پلاتین

Platinum

 

عمومی نام, علامت اختصاری, شماره Platinum, Pt, 78 گروه شیمیایی فلز انتقالی گروه, تناوب, بلوک 10 , 6 , d جرم حجمی, سختی 21090 kg/m3, 3.5 رنگ سفید مایل به خاکستری

خواص اتمی   وزن اتمی 195.078 amu شعاع اتمی (calc.) 135 (177) pm شعاع کووالانسی 128 pm شعاع واندروالس 175 pm ساختار الکترونی Xe]4f145d96s1] -e بازای هر سطح انرژی 2, 8, 18, 32, 17, 1 درجه اکسیداسیون (اکسید) 2, 4 (باز ملایم) ساختار کریستالی مکعبی face centered

خواص  فیزیکی       حالت ماده جامد نقطه ذوب 2041.4 K (3214.9 °F) نقطه جوش 4098 K (6917 °F) حجم مولی  ש»10-6 * 9.09«متر مکعب بر مول گرمای تبخیر 510 kJ/mol گرمای هم جوشی 19.6 kJ/mol فشار بخار 0.0312 Pa at 2045 K سرعت صوت 2680 m/s at 293.15 K

متفرقه     الکترونگاتیویته 2.28 (درجه پائولینگ) ظرفیت گرمایی ویژه 130 J/(kg*K) رسانائی الکتریکی 09.66 106/m اهم رسانائی گرمایی 71.6 W/(m*K) 1st پتانسیل یونیزاسیون 870 kJ/mol 2nd پتانسیل یونیزاسیون 1791 kJ/mol

پایدارترین  ایزوتوپها       ایزو وفور طبیعی نیمه عمر DM DE MeV DP 190Pt 0.01% 6.5 E11 y α 3.249 186Os 192Pt 0.79% Os با114 نوترون پایدار است 193Pt {syn.} 50 y ε 0.057 193Ir 194Pt 32.9% Ir با 116 نوترون پایدار است 195Pt 33.8% Ir با 117 نوترون پایدار است 196Pt 25.3% Ir با 118 نوترون پایدار است 198Pt 7.2% Ir با 120 نوترون پایدار است واحدهای SI& STP استفاده شده مگر آنکه ذکر شده باشد.

پلاتین یکی از عناصر شیمیایی جدول تناوبی است که علامت آن Pt بوده و عدد اتمی آن 78 می باشد. پلاتین یک فلز انتقالی خاکستری مایل به سفید که هادی جریان الکتریسیته بوده و قابل انعطاف , سنگین و بسیار با ارزش است بوده و در مقابل خورده شدن و اکسیداسیون مقاوم بوده و در برخی از معادن مس و نیکل یافت می شود. از پلاتین در جواهرات , تجهیزات آزمایشگاهی, اتصالات الکتریکی, دندان پزشکی, و دستگاه ضد آلودگی در اتومبیل استفاده می شود.

خصوصیات  قابل توجه

این فلز در هنگامی که خالص باشد بسیار زیبا و به رنگ نقره ای مایل به سفید بوده و هادی جریان الکتریسیته و نرم و قابل انعطاف می باشد. این فلز در برابر خوردگی مقام است. ویژگیهای کاتالیزوری فلزات گروه ششم از خانواده پلاتین بسیار برجسته و مهم می باشد. (هیدروژن و اکسیژن در مجاورت پلاتین منفجر می شوند) دوام بالا و خاصیت ضد تیرگی پلاتین دلیل استفاده از این فلز در ساخت جواهرات ظریف و زیبا می باشد. دیگر ویژگیهای ممتاز این فلز پایداری در برابر واکنشهای شیمیایی و دماهای بالا و خاصیت پایدار الکتریکی می باشد. از تمامی این ویژگیها در صنعت استفاده می شود. پلاتین در مجاورت با هوا در هیچ درجه ای اکسید نمی شود اما توسط سیانیدها هالوژنها ، گوگرد و بازهای قوی خورده می شود. این فلز در هیدروکلریک و اسید نیتریک حل نمی شود ولی به راحتی در محلول تیزاب سلطانی حل می شود (اسید کلروپلاتینیک را به وجود می آورد). حالتهای اکسیداسیون پلاتین +2,+3 و +4 می باشند.

 

کاربردهـــــــــا

از پلاتین در جواهرات, سیم, ساخت ظروف با تحمل حرارتی بالا برای مصارف شمیایی و کوره های برقی حرارت بالا استفاده می شود. همچنین از پلاتین خوب جدا شده برای کاتالیزور استفاده می شود. برای مثال در مبدلهای کاتالیزوری خودروها و فرایندهای صنعتی مختلف ،مانند ساخت اسید سولفوریک استفاده می شود. مصارف دیگر عبارتند از: این فلز می تواند مقدار زیادی از گاز هیدروژن را جذب کرده و هنگامی که حرارت داده می شود آزاد کند. و از این جهت به عنوان منبع ذخیره گاز در وساپل نقلیه سلول سوختی مطالعه می شود. صنایع شمیایی از مقدار قابل توجهی پلاتین یا آلیاژ پلاتین- رادیوم به عنوان کاتالیزور و به شکل توری ریز بافت برای کاتالیز کردن اکسیداسیون انتخابی آمونیاک برای تهیه اکسید نیتریک که ماده خام برای کودها و مواد منفجره می باشد، و اسید نیتریک استفاده می کنند. پلاتینهای کاتالیزوری در تصفیه نفت خام و بهسازی فرایند تولید بنزین اکتان بالا، و همچنین ترکیبات معطر در صنعت پتروشیمی کاربرد دارند. ضریب انبساط این فلز برابر با شیشه های Soda-Lime-Silica بوده و در ساخت الکترودهای آب بندی شده در سیستمهای شیشه ای کاربرد دارد. آلیاژ پلاتین و کبالت خاصیت مغناطیسی عالی دارد. آلیاژی که از 76% پلاتین و 23% کبالت تشکیل شده باشد از نظر مغناطیسی بسیار قوی می باشد. آلیاژ 10/90 پلاتین/اوسمیوم برای ساخت ضربان ساز قلب ، دریچه های جایگزین و سایر کاشه های جراحی استفاده می شود. این فلز در پوشش کلاهکهای دماغه موشکها و نازل سوخت موتور جت و دیگر وسایلی که می بایست با ضریب اطمینان بالایی در حرارتهای بالا و در تناوبهای زمان طولانی کار کنند ،کاربرد دارد. سیمهای پلاتینی وقتی در معرض متیل الکل قرار می گیرند با رنگ قرمز تیره می درخشند. درست همانند کاتالیزوری که الکل را به فرمالدئید تبدیل می کند. این پدیده به صورت تجاری در ساخت فندک سیگار و دست گرم کنها استفاده می شود. Cis-platin با فرمول Cl2«nitrogen دارویی است که در درمان انواع خاصی از سرطان ها که شامل سرطان خون (Lukemia) و سرطان بیضه می شود کاربرد دارد.

 

تاریخچه

پلاتین از واژه اسپانیولی Platina که به معنی "نقره کوچک" می باشد گرفته شده است. سالهای زیادی است که پلاتین طبیعی و پلاتین غنی شده آلیاژی شناخته شده است. این فلز توسط سرخپوستهای کلمبیایی استفاده می شده است و اولین مرجع اروپایی به پلاتین در سال 1557 در نوشته های انسان شناس ایتالیایی Julius Caesar Scaliger دیده می شود ،که از آن به عنوان یک فلز اسرار آمیز که از معادن آمریکای مرکزی بین Darién ( پاناما) و مکزیک استخراج شده و نیز گفته "تا کنون حتی با هنرهای اسپانیایی ها هم غیر قابل ذوب است". اسپانیائیها این فلز را وقتی اولین بار وارد اسپانیا شدند "platina" نامیدند. آنها به چشم یک ناخالصی در نقره ای که استخراج می کردند نگاه می کردند ،و اغلب از آن صرف نظر می کردند. پلاتین توسط Antonio De Ulloa ستاره شناس و Don Jorge Juan y Santacilia ،کشف شد. هر دوی آنها توسط پادشاه فیلیپ پنجم برای پیوستن به یک ماموریت جغرافیائی در پرو که از 1735 تا 1745 طول کشید دعوت شدند. در میان چیزهای دیگر در کلمبیا اولوا Platina del pinto را مشاهده کرد، که فلزی بی استفاده بود که به همراه طلا در New Granada (کلمبیا) پیدا شده بود. privateerهای انگلیسی کشتی اولوا را در سفر بازگشت توقیف کردند. اگر چه در انگلستان با او خوش رفتاری شد ،و حتی در انجمن سلطنتی عضو شد،تا سال 1748 از انتشار یافته هایش در مورد فلز ناشناخته منع شد. قبل از آن در سال 1741 ،Charles Wood مستقلاً این عنصر را جدا کرده بود. پلاتین در حال حاضر با ارزشتر و گرانتر از طلا می باشد و از این جهت جایزه های پلاتینی بهتر از جایزه های طلایی می باشند. قیمت پلاتین بسته به فراوانیش تغییر می کند ولی معمولاً 8 برابر طلا ارزش دارد. برای مدتهای طولانی تعریف استاندارد متر بر اساس فاصله بین دو علامت که بر دو شمش پلاتین-ایریدیوم بود که در سور( Sevres )نگهداری می شد تعیین شده بود. از این فلز همچنین در تعریف Standard Hydrogen Electrode نیز استفاده می شود.

 

پیدایــــــــش

پلاتین معمولاًً به حالت خالص و یا در سنگ معدن اسپریلیت (آرسنید پلاتین PtAs2 ) که بزرگترین منبع این فلز است یافت می شود. آلیاژ طبیعی پلاتین و ایریدیوم Platiniridium بوده که در Cooprite معدنی (سولفید پلاتین، Pt S) یافت می شود. این فلز معمولاً با مقدار کمی از دیگر فلزات خانواده پلاتین که در مواد آبرفتی در کلمبیا ، اونتاریو و کوههای اورال و در برخی از ایالتهای غربی آمریکا یافت می شوند همراه است. پلاتین از نظر اقتصادی به عنوان محصول جانبی فراوری سنگ معدن نیکل تولید می شود. حجم عظیم سنگ معدن فرآوری شده نیکل ، نشانگر این است که ، پلاتین تنها 2 در میلیون از این سنگ معدن می باشد.

 

ایزوتوپهــــــا

پلاتین طبیعی از 5 ایزوتوپ پایدار و یک رادیوایزوتوپ Pt-190 ،که نیمه عمر بسیار طولانی 6 میلیارد سال را دارد تشکیل شده است. ایزوتوپهای رادیواکتیوی زیاد دیگری نیز برای این عنصر وجود دارند که پایدار ترین آنها Pt-193 بوده که نیمه عمر آن 50 سال می باشد.

 

هشدارها

این فلز به دلیل طبیعت غیر واکنشی خود برای سلامتی مساله ساز نیست با این حال تمام ترکیبات پلاتین به شدت سمی هستند.