Platina je vzácný kov, který je známý svou vzácností, krásou a různými průmyslovými aplikacemi. Je to chemický prvek se symbolem Pt a atomovým číslem 78 v periodické tabulce.
Úvod: Platina se v přírodě obvykle vyskytuje jako vzácný minerál, ale častěji se získává jako vedlejší produkt těžby jiných kovů, zejména z rud obsahujících nikl a měď. Je to hustý, tvárný a vysoce korozivzdorný kov, díky čemuž je cenný pro různé účely, včetně šperků, katalyzátorů v automobilech a průmyslových aplikací. Jeho název „platina“ je odvozen ze španělského výrazu „platina“, což znamená „málo“. stříbro“, protože ranní španělští průzkumníci se vedle stříbra často setkávali s platinou vklady a zpočátku to považoval za obtíž.
Definice jako minerál: V geologickém kontextu je považován za minerál, když se přirozeně vyskytuje v zemské kůře. Obvykle se tvoří jako malá, hrudkovitá zrna nebo nepravidelná zrna v rámci určitých typů skály a rudní ložiska. Minerály platiny jsou běžně spojovány s niklovými a měděnými rudami a jejich primárním minerálním zdrojem je často minerál sperrylit (PtAs2). Sperrylit je minerál arsenidu platiny, který je jedním z mála přirozeně se vyskytujících minerály obsahující jako primární složku platinu.
Platina se také může vyskytovat jako slitina s jinými prvky v přírodě. Například nativní platina, která se skládá převážně z platiny (Pt) a drobných nečistot, je vzácným jevem. Obvykle se nachází v aluviálních usazeninách, často spojený s jinými těžkými minerály, jako je zlato a palladium.
Je důležité poznamenat, že naprostá většina světové produkce platiny pochází z primárních zdrojů (rud bohatých na prvky skupiny platiny), spíše než z nativní platiny. Těžba platiny z jejích rud a její zpracování je složitý a energeticky náročný průmyslový proces. Je vysoce ceněný pro svůj lesk, trvanlivost a odolnost vůči zašpinění, což z něj činí cenný materiál v různých průmyslových odvětvích a pro dekorativní účely.
Data buňky: Space Group: Fm3m. a = 3.9231, Z = 4
Příjmení: Ze španělského platina, zdrobnělina od plata, stříbro.
Sdružení: slitiny Pt-Fe, chalkopyrit, chromit, magnetit
Obsah
Vlastnosti platiny
Platina je vzácný kov, který je známý svou vzácností, krásou a různými průmyslovými aplikacemi. Je to chemický prvek se symbolem Pt a atomovým číslem 78 v periodické tabulce. Zde je úvod a definice platiny jako minerálu:
Úvod: Platina se v přírodě obvykle vyskytuje jako vzácný minerál, ale častěji se získává jako vedlejší produkt těžby jiných kovů, zejména z rud obsahujících nikl a měď. Je to hustý, tvárný a vysoce korozivzdorný kov, díky čemuž je cenný pro různé účely, včetně šperků, katalyzátorů v automobilech a průmyslových aplikací. Její název „platina“ je odvozen od španělského výrazu „platina“, což znamená „malé stříbro“, protože ranní španělští průzkumníci se často setkávali s platinou vedle nalezišť stříbra a zpočátku ji považovali za nepříjemnou věc.
Definice jako minerál: V geologickém kontextu je platina považována za minerál, když se přirozeně vyskytuje v zemské kůře. Obvykle se tvoří jako malá, hrudkovitá zrna nebo nepravidelná zrna v určitých typech hornin a rudných ložisek. Minerály platiny jsou běžně spojovány s niklovými a měděnými rudami a primárním minerálním zdrojem platiny je často minerál sperrylit (PtAs2). Sperrylite je minerál arsenidu platiny, který je jedním z mála přirozeně se vyskytujících minerálů obsahujících platinu jako svou primární složku.
Platina se také může vyskytovat jako slitina s jinými prvky v přírodě. Například nativní platina, která se skládá převážně z platiny (Pt) a drobných nečistot, je vzácným jevem. Obvykle se vyskytuje v aluviálních usazeninách, často spojovaných s jinými těžkými minerály, jako je zlato a palladium.
Je důležité poznamenat, že naprostá většina světové produkce platiny pochází z primárních zdrojů (rud bohatých na prvky skupiny platiny), spíše než z nativní platiny. Těžba platiny z jejích rud a její zpracování je složitý a energeticky náročný průmyslový proces. Platina je vysoce ceněna pro svůj lesk, trvanlivost a odolnost vůči zašpinění, což z ní činí cenný materiál v různých průmyslových odvětvích a pro dekorativní účely.
Fyzikální, chemické a optické vlastnosti platiny
Platina je jedinečný a cenný kov s řadou fyzikálních, chemických a optické vlastnosti díky tomu je vhodný pro různé průmyslové, vědecké a dekorativní aplikace. Zde jsou některé z klíčových vlastností platiny:
Fyzikální vlastnosti:
- Hustota: Platina je velmi hustý kov s hustotou přibližně 21.45 gramů na krychlový centimetr (g/cm³). Tato vysoká hustota ho činí těžkým a dodává mu výrazný pocit.
- Bod tání: Platina má velmi vysoký bod tání kolem 1,768 stupňů Celsia (3,214 stupňů Fahrenheita). Díky tomuto vysokému bodu tání je vhodný pro vysokoteplotní aplikace.
- Bod varu: Bod varu platiny je ještě vyšší, kolem 3,827 6,920 stupňů Celsia (XNUMX XNUMX stupňů Fahrenheita), díky čemuž je odolná vůči odpařování při vysokých teplotách.
- Kujnost a tažnost: Platina je vysoce tvárný a tažný kov, což znamená, že se dá snadno tvarovat, válcovat a táhnout do různých forem, takže je ideální pro šperky a průmyslové procesy.
- Tvrdost: Platina je relativně měkký kov ve srovnání s některými jinými drahými kovy, ale je stále tvrdší než většina obecných kovů. Jeho tvrdost lze zlepšit legováním s jinými prvky.
- Barva: Platina má výraznou stříbřitě bílou barvu, což přispívá k její vhodnosti pro šperky a jiné dekorativní účely.
Chemické vlastnosti:
- Chemická inertnost: Jednou z nejpozoruhodnějších chemických vlastností platiny je její odolnost vůči korozi a chemickým reakcím. Je vysoce inertní a nereaguje snadno s kyslíkem, vodou nebo nejběžnějšími kyselinami, což z něj činí vynikající volbu pro použití v korozivním prostředí.
- Katalytické vlastnosti: Platina je vysoce účinný katalyzátor pro různé chemické reakce. Jeho povrch může usnadnit reakce, které jsou důležité v průmyslových odvětvích, jako je automobilový průmysl (v katalytických konvertorech) a chemická výroba.
- Legování: Platinu lze snadno legovat s jinými kovy, jako je iridium, palladium a rhodium, zlepšit jeho vlastnosti a vytvořit slitiny se specifickými vlastnostmi.
Optické vlastnosti:
- Lesk: Platina má brilantní kovový lesk, který jí dodává na vizuální přitažlivosti, a proto je vyhledávaným kovem pro šperky a jiné okrasné účely.
- Odrazivost: Platina je vysoce reflexní, a to jak ve viditelném, tak v infračerveném spektru. Tato vlastnost je nezbytná v aplikacích, jako jsou laboratorní zařízení a zrcadla.
- Transparentnost: Platina není průhledná, jelikož se jedná o hustý kov, který neumožňuje průchod světla. Často se používá ve formě tenkých fólií pro některé optické aplikace.
Tyto vlastnosti dělají z platiny všestranný a cenný materiál pro různé aplikace, od šperků a dekorativních předmětů až po průmyslové katalyzátory, laboratorní zařízení a vysokoteplotní inženýrství. Jeho výjimečná odolnost vůči korozi a zamlžení spolu s jeho jedinečnými katalytickými vlastnostmi z něj činí nepostradatelný prvek v mnoha technologických a vědeckých oborech.
Vznik a výskyt platiny
Platina je poměrně vzácný a vzácný kov, který vzniká přírodními geologickými procesy. Nachází se v různých geologických prostředích jako součást specifických rudních ložisek. Na vznik a výskyt platiny má vliv její asociace s dalšími prvky, především niklem a mědí. Zde je přehled toho, jak platina vzniká a kde se obvykle nachází:
Vznik platiny:
- Magmatické procesy: Jeho primárním zdrojem jsou ložiska magmatické rudy, která pocházejí z ochlazování a tuhnutí roztavené horniny (magmatu) hluboko v zemském plášti a kůře. Tyto vklady jsou spojeny s vyvřelé skály a jsou známé jako „vklady prvků platinové skupiny (PGE). PGE, včetně platiny, palladia a rhodia, se v těchto ložiskách často nacházejí společně.
- Krystalizace: Při ochlazování magmatu z roztaveného materiálu krystalizují minerály bohaté na platinu a další PGE. Tyto minerály mohou zahrnovat sulfidy jako sperrylit (PtAs2), cooperit (PtS) a braggit (Pt, Pd, Ni)S. V kombinaci s těmito minerály se často vyskytuje platina.
Výskyt platiny:
- Vrstvené průniky: Jedno z nejvýznamnějších geologických prostředí pro ložiska platiny je ve vrstvených intruzích, což jsou velké, vrstvené vyvřelé horninové útvary, které se často rozprostírají hluboko v zemské kůře. Tyto průniky jsou typicky spojeny s ultramafickými a mafickými typy hornin a jsou charakterizovány přítomností sulfidových minerálů bohatých na platinu.
- Ofiolitové komplexy: Ložiska platiny lze také nalézt v ofiolitových komplexech, což jsou fragmenty oceánské kůry a hornin svrchního pláště, které byly nasunuty na kontinentální pevniny. Tyto komplexy mohou obsahovat ložiska rud obsahujících platinu, zejména ve spojení s chromitovými rudami.
- Aluviální ložiska: V některých případech je platina erodována z primárních zdrojů, jako jsou vrstvené intruze, a transportována řekami a potoky. Postupem času se může hromadit v aluviálních usazeninách, často spolu s dalšími těžkými minerály, jako je zlato. Zde se občas vyskytuje nativní platina, což je téměř čistý platinový kov.
- Zbytky z průmyslových procesů: Platina je někdy vedlejším produktem různých průmyslových procesů, zejména těch, které zahrnují rafinaci niklových a měděných rud. V takových případech se ze zbytků těchto procesů získává platina.
Je důležité poznamenat, že je v zemské kůře poměrně vzácný a jeho těžba a těžba může být ekonomicky náročná kvůli jeho nízkému přirozenému výskytu. Největšími producenty platiny jsou typicky Jižní Afrika, Rusko a Zimbabwe, kde se nacházejí významná ložiska prvků platinové skupiny.
Průzkum a těžba platiny se provádějí pomocí kombinace geologických průzkumů, vrtání a těžebních technik pro lokalizaci a extrakci kovu z jeho primárních zdrojů, což z něj činí základní zdroj pro různé průmyslové aplikace, včetně katalyzátorů v automobilech a ve výrobě. vysoce hodnotných šperků.
Oblasti použití a použití
Platina má širokou škálu aplikací a díky své jedinečné kombinaci fyzikálních a chemických vlastností se používá v různých průmyslových odvětvích. Některé z jeho primárních oblastí použití a použití zahrnují:
- Automobilový průmysl:
- Katalytické konvertory: Je klíčovou součástí katalyzátorů, které se používají ke snížení škodlivých emisí z vozidel přeměnou znečišťujících látek, jako je oxid uhelnatý (CO), uhlovodíky (HC) a oxidy dusíku (NOx) na méně škodlivé látky. Palladium a rhodium, také součást kovů skupiny platiny (PGM), se vedle platiny používají v katalyzátorech.
- Šperky a ozdoby:
- Drahé šperky: Platina je v klenotnictví vysoce ceněna pro svůj lesklý vzhled, odolnost a vzácnost. Často se používá k výrobě zásnubních prstenů, snubních prstenů, náhrdelníků a dalších jemných šperků.
- Elektronika:
- Elektrody: Vynikající elektrická vodivost, odolnost vůči korozi a stabilita z platiny činí cenný materiál pro různé elektronické součástky, včetně elektrod používaných v zařízeních, jako jsou senzory, kardiostimulátory a vysoce přesné měřicí přístroje.
- Lékařské a stomatologické aplikace:
- Implantáty: Platina se používá v lékařských implantátech, jako jsou kardiostimulátory a stenty, kvůli její biokompatibilitě a odolnosti vůči korozi v lidském těle.
- Zubní náhrady: Platinu lze nalézt v dentálních slitinách používaných pro náhrady, jako jsou korunky, můstky a zubní rovnátka.
- Průmyslové procesy:
- Výroba skla:
- Výroba skleněných vláken: Používá se při výrobě vysoce kvalitních skleněných vláken používaných v optice a telekomunikacích.
- Letecký a kosmický výzkum:
- Raketové motory: Díky vysokému bodu tání a odolnosti vůči vysokým teplotám je platina vhodná pro použití v raketových motorech a leteckých součástech.
- Obnovitelná energie:
- Palivové články: Používá se jako katalyzátor ve vodíkových palivových článcích, které lze využít k čisté a efektivní výrobě energie.
- Solární články: Používá se při výrobě solárních článků, kde pomáhá zlepšovat účinnost a životnost článků.
- Laboratorní a vědecké vybavení:
- Kelímky: Platinové kelímky se používají pro vysokoteplotní a vysoce čisté aplikace v laboratořích.
- Termočlánky: Používá se v termočláncích pro přesné měření teploty.
- Měna a zlato:
- Některé země, jako je Isle of Man a Spojené království, používají platinové mince jako formu měny.
- Jako forma investice se také obchoduje s platinovými pruty a mincemi.
Je důležité si uvědomit, že platina je poměrně drahý a vzácný kov, což může ovlivnit její uplatnění v různých průmyslových odvětvích. Navíc vysoké náklady na těžbu a rafinaci hrají roli při určování dostupnosti a použití platiny v různých odvětvích. Jeho jedinečné vlastnosti, zejména jeho katalytické schopnosti a odolnost proti korozi, jej činí neocenitelným v aplikacích, kde jiné materiály zaostávají.
Zdroje a distribuce těžby
Platina se primárně těží ze specifických geologických zdrojů a není rovnoměrně distribuována po celém světě. Většina produkce platiny pochází z několika klíčových oblastí s významnými ložisky platiny. Zde jsou některé z hlavních zdrojů těžby a distribuce platiny:
1. Jižní Afrika:
- Jižní Afrika je největším světovým producentem platiny a představuje podstatnou část celosvětové nabídky. Bushveldský komplex v Jižní Africe je rozsáhlá geologická formace, která obsahuje četná ložiska prvků platinové skupiny (PGE), včetně platiny, palladia, rhodia a dalších. Doly v této oblasti, jako jsou doly Rustenburg a Mogalakwena, patří k nejproduktivnějším na světě.
2. Rusko:
- Rusko je druhým největším producentem platiny na světě. Většina ruské produkce platiny pochází z oblasti Norilsk-Talnakh na Sibiři. Zdejší ložiska jsou také součástí velkých průniků bohatých na PGE.
3. Zimbabwe:
- Zimbabwe je dalším významným producentem platiny. Doly jako projekt Great Dyke přispěly k rostoucí roli Zimbabwe v celosvětové produkci platiny.
4. Kanada:
- Kanada je známá svou produkcí platiny z dolu Lac des Iles v Ontariu. Kanadská těžba platiny primárně získává nikl spolu s prvky skupiny platiny.
5. Spojené státy:
- Komplex Stillwater v Montaně ve Spojených státech je významným zdrojem platiny a palladia. Je to jedna z mála lokalit mimo Jižní Afriku a Rusko s ekonomicky životaschopnou těžbou platiny.
6. Ostatní země:
- Několik dalších zemí také vyrábí platinu v menší míře, včetně Austrálie, Kolumbie a Botswany, mezi ostatními.
Je důležité poznamenat, že ačkoli se vyskytuje v různých částech světa, největší a nejproduktivnější ložiska jsou soustředěna pouze v několika málo regionech. Kromě toho se platina často vyrábí jako vedlejší produkt jiných těžebních operací, zejména těch, které jsou zaměřeny na nikl a měď. Prvky platinové skupiny (PGE), které zahrnují platinu, palladium, rhodium, iridium, ruthenium a osmium, se v těchto ložiskách často nacházejí společně.
Těžba a těžba platiny jsou kapitálově náročné procesy a vysoká tržní hodnota kovu odráží výzvy a náklady spojené s jeho výrobou. Dostupnost platiny může být navíc ovlivněna faktory, jako je politická stabilita, ekonomické podmínky a ekologické předpisy v zemích, kde se těží. Tyto faktory mohou ovlivnit globální distribuci platiny a její dodávky do různých průmyslových odvětví, včetně automobilového a šperkařského odvětví.
Reference
- Bonewitz, R. (2012). Horniny a minerály. 2. vyd. Londýn: DK Publishing.
- Handbookofmineralogy.org. (2019). Příručka o Mineralogie. [online] Dostupné na: http://www.handbookofmineralogy.org [Přístup 4. března 2019].
- Mindat.org. (2019). Platina: Minerální informace, data a lokality.. [online] Dostupné na: https://www.mindat.org/ [Přístup. 2019].
