый аммоний и хлористый водород удаляются в газовую фазу, а палладий остается в виде металлической губки.
Иридий при температурах красного каления взаимодействует с хлором, в результате чего получается хлорный и хлористый иридий — 1гС14 и 1гС13. Этим соединениям соответствуют иридиевохлористоводородная кислота Н21гС16 и иридистохлористоводо- родная кислота Н31гС1б. При добавлении к раствору Н21гС1б избытка хлористого аммония выпадает хлороиридат аммония (NH4)2IrCl6, который имеет незначительную растворимость в растворах хлористого аммония. Это используют при разделении платиновых металлов. Хлороиридат аммония при обработке сернистым водородом, щавелевой кислотой и другими восстановителями переходит в хлороиридит, что позволяет отделить иридий от платины, которая не образует подобного типа соединений.
Осмий при сплавлении его со смесью щелочи и перекиси натрия или бария образует сплав, растворяющийся в воде. При обработке этого раствора спиртом образуется осминат натрия Na2[OsC4].
При восстановлении гипосульфитом раствора осмии а та натрия и обработкой хлористым аммонием получают осмилтетрамиихлорид [0s02(NH3)4]Cl2, который является исходным соединением для получения порошка осмия.
В тонкоизмельченном состоянии осмий при прокаливании в атмосфере воздуха образует четырехокись осмия 0s04, которая испаряется при 120°С и обладает специфическим запахом. Водородом она восстанавливается до двуокиси ОэОг.
Рутений с кислородом образует летучую четырехокись Ru04, которая имеет едкий запах и испаряется при 65°С. Четырехокись рутения —сильный окислитель и при соприкосновении с концентрированным аммиаком или спиртом восстанавливается с сильным взрывом. При растворении Ru04 в соляной кислоте и воздействии на раствор хлористого калия получают легко растворимую соль хлористого рутения K2[RuC15OH]. Из растворов этой соли при действии хлористого аммиака или калия выпадают малорастворимые гексахлорорутенаты (ЫН4)г [RuCls], K2[RuC16].
Металлы платиновой группы находят самое широкое применение в технике и промышленности.
Платину применяют для изготовления лабораторной посуды и аппаратуры для химических Лабораторий, в качестве нерастворимых анодов в производстве перекиси водорода, перхлоратов ή др., в качестве защитного покрытия для плакировки реакторов, используемых в производстве особо чистых продуктов, при переработке фторсодержащих материалов, в пищевой промышленности. Платиновые катализаторы используют в основной химии для реакций гидрогенизации и дегидрогенизации, восстановления нитросоединений и галоидных соединений, в производстве серной кислоты контактным способом, при получении синильной кислоты, а также в процессах пиролиза газообразных углеводородов, каталитической полимеризации, гидрогенизации, алкилировавния, крекинг- и реформинг-процессов очистки от серы.
В производстве аммиака и азотной кислоты применяют катализаторные сетки, изготовленные из сплавов платины с родием и палладием, а в производстве синильной кислоты — сетки из сплава платины с родием. При гидрировании целлюлозы или полисахаридов в качестве катализатора применяют рутений, а при гидрировании некоторых органических соединений — осмий. Палладиевые покрытия применяют для изготовления сосудов для перегонки плавиковой кислоты.
Платину, платиновые металлы и их сплавы широко используют при изготовлении кантактов, катодов и антикатодов рентгеновских трубок, электросопротивлений, плавких предохранителей, деталей астрономических приборов, аппаратуры связи, термопар.
Высокую отражательную способность родия используют для покрытия рефлекторов. Рутениевые покрытия, нанесенные на вольфрамовые нити, значительно увеличивают срок их службы. Рутений применяют также в приборостроении при изготовлении деталей, требующих высокой прочности. Сплав палладия с 18% 1г обладает большой упругостью, поэтому из него в авиационном приборостроении изготовляют пружинящие контакты. Сплавы осмия с иридием используют в приборостроении для изготовления некоторых деталей морских точных приборов. Мощные постоянные магниты делают из магнитного сплава платина- кобальт.
Металлы платиновой группы (МПГ)
Металлы платиновой группы или платиноиды, представляют собой 6 драгоценных химических элементов, благородного вида. Они располагаются в периодической системе в один ряд и являются переходными металлами 8-10 групп 5-6 периода. Внешне металлы схожи друг с другом.
К металлам платиновой группы относятся:
- Платина.
- Палладий.
- Родий.
- Рутений.
- Иридий.
- Осмий.
Главными особенностями металлов платиновой группы, являются:
- серебристо-серый оттенок, кроме осмия (бело-голубой);
- кристаллические свойства, способствующие ускорению химических процессов;
- катализаторы, контролирующие скорость окисления, реакции гидрирования;
- химически стойкие металлы по отношению к действию многих реагентов;
- обладают высокой электропроводностью;
- выдерживают высокие температуры;
- тугоплавкость.
Основными источниками платиновых металлов являются минералы редких элементов. Сегодня драгоценные платиновые металлы используют в ювелирном производстве, но в разной степени, а биологически активные соединения платиновых металлов в медицине.
Платина
Платина известна издревле, а название произошло с испанского языка: «маленькое серебро». Конкистадоры, это первые европейцы, которые познакомились с платиной в середине 16 века в Южной Америке. А в 1735 году король Испании издал указ, по которому следовало топить платину в реке и не ввозить в страну.
Позже речку назвали Платино-дель-Пинто. Указ был отменен только через сорок лет, для фальсифицирования золотых и серебряных монет мадридскими властями. Позже с платиной познакомились алхимики, но посчитали ее непригодной. Но во Франции она все же нашла свое применение в виде эталона метра, а затем килограмма.
В России металл назвали белым золотом, найдя его в россыпном золоте.
Платина, это один из редчайших металлов, ведь в земной коре ее содержания невелико. Главными месторождениями платины являются: Россия, США (2 крупных рудника: Stillwater, East Bouder), Китай, Зимбабве (9 тонн), ЮАР (Бушвельский комплекс).
В России данный металл МПГ обладает уникальной базой, с огромным количеством месторождений, основной из которых расположен в Зареченске (Мурманской области).
Добыча платины это трудоемкий процесс, двух видов:
- Открытый способ добычи: на вторичных россыпных месторождениях. Там платина концентрируется в результате разрушений первичной породы.
- Закрытый способ добычи: на первичных месторождениях, с постройкой шахт, просверливанием отверстий в породах, закладке взрывчатки и самого взрыва.
Платина это драгоценный металл, который используют в ювелирном деле и промышленности. Свойства платины широки:
- тяжелее, чем золото и серебро;
- не окисляется;
- не вступает в реакции с другими элементами при нагреве;
- пластичный металл;
- обладает хорошей электропроводностью;
- не растворяется под воздействием кислот;
- высокая температура плавления;
- хорошая ковкость.
Область применения платины достаточно широкое и не ограничивается ювелирным производством, ведь она обладает уникальной красотой и благородством. В настоящее время рост на металл растет, так как используют ее и в промышленности. Итак, применения платины:
- ювелирное производство, для изготовления разного вида украшений;
- медицина;
- химическая индустрия;
- судостроение;
- авиастроение;
- космическая сфера;
- стекольная отрасль;
- банковское дело.
Палладий
На сегодня, палладий самый дорогой металл платиновой группы, который используется в промышленности.
В конце 17 века бразильские горнодобывающие рабочие нашли сплав, похожий на содержание золота или платины. Химик У. Волластон проработал взаимодействие неочищенной платиной с соляной и азотной кислотами, и добавкой цианида ртути. После выпал желтый осадок, который он нагрел с серой и бурой. Получив шарики из металла и, назвав металл — палладий.
Название металл получил в честь астероида. Этот металл платиновой группы встречается в природе очень редко в чистом в виде. А чаще в комплексе с другими металлами (золото, серебро, платина).
Добывают металл также двумя способами:
- на коренных (первичных) месторождениях;
- на россыпи, в виде самородка и составляют всего 2% от всей добычи металла.
Главные месторождения палладия:
- Канада;
- США;
- Колумбия;
- Австрия;
- ЮАР.
В России также происходит добыча палладия, сконцентрированная на Урале. Главными свойствами палладия являются:
- низкая плотность;
- химическая инертность;
- внешне напоминает серебро;
- высокая ковкость;
- эластичность, что позволяет использовать в изготовлении украшений;
- температура плавления 1555 градусов;
- поддается обработке;
- непрочный металл при механическом воздействии;
- растворяется при воздействии смеси серной и азотной кислот;
- может образовывать соединения с иными химическими элементами ( бор, хлор, сера, кремний);
- не вступает в реакции;
- не окисляется в природе.
Области применения палладия
- Ювелирная сфера, добавляя металл в сплавы;
- производство катализаторов для автомобилей, для дожигания выхлопных газов по нормам ЕС;
- медицина: изготовление элементов для кардиостимуляторов, инструментов, посуды;
- химическая отрасль: изготавливают колбы и емкости, а также для очищения водорода;
- электронная сфера: военно-аэрокосмическая техника;
- инвестиционная деятельность: покупка слитков.
Родий
Следом за открытием палладия, Волластон открыл еще один металл платиновой группы — родий, путем растворения неочищенной платины в царской водке (смесь соляной и азотной кислот) и нейтрализации избытка кислоты едким натром. Осадив платину хлористым аммонием, палладий — цианистой ртутью.
Полученный фильтрат был обработан соляной кислотой (чтобы удалить избыток цианистой ртути) и выпарен до сухого состояния. А осадок, обработанный алкоголем, выглядел как темно-красный порошок двойной натриевородиевой соли соляной кислоты.
А уже в свою очередь при прокаливании порошка в токе водорода, получил металл.
Родий получил свое название с греческого языка: роза. Добыча родия производится вместе с платиной/золотом. Основными источниками родия являются золотые месторождения Мексики, залежи родиевого Невьянскита.
Родий представляет собой металл серебристо-белого оттенка и относится к благородным металлам платиновой группы.
Свойства родия
- Растворяется в перекиси водорода, серной кислоте;
- растворяется при кипячении в смеси соляной и азотной кислот;
- высокая химическая устойчивость;
- взаимодействует с неметаллами лишь при температуре красного каления;
- окисление происходит при высокой температуре;
- стойкий металл к коррозийным средам.
Так как родий, это драгоценный и уникальный металл, то и область его применения различна:
- в качестве катализатора (каталитических фильтрах для нейтрализации выхлопных газов);
- является конструкционным материалом, для изготовления зеркал, стекол;
- при сплаве родия с платиной, получается эффективный катализатор при производстве азотной кислоты по средствам окисления аммиака воздухом;
- производство термопаров (при сплаве с иридием или платиной);
- придают износостойкость и устойчивость к коррозии ювелирным изделиям.
Рутений
Рутений был открыт в Казани в 1844 году К. Клаусом. Он анализировал заводские платиновые осадки из Петербургского монетного двора. Он извлек из руды платину и некоторые платиновые металлы, после чего сплавил остатки с селитрой, извлекая растворимую в воде часть.
А нерастворимый в воде осадок, взаимодействовал с царской водкой и высушил. К. Клаус обработал сухой остаток после дистилляции кипящей водой, добавил избыток поташа. Отделив осадок гидроокиси железа, он обнаружил элемент неизвестного происхождения темно-пурпурного оттенка раствора осадка в соляной кислоте.
Рутений был назван в честь России (Ruthenia — Россия).
Добыча рутения всегда сопровождает добычу платины на россыпных и коренных месторождениях. Присутствует в качестве примесей в составе никелевой руды, медной руды. Также существуют искусственные источники добычи рутения, т.е. отходы ядерной промышленности. Основное месторождение данного металла платиновой группы, это ЮАР, Канада, Россия, Зимбабве.
Основные характеристики рутения:
- серебристо-белый блестящий или матовый цвет;
- обладает твердостью;
- тугоплавок;
- при сильном прокаливании на воздухе переходит в газовую фазу;
- растворяется медленно соляной кислотой при обычной температуре, при высокой температуре — быстро;
- газопоглотительная способность.
Область применения металла
- Производство катализаторов;
- защитные покрытия;
- декоративные покрытия;
- в виде добавок к украшениям;
- добавка в элитные эмали и другое.
Иридий
В начале 19 века химики были заинтересованы неочищенной платиной и всеми возможными элементами содержащиеся в ней. Тогда Дескотиль, Фуркруа и Вокелен стали изучать сырой металл, сплавив его с едким кали, получив частично растворимые в воде соединения неизвестных металлов. Теннант пошел этим же способом, и смог выделит два новых металла: иридий и осмий.
Иридий получил свое название с греческого: радуга, благодаря тому, что соединения данного металла были окрашены в разные цвета. Осмий же в связи с растворение щелочного сплава осмиридия в кислоте (или в воде) сопровождался сильным запахом. С греческого языка, получив название: запах.
Иридий очень редкий металл платиновой группы, который добыть практически невозможно. Добыча его сопровождается попутчиками: платиной или осмием и рутением или палладием. Он встречается в медных и никелевых рудах. Место добывания иридия: Канада (Британская Колумбия), США (Калифорния), ЮАР (Трансвааль), Остров Тасмания, Новая Гвинея, остров Калимантан.
Характеристики иридия:
- красивый металл бело-серебристого оттенка;
- твердый и долговечный металл;
- высокая плотность и прочность;
- воздействия осуществляются за счет нагревания металла;
- укрепляет любой состав, делая его износоустойчивым;
- химическая стойкость;
- стойкий к коррозиям;
- стойкость к окислению и всяческому разрушению, даже под воздействием температуры.
Область применения:
- химическая промышленность;
- ювелирное дело;
- вместе с иными металлами является компонентом для автомобильных свечей;
- сплавы с иридием используют в медицине, для производства инструментов;
- в научной деятельности, металл не очень востребован.
Осмий
Чистого осмия в природе нет, он находится в комплексе с родием. Месторождения осмия сконцентрированы в: Африке (юг), Тасмании, Австралии, США, Канаде, Россие, Колумбия, ЮАР (самые большие запасы).
Характеристики осмия:
- серебристо-голубые кристаллы;
- резкий запах, при взаимодействии с веществами;
- не растворяется в щелочах и кислотах, смеси соляной и азотной кислот;
- химическая инертность;
- порошковый осмий — сырье для продукции, медленно подвержен к растворению;
- твердый и хрупкий;
- тугоплавкий;
- высокая плотность: самый тяжелый металл.
Область применения
- Медицина: кардиостимуляторы, импланты;
- промышленность: для измерительной техники, часовые механизмы;
- тетра оксид осмия используют в электронной микроскопии.
Металлы платиновой группы, редкие и уникальные металлы, которые не так часто встречаются в природе, но широко и активно применяются в разных сферах жизни, тем самым помогая человечеству.
Физические свойства платиновых металлов
Физические свойства металлов платиновой группы весьма сходны между собой . Это очень тугоплавкие и труднолетучие металлы светло-серого цвета разных оттенков. По плотности платиновые металлы разделяют на легкие (рутений, родий, палладий) и тяжелые (осмий, иридий, платина). Самые тяжелые металлы — осмий и иридий, самый легкий — палладий.
Платина, палладий, родий и иридий кристаллизуются в гранецентрированные кубические (г. ц. к.) решетки. Кристаллические решетки осмия и рутения — гексагональные с ротной упаковкой. При воздействии на растворы солей восстановителями платиновые металлы могут быть получены в виде «черни», обладающей высокой дисперсностью.
Температуры кипения и плавления металлов в обеих триадах убывают слева направо — от рутения к палладию и от осмия к платине, и снизу вверх по вертикали в периодической системе. Наиболее тугоплавкие осмий и рутений, самый легкоплавкий — палладий. Температуры кипения платиновых металлов очень высокие. Однако при прокаливании на воздухе рутений постепенно, а осмий быстро улетучиваются вследствие образования летучих тетраоксидов. Наблюдается также улетучивание платины (начиная с 1000 °С), иридия (с 2000 °С) и родия, объясняемое образованием летучих оксидов.
Осмий, рутений, иридий и родий очень тверды и хрупки. Наибольшей твердостью обладает осмий, однако и он может быть растерт в порошок. Родий поддается обработке почти так же трудно, как осмий, иридий—лишь при температуре красного каления. Платина в горячем состоянии хорошо прокатывается и сваривается. Особенно легко механически обрабатывается мягкий и пластичный палладий. Наибольшей тепло- и электропроводностью обладают родий и иридий.
Характерным свойством платиновых металлов является способность абсорбировать на поверхности некоторые газы, особенно водород и кислород. Склонность к абсорбции значительно возрастает у металлов, находящихся в тонкодисперсном и коллоидном состояниях.
Наибольшая способность к абсорбции водорода присуща палладию: 1 объем палладия при комнатной температуре может поглотить до 900 объемов водорода. При поглощении определенного объема водорода кристаллическая решетка палладия расширяется, так как образуются твердые растворы водорода в металле. Абсорбционная способность по отношению к водороду убывает в ряду: Pd>Ir>Rh>Pt>Ru>Os. Абсорбированный водород может быть удален при нагревании металлов до 100 °С в вакууме. Легче всего он удаляется из палладия, труднее-из платины и, особенно, иридия.
Платина (особенно платиновая чернь) довольно сильно» поглощает кислород: 100 объемов кислорода на один объем платиновой черни. Палладий и другие платиновые металлы поглощают кислород значительно меньше.
Вследствие способности к абсорбции газов платиновые металлы, главным образом, палладий, платина и рутений, применяют в качестве катализаторов при реакциях гидрогенизации и окисления. Каталитическая активность их увеличивается при использовании черни. Осмий также обладает высокой каталитической активностью, но осмиевые катализаторы легко отравляются.
Платина и её свойства
Платина – редкий блестящий металл серебристого цвета. Занимает особое место среди остальных благородных металлов, являясь обычно более дорогим, чем золото и серебро.
Это обусловлено тем, что добыча платины – крайне трудоемкий процесс и этот металл встречается очень редко. К примеру, для получения одной унции золота достаточно очистить три тонны руды, а, чтобы извлечь аналогичное количество платины, нужно обработать до десяти тонн породы.
История использования металла
Платина была известна еще до нашей эры. Ее использовали в Древнем Египте для изготовления разнообразных украшений. Также она была распространена в племенах инков, но со временем была забыта. На фото можно увидеть платиновые изделия, обнаруженные археологами:
Только спустя долгое время открытие этого вещества произошло благодаря испанским путешественникам, осваивавшим Южную Америку. Изначально ее не оценивали по достоинству, что видно из названия. «Platina» в переводе с испанского можно сформулировать как «маленькое серебро».
Соответственно и ценилась платина намного меньше, чем драгоценные металлы. Нередко ее даже считали недозревшим золотом или неправильным серебром (благодаря цвету) и попросту выбрасывали. Она отличается тугоплавкостью и высокой плотностью.
Поэтому считалась непригодной для какого-либо использования.
Однако потом было обнаружено интересное свойство – этот драгоценный металл имеет способность легко сплавляться с золотом. Ювелиры взяли это на вооружение и активно стали примешивать платину в золотые изделия, понижая тем самым стоимость их изготовления.
Причем делалось это настолько искусно, что обнаружить подделку было практически нереально. Из-за высокой плотности платины даже малый ее объем увеличивал вес готового изделия, но это компенсировалось добавлением в сплав некоторого количества серебра, что не влияло на цвет.
Такое мошенничество было все же распознано, и ввоз драгоценного металла в Европу на некоторое время был запрещен законом.
В качестве самостоятельного химического элемента платина была признана лишь в середине восемнадцатого столетия. Тщательное изучение ее качеств позволило найти первое применение этого металла.
Физические и эксплуатационные свойства платины, особенно сопротивление различным воздействиям и высокая плотность, послужили основой для того, чтобы изготавливать из нее полезное оборудование. В частности, платиновые реторты успешно применялись для концентрирования едкой серной кислоты.
Делались такие сосуды изначально с помощью ковки либо прессования, так как в те времена научный прогресс не мог обеспечить необходимую температуру в печах для плавления. К концу девятнадцатого века удалось расплавить платину, применив для этого пламя, возникающее при горении гремучего газа.
Платина в России
История этого благородного металла в России берет свое начало в 1819 году, когда он был впервые найден на Урале, недалеко от Екатеринбурга. Через пять лет залежи платины были найдены в Нижнетагильском округе. Россыпи оказались такими обильными, что Россия стремительно стала лидером по добыче во всем мире.
На фото можно увидеть крупнейший самородок, добытый на этих месторождениях:
Его вес составлял 12 кг (к сожалению, позднее он был переплавлен).
Уральская платина активно выкупалась иностранными компаниями, особенно возрос экспорт после того, как был разработан промышленный метод очистки ее от примесей и создания чистых слитков серебристого цвета. Изначально за рубежом она пользовалась огромным спросом в Англии и Франции, позднее к ним присоединились США и Германия.
В процессе исследований ученые обнаружили некоторые элементы, входящие в состав самородной платины. Первыми пополнили периодическую таблицу Менделеева палладий и родий, позже были выделены иридий и осмий. И заключительным элементом, входящим в платиновую группу, стал рутений, обнаруженный в 1844 году.
В связи с тем, что объемы добываемой платины на Урале были чрезвычайно высоки и большая часть металла просто не находила достойного применения, в 1828 году было принято решение о выпуске платиновых монет. На фото изображены первые монеты из этого драгоценного металла российского производства.
К тому времени уже был найден способ изготавливать различные изделия высокого качества. Этот метод, получивший название порошковой металлургии, широко используется и в наши дни. На данный момент русские монеты 19 века из платины имеют колоссальную ценность. Стоимость одного экземпляра может доходить до 5000 долларов США.
Для изготовления ювелирных изделий большая часть добытой платины использовалась вплоть до середины двадцатого столетия, после чего ее стали употреблять чаще в технических целях. Она применяется в следующих отраслях:
- Автомобилестроение (для изготовления катализаторов);
- Электротехника (создание элементов для электропечей, подвергающихся воздействию высоких температур);
- Нефтехимический и органический синтез;
- Синтез аммиака.
Также она применяется в изготовлении деталей стекловаренных печей, разнообразного лабораторного оборудования, аппаратуры для производств, где необходимо сопротивление химическим и температурным воздействиям.
Основные свойства
Нередко можно услышать мнение, что платина и белое золото – одно и то же. Но на самом деле такое утверждение в корне неверно, они схожи лишь цветом.
Платина – химический элемент таблицы Менделеева (естественной классификации элементов по электронной структуре атомов), со своими характерными свойствами. Хотя на фото можно заметить некоторое сходство с белым золотом по внешнему виду.
Она представляет собой драгоценный металл серебристого цвета, но выглядит все же несколько иначе, нежели серебро. Отличается от других также своими характеристиками и способами применения.
Физические и химические свойства платины
Этот элемент является тугоплавким металлом с высокой плотностью, для ее плавления необходима температура 1769 градусов по Цельсию, а для закипания – 3800 градусов, что обусловлено низкой удельной теплопроводностью.
Также это один из самых тяжелых металлов в таблице Менделеева. По этому показателю его превосходят лишь два других элемента платиновой группы – осмий и иридий. Плотность в обычных условиях составляет 21,45 грамма на квадратный дециметр. Удельный вес – 21,45 грамма на кубический сантиметр. Этот показатель выше, чем у золота и практически в два раза превосходит удельный вес серебра.
Твердость платины – это еще одно качество, благодаря которому она получила свое применение в промышленности и ювелирном деле. Сопротивление различным внешним воздействиям делает процесс обработки и изготовления изделий более трудоемким, но ее эксплуатационные свойства с лихвой компенсируют такие неудобства.
К примеру, ювелирные украшения могут быть выполнены целиком из чистой платины, в то время как золото и серебро требуют в составе примесей иных материалов для обеспечения прочности.
Также стоит отметить высокую пластичность этого металла. Из него можно изготовить тончайший лист фольги или легкую проволоку, при этом не потеряв основных свойств.
Платина входит в состав группы благородных металлов, так как не имеет способности к окислению и оказывает сопротивление коррозии. Высокая инертность металла не позволяет взаимодействовать с кислотами или щелочами. Может быть растворена только в «царской водке» и жидком броме, подвержена растворению при длительном воздействии горячей серной кислоты.
При нагревании данного вещества возрастает возможность взаимодействия с иными химическими элементами, веществами и сплавами. Увеличение температуры позволяет получить оксид платины, образующийся на поверхности металла. Существует несколько его разновидностей, которые легко отличить по цвету.
Самыми известными являются:
- Черный PtO (темно-серого цвета);
- Оксид платины PtO2 (коричневого цвета);
- Оксид PtO3 (красно-коричневого цвета).
Быстрота и степень окисления этого металла напрямую зависит от того, насколько свободно кислород поступает к поверхности и каково его давление. Препятствием к окислению могут послужить иные металлы, расположенные на поверхности платины. Поэтому наибольшее окисление следует ожидать от чистого металла без каких-либо примесей.
В зависимости от конкретного соединения платина может демонстрировать различную степень окисления. Этот показатель варьируется от 0 до +8.
Обладая достаточно низким удельным сопротивлением, этот металл является неплохим проводником, уступая в этом свойстве алюминию, меди и серебру. Показатель удельного сопротивления близок к железу.
Соответственно, удельная проводимость платины (величина, обратная удельному сопротивлению) занимает аналогичное положение среди других элементов таблицы Менделеева.
Так как она является проводником, ее удельное сопротивление возрастает по мере нагрева, а удельная проводимость, наоборот, падает.
Такое свойство обусловлено тем, что частицы в составе платины начинают двигаться в хаотичном порядке при возрастании температуры. А это, в свою очередь, создает препятствия для прохождения электрического тока.
Одним из наиболее важных качеств, которое широко используется в производстве, является свойство этого благородного металла выступать в качестве катализатора многочисленных химических реакций. Обычно применяется в сплаве с родием либо как платиновая чернь – тонкий порошок характерного черного цвета, получаемый в результате восстановления соединений.
Довольно широко распространены в настоящее время платиновые термометры сопротивления (проиллюстрированы на фото).
Это обусловлено тем, что это вещество практически не подвержено коррозии, имеет высокую степень пластичности, инертности и дает возможность использовать чистый металл для производства.
Немаловажную роль играют и такие качества, как высокое удельное сопротивление и значительный температурный коэффициент сопротивления.
Вывод
Большинство людей представляют себе платину как очень дорогой металл серебристо-белого цвета, который используется для изготовления ювелирных изделий. Однако благодаря своим многочисленным свойствам она получила широкое распространение в различных сферах деятельности человека, от медицины до автомобилестроения.
Хотя за всю историю эксплуатации платины она никогда не использовалась в качестве денег, инвестиции в платину считаются достаточно выгодным видом вложений. Одна унция этого металла превосходит в стоимости аналогичное количество золота на 270$. Если постоянно следить за курсом драгоценных металлов, то можно получить неплохую прибыль.
Общая характеристика платиновых металлов
Под общим названием платиновых металлов объединяются элементы второй и третьей триад восьмой группы периодической системы: рутений, родий, палладий, осмий, иридий и платина. Эти элементы образуют группу довольно редких металлов, по своим свойствам сходных друг с другом, так что разделение их представляет значительные трудности.
В природе платиновые металлы встречаются почти исключительно в самородном состоянии, обычно все вместе, но никогда не встречаются в железных рудах.
Платиновые металлы малоактивны и весьма стойки к химическим воздействиям. Некоторые из них не растворяются не только в кислотах, но и в царской водке.
Кристаллы осмия
Рутений, родий, осмий и иридий тугоплавки. Несмотря на малую доступность и дороговизну, эти металлы, наряду с платиной, имеют разностороннее, год от года возрастающее техническое применение.
Хотя платиновые металлы могут проявлять в соединениях различные степени окисления, но особенно типичны для них соединения, в которых их степень окисления равна +4. Для осмия и рутения характерны также соединения со степенью окисления этих элементов +8.
Оксид осмия (VIII), или тетраоксид осмия, OsO4 — наиболее стойкий из оксидов этого элемента. Он медленно образуется уже при хранении осмия на воздухе и представляет собой легкоплавкие (темп. плавл. 41 о C) кристаллы бледно-желтого цвета. Пары OsO4 обладают резким запахом и весьма ядовиты.
Тетраоксид осмия довольно хорошо растворяется в воде, причем раствор его не дает кислой реакции на лакмус. Однако, как это впервые было установлено Л. А. Чугаевым (1918 г.), с сильными щелочами OsO4 образует непрочные комплексные соединения.
Обладая резко выраженными окислительными свойствами, OsO4 энергично реагирует с органическими веществами, восстанавливаясь при этом до черного диоксида осмия OsO2. На этом основано применение OsO4 для окрашивания микроскопических препаратов.
Кристалл рутения
Оксид рутения (VIII), или тетраоксид рутения, RuО4— твердые кристаллы золотисто-желтого цвета, плавящиеся при 25,4 о С и растворимые в воде. Тетраоксид рутения значительно менее устойчив, чем OsO4, и при температуре около 108 о С (ниже температуры кипения) разлагается со взрывом на RuО2 и кислород.
Фторид осмия (VIII), или октафторид осмия, ОsF8 получается путем прямого соединения осмия с фтором при 250 о С в виде бесцветных паров, сгущающихся при охлаждении в лимонно-желтые кристаллы с температурой плавления — 34,4 о С.
Октафторид осмия проявляет резко выраженные окислительные свойства. Водой он постепенно разлагается на тетраоксид осмия и фтористый водород:
OsF8 + 4H2O = OsO4 + 8HF
Все платиновые металлы проявляют ярко выраженную склонность к комплексообразованию.
Платина (Platinum). Платина была известна в Южной Америке еще в доколумбовы времена. По цвету и блеску этот металл похож на серебро, поэтому испанцы, покорившие большую часть континента, и называли его платиной (исп. platina — уменьшительное от plata — «серебро»). Свойства платины описал испанский офицер дон Антонио де Ульоа в 1748 г.
Кристалл платины
В природе платина, подобно золоту, встречается в россыпях в виде крупинок, всегда содержащих примеси других платиновых металлов.
Платина — белый блестящий ковкий металл, не изменяющийся на воздухе даже при сильном накаливании. Отдельные кислоты на нее не действуют. Платина растворяется в царской водке, но значительно труднее, чем золото.
В химической промышленности платина применяется для изготовления коррозионностойких деталей аппаратуры. Платиновые аноды используются в ряде электрохимических производств (производство надсерной кислоты, перехлоратов, перборатов). Широко применяется платина как катализатор, особенно при проведении окислительно-восстановительных реакций. Она представляет собой первый, известный еще с начала XIX века гетерогенный катализатор. В настоящее время платиновые катализаторы применяются в производстве серной и азотной кислот, пpи очистке водорода от примесей кислорода и в ряде других процессов. Из платины изготовляют нагревательные элементы электрических печей и приборы для измерения температуры (термометры сопротивления и термопары). В высокодисперсном состоянии платина растворяет значительные количества водорода и кислорода. На ее способности растворять водород основано применение платины для изготовления водородного электрода.
В большинстве своих соединений платина проявляет степени окисленности +2 и +4. Как в том, так и в другом состоянии она обладает выраженной способностью к образованию комплексных соединений; более важное значение имеют соединения платины (IV) .
При растворении платины в царской водке получается гексахлороплатиновая, или платинохлористоводородная, кислота Н2[PtCl6], которая при выпаривании раствора выделяется в виде красно-бурых кристаллов состава Н2[PtCl6] •6Н2О. Калиевая соль этой кислоты — одна из наименее растворимых солей калия. Поэтому ее образованием пользуются в химическом анализе для открытия калия.
При нагревании в струе хлора до 360 оC гексахлороплатиновая кислота разлагается с выделением хлороводорода и образованием хлорида платины (IV) PtCl4.
Если к, раствору Н2[PtCl6] прилить щелочь, то выпадает бурый осадок Это вещество называется платиновой кислотой, так как при растворении в избытке щелочи образует соль. Известен также оксид платины (IV) PtO2.
Хлорид платины (II) PtC12 получается при пропускании хлора над мелко раздробленной платиной. Он имеет зеленоватый цвет и нерастворим в воде.
К комплексным соединениям платины (II) относятся, например, соли тетрацианоплатиновой (П) кислоты Н2[Pt(CN)4]. Бариевая соль этой кислоты Ва[Pt(CN)4] обнаруживает яркую флуоресценцию при действии на нее ультрафиолетовых и рентгеновских лучей и служит в рентгеноскопии для покрытия флуоресцирующих экранов.
Палладий (Palladium). Иридий (lridium). Палладий — серебристо-белый металл, самый легкий из платиновых металлов, наиболее мягкий и ковкий. Он замечателен своей способностью поглощать огромное количество водорода (до 900 объемов на 1 объем металла). При этом палладий сохраняет металлический вид, но значительно увеличивается в объеме, становится ломким и легко образует трещины. Поглощенный палладием водород находится, по-видимому, в состоянии, приближающемся к атомарному, и поэтому очень активен. Насыщенная водородом пластинка палладия переводит хлор, бром и йод в галогеноводороды, восстанавливает соли железа (III) в соли железа (II), соли ртути(II) в соли ртути (I), диоксид серы в сероводород.
Монета из палладия
Из палладия изготовляют некоторые виды лабораторной посуды, а также детали аппаратуры для разделения изотопов водорода. Сплавы палладия с серебром применяются в аппаратуре связи, в частности, для изготовления контактов. В терморегуляторах и термопарах используются сплавы палладия с золотом, платиной и родием. Некоторые сплавы палладия применяются в ювелирном деле и зубоврачебной практике.
Нанесенный на асбест, фарфор или другие носители, палладий служит катализатором ряда окислительно-восстановительных реакций. Это его свойство используется как в лаборатории, так и в промышленности при синтезе некоторых органических соединений. Палладиевый катализатор применяют для очистки водорода от следов кислорода, а также кислорода от следов водорода.
В химическом отношении палладий отличается от других платиновых металлов значительно большей активностью. При нагревании докрасна он соединяется с кислородом, образуя оксид PdO, растворяется в азотной кислоте, горячей концентрированной серной кислоте и в царской водке.
Как и для платины, для палладия характерны степени окисления +2 и +4; более устойчивы соединения палладия (II) . Большинство солей палладия растворяется в воде и сильно гидролизуется в растворах. Хлорид палладия (II) PdCl2 очень легко восстанавливается в растворе до металла некоторыми газообразными восстановителями, в частности оксидом углерода (II), на чем основано его применение для открытия оксида углерода в газовых смесях. Он используется также как катализатор некоторых окислительно-восстановительных реакций.
Иридий
Иридий отличается от платины очень высокой температурой плавления и еще большей стойкостью к различным химическим воздействиям. На иридий не действуют ни отдельные кислоты, ни царская водка. Кроме того, иридий значительно превосходит платину своей твердостью.
Чистый иридий применяется для изготовления некоторых научных приборов. Для той же цели употребляется сплав, содержащий 90 % платины и 10 % иридия. Из такого сплава изготовлены международные эталоны метра и килограмма.
Скачать:
Скачать бесплатно реферат на тему: «Платиновые металлы» Платиновые-металлы.docx (211 Загрузок)
Скачать рефераты по другим темам можно здесь
Похожее
Металлы платиновой группы: список, цены, перспективы и формы инвестиций
Металлы платиновой группы имеют своё название – «платиноиды». К металлам платиновой группы относятся шесть драгоценных металлов, а именно: платина, палладий, родий, рутений, иридий и осмий.
Общей характерной особенностью для всех этих драгоценных металлов является то, что они имеют серебристо-белый цвет и обладают каталитическими свойствами, которые позволяют им ускорять химические реакции.
Эти драгоценные металлы являются химически стойкими, облают высокой электропроводностью и могут выдерживать достаточно высокие температуры. Детальнее об особенностях, формах, перспективах инвестиций, а также ценовой политике данных драгоценных металлах пойдёт речь в этой статье.