პლატინა
პლატინა (ლათ. Platinum - წამოდგება ესპანურიდან "პლატა" - ვერცხლი) წარმოადგენს ქიმიური ელემენტს, რომელიც აღინიშნება სიმბოლოთი Pt. პლატინის ატომური ნომერია 78. იგი მოთავსებულია ქიმიურ ელემენტთა პერიოდულობის ცხრილის მეათე ჯგუფში. იგი მკვრივი, ძნელად ლღობადი, ძვირფასი მონაცრისფრო-თეთრი გარდამავალი ლითონია კოროზიისადმი შესანიშნავია მდგრადობით, მაღალ ტემპერატურებზეც კი. პლატინა ერთ-ერთი უიშვიათესი ელემენტია დედამიწის ქერქში. ხშირად გვხვდება ნიკელსა და სპილენძთან ერთად. საბადოები გავრცელებულია ძირითადად სამხრეთ აფრიკაში, რომელიც ამ ლითონის 80%-ის მომწოდებელია მსოფლიო ბაზარზე.
სახელის წარმოშობა უკავშირდება XVI საუკუნეში ესპანელმა კონკისკადორების მიერ კოლუმბიაში თვითნაბად ოქროსთნ ერთად მკრთალი თეთრი ლითონის აღმოჩენას, რომელიც ვერ გაადნეს და "platina del Pinto" უწოდეს, რაც ითარგმნება როგორც "პინტოს მდინარის პატარა ვერცხლი". პირველად დაწვრილებით მისი თვისებები აღწერა ანტონიო დე ულოამ 1748 წელს (ესპანეთი).
ისტორია
ევროპაში პლატინა იყო უცნობი XVIII საუკუნემდე.
ანტონიო დე ულოა ცნობილია, როგორც პლატინის აღმომჩენი
1735 წელს ესპანეთის მეფემ გამოსცა განკარგულება, რომელიც იუწყებოდა იმის შესახებ, რომ ესპანეთში აკრძალული იყო პლატინის შემოტანა. კოლუმბიაში მიზანშეწონილი იყო ქვიშრობის დამუშავებისას გულმოდგინედ გამოეყოთ ოქროსგან პლატინა და ჩაეფლოთ რიო-დე-პინგოს მდინარის ღრმა ადგილებში (რიო-სან-ხუანის შენაკადი) და ყოფილიყო სამეფო ჩინოვნიკების ზედამხედველობის ქვეშ, რომელსაც შემდეგ უწოდეს პლატინა-დელ-პინგო. ესპანეთშიც მიღებული იყო მისი საჯაროდ და საზეიმოდ ზღვაში ჩაძირვა.
1745 წელს ესპანელმა მათემატიკოსმა და მეზღვაურმა დონ ანტონიო დე ულოამ პირველმა ჩამოიტანა ევროპის კონტინენტზე თვითნაბადი პლატინის ნიმუშები, რომელიც იყო ნაპოვნი პერუში. პირველად მადნიდან სუფთა სახით პლატინა მიიღო ინგლისელმა ქიმიკოსმა უ. ვოლასტონმა 1830 წელს. იტალიელმა ქიმიკოსმა ჯილიუს სკალიგერმა 1835 წელს აღმოაჩინა, რომ პლატინა არ იშლებოდა და ამ გზით დაამტკიცა, რომ ის არის დამოუკიდებელი ქიმიური ელემენტი.
1819 წელს რუსეთში პლატინა აღმოაჩნეს ფურცვლოვან ოქროში და მას "ახალი ციმბირული მეტალი" უწოდეს. მას „თეთრი ოქროს“ სახელითაც მოიხსენიებდნენ.
1748 წლამდე პლატინა მოიპოვებოდა და იწარმოებოდა ამერიკის ტერიტორიაზე და ძველ დროში არ იყო ცნობილი.
სახელწოდება პლატინა მიცემულ იქნა ესპანელი კონკისტადორების მიერ, რომლებიც XVI საუკუნის შუა ნახევარში პირველად სამხრეთ ამერიკაში (დღევანდელი კოლუმბიის ტერიტორია) შეხვდნენ ახალ მეტალს, რომელიც ფიზიკურად ჰგავდა ვერცხლს (ესპანურად plata). რაც სიტყვასიტყვით ნიშნავს "პატარა ვერცხლს" (პალატინა ვერცხლზე ორჯერ იაფი ღირდა). ა
როცა პლატინის შემოტანა დაიწყეს ევროპაში, მისი ფასი იყო ორჯერ იაფი ვერცხლზე. იუველირებმა ძალიან მალე აღმოაჩინეს, რომ პლატინა ოქროსთან ერთად კარგად ლღვება, რადგანაც პლატინის სიმკვრივე უფრო მეტია ვიდრე ოქროსი, ვერცხლის უმნიშვნელო რაოდენობის დამატება იძლეოდა საშუალებას დაემზადებინათ ყალბი ნაკეთობები, რომლის გარჩევა ოქროს ნამდვილი ნაკეთობისაგან ძნელია. ამ ტიპის ნაკეთობებმა მოიპოვეს ისეთი ფართო გავრცელება, რომ ესპანეთის მეფის ბრძანებით აკრძლეს პლატინის შემოტანა, ხოლო დარჩენილი მარაგი ჩაეძირათ ზღვაში. ეს კანონი მოქმედებდა 1778 წლამდე. კანონის შეცვლის შემდეგ მოთხოვნილება პლატინაზე იყო მცირე, მას ძირითადად იყენებდნენ ქიმიური აღჭურვილობის, მოწყობილებების შესაქმნელად და კატალიზატორის სახით. ამერიკაში მოპოვებული პლატინა საკმარისი იყო ამ მიზნებისათვის გამოეყენებინათ.
გავრცელება
პლატინის ძირითადი ნაწილი არის (90%-ზე მეტი) ხუთი ქვეყნის ქვენიადაგებში. ამ ქვეყნებს მიეკუთვნება: სამხრეთ აფრიკა, აშშ, რუსეთი, ზიმბაბვე, ჩინეთი. ასევე, არსებობს პლატინის დეპოზიტები სომხეთის, აზერბაიჯანისა და სხვა ქვეყნების ტერიტორიაზე.
იზოტოპები
პლატინას გააჩნია ექვსი ბუნებრივი იზოტოპი. 190Pt, 192Pt, 194Pt, 195Pt, 196Pt და 198Pt. მათგან ყველაზე გავრცელებულია 195Pt, რომელიც მთელი პლატინის მარაგის 33.83%-ს შეადგენს. იგი პლატინის ერთადერთი სტაბილური იზოტოპია ½ სპინით.
190Pt არის ყველაზე ნაკლებად გავრცელებული. იგი მხოლოდ 0.01% ოდენობით გვხვდება. ბუნებრივი იზოტოპებიდან მხოლოდ 190Pt არის არასტაბილური, თუმცა მისი ნახევარდაშლის პერიოდია 6.5 × 1011 წელია. 198Pt იზოტოპი განიცდის ალფა-დაშლას, თუმცა, რადგანაც მისი ნახევარდაშლის პერიოდია 3.2 × 1014 წელი, ის ითვლება სტაბილურ იზოტოპად.
პლატინას ასევე გააჩნია 31 სინთეზური იზოტოპი, რომელთა ატომური მასები 166-დან 202-მდე დიაპაზონში მერყეობს. ნაკლებად სტაბილურია 166Pt, რომლის ნახევარდაშლის პერიოდია 300 მკწ., ამავდროულად 193Pt არის ყველაზე სტაბილური, ნახევარდაშლის პერიოდით 50 წელი. პლატინის იზოტოპების უმრავლესობის ბეტა-დაშლა და ალფა-დაშლის მექანიზმით.
ფიზიკური თვისებები
პლატინა მონაცისფრო-თეთრი პლასტიკური მეტალია, რომლის ლღობისა და დუღილის ტემპერატურებია 1769°C და 3800°C. მისი კუთრი ელექტროწინაღობაა 0.098 მკომი×მ. პლატინა არის ერთ-ერთი მძიმე (სიმკვრივე 21.5გ/სმ3, ატომური სიმკვრივე 6.6´1022ატ/სმ3) და იშვიათი მეტალი. დედამიწის ქერქში მისი შემცველობაა 5×10−7% მასით.
ქიმიური თვისებები
პლატინა იხსნება სამეფო წყალში
პლატინა არის ერთ-ერთი ყველაზე ინერტული მეტალი. ის არ იხსნება მჟავებში და ტუტეებში, გამონაკლისს წარმოადგენს სამეფო წყალი. პლატინა ასევე პირდაპირ ურთიერთქმედებს ბრომთან და იხსნება.
გაცხელებისას პლატინა ხდება უფრო რეაქციისუნარიანი. ის ურთიერთქმედებს პეროქსიდებთან, ხოლო ჰაერის ჟანგბადთან კონტაქტისას - ტუტეებთან. თხელი პლატინის მავთული იწვის ფტორში და გამოიყოფა დიდი რაოდენობით სითბო. რეაქცია სხვა არამეტალებთან (ქლორი, გოგირდი, ფოსფორი) მიმდინარეობს უფრო ნაკლებ აქტიურად. ხოლო შედარებით ძლიერი გაცხელებისას პლატინა რეაგირებს ნახშირბადთან და სილიციუმთან, მყარი ხსნარების წარმოქმნით, რკინის ჯგუფის მეტალების ანალოგიურად.
ქიმიური თვისებებით პლატინა ჰგავს პალადიუმს, მაგრამ ავლენს უფრო დიდ ქიმიურ მდგრადობას. რეაგირებს მხოლოდ ცხელ სამეფო წყალთან:
3 Pt + 4 HNO3 + 18 HCl → 3 H2[PtCl6] + 4 NO + 8 H2O
პლატინა ნელა იხსნება ცხელ გოგირდმჟავაში და თხევად ბრომში. ის არ ურთიერთქმედებს სხვა მინერალურ და ორგანულ მჟავებთან. გაცხელებისას ურთიერთქმედებს ტუტესთან და ნატრიუმის პეროქსიდთან, ასევე ჰალოგენებთან (განსაკუთრებით ტუტე მეტალების ჰალოგენიდების თანაობისას):
Pt + 2 Cl2 + 2 NaCl → Na2[PtCl6]
გაცხელებით პლატინა ურთიერთქმედებს გოგირდთან, სელენთან, ტელურთან, ნახშირბადთან და სილიციუმთან. როგორც პალადიუმს, პლატინას შეუძლია მოლეკულური წყალბადის გახსნა.
გაცხელებისას პლატინა ურთიერთქმედებს ჟანგბადთან აქროლადი ოქსიდების წარმოქმნით. გამოყოფილია პლატინის შემდეგი ოქსიდები: PtO (შავი), PtO2 (ყავისფერი), PtO3 (მოწითალო-ყავისფერი) და Pt2O3 და Pt3O4.
ცნობილია პლატინის ჰიდროქსიდები Pt(OH)2 და Pt(OH)4. მათ ღებულობენ შესაბამისი ქლორპლატინატების ტუტე ჰიდროლიზით, მაგალითად:
Na2PtCl4 + 2 NaOH → 4 NaCl + Pt(OH)2
Na2PtCl6 + 4 NaOH → 6NaCl + Pt(OH)4
ეს ჰიდროქსიდები ავლენენ ამფოტერულ თვისებებს:
Pt(OH)2 + 2 NaOH → Na2[Pt(OH)4]
Pt(OH)2 + 4 HCl → H2[PtCl4] + 2 H2O
Pt(OH)4 + 6 HCl → H2[PtCl6] + 4 H2O
Pt(OH)4 + 2 NaOH → Na2[Pt(OH)6]
პლატინის ჰექსაფთორიდი PtF6 ერთ-ერთ ძლიერ დამჟანგველია, რომელსაც შეუძლია დაჟანგოს მოლეკულური ჟანგბადი, ქსენონი ან NO.
O2 + PtF6 → O2+[PtF6]−
მისი დახმარებით კანადელმა ქიმიკოსმა ნეილ ბარტლეტმა 1962 წელს მიიღო ქსენონის პირველი ნაერთი XePtF6. ნ. ბარტლეტმა Хе და PtF6 შორის ურთიერთქმედების აღმოჩენით, რომლის შედეგადაც მიიღო XePtF6, საფუძველი დაუდო ინერტული აირების ქიმიას. PtF6 ღებულობენ პლატინის ფთორირებით 1000 °C-ზე წნევის პირობებში. პლატინის ფთორირებით ნორმალური წნევისა და 350 - 400 °C ტემპერატურის პირობებში იძლევა Pt(IV) ფთორიდებს.
Pt + 2 F2 → PtF4
პლატინის ფტორიდები ჰიგროსკოპულია და იშლებიან წყლით. პლატინის ტეტრაქლორიდი (IV) წყალთან წარმოქმნის ჰიდრატებს PtCl4·nH2O, სადაც n = 1, 4, 5 და 7.
PtCl4 გახსნით მარილმჟავაში იღებენ პლატინაქლორწყალბადოვან მჟავებს H[PtCl5] და H2[PtCl6].
სინთეზირებულია პლატინის ისეთი ჰალოგენიდები, როგორიცაა PtBr4, PtCl2, PtCl2·2PtCl3, PtBr2 და PtI2.
ნაერთებში პლატინა ავლენს თითქმის ყველა ჟანგვის ხარისხს 0-დან +6-მდე, რომელთაგან ყველაზე სტაბილურია +2 და +4. პლატინასათვის დამახასიათებელია მრავალნაირი კომპლექსური ნაერთების წარმოქმნა, რომლებიც ცნობილია ასეულობით. მათი უმეტესობა ატარებს იმ ცნობილი ქიმიკოსების სახელებს, რომლებმაც შეისწავლეს ეს ნაერთები (მარილი - კოსა, მაგნუსი, პეირონე, ცეიზე, ჩუგაევა და სხვა).
პლატინისათვის დამახასიათებელია შემდეგი შემადგენლობის კომპლექსური ნაერთების წარმოქმნა [PtX4]2- და [PtX6]2-. ა. ვერნერმა პლატინის კომპლექსების შესწავლით ჩამოაყალიბა კომპლექსური ნაერთების თეორია და ახსნა კომპლექსურ ნაერთებში იზომერების წარმოქმნის ბუნება.
პლატინა, განსაკუთრებით წვრილდისპერსულ მდგომარეობაში, არის ძალიან აქტიური კატალიზატორი ბევრი ქიმიური რეაქციისათვის, მათ შორის ისეთები რომელსაც აქვს სამრეწველო გამოყენება. მაგალითად, პლატინის კატალიზატორს იყენებენ არომატულ ნაერთებზე წყალბადის მიერთებისას ოთახის ტემპერატურაზე და ატმოსფერულ წნევაზე. ჯერ კიდევ 1921 წელს გერმანელმა ქიმიკოსმა ი.ვ. დებერეინერმა აღმოაჩინა, რომ პლატინის შავი ხელს უწყობდა მთელი რიგი ქიმიური რეაქციების წარმართვას. ამ დროს თვით პლატინა არ განიცდის ცვლილებას. ასე, პლატინის შავი ჟანგავდა ღვინის სპირტის ორთქლს ძმარმჟავამდე უკვე ჩვეულებრივ ტემპერატურაზე. ორი წლის შემდეგ დებერეინერმა აღმოაჩინა ღრუბლოვანი პლატინის უნარი, რომლის დროსაც ოთახის ტემპერატურაზე მიმდინარეობს წყალბადის აალება. თუკი წყალბადისა და ჟანგბადის ნარევს (მგრგვინავი გაზი) შევახებთ პლატინის შავს ან ღრუბლოვან პლატინას, მაშინ პირველად იწყება შედარებით ნელი წვის რეაქცია. იმდენად რამდენადაც ამ რეაქციას თან ახლავს დიდი რაოდენობით სითბოს გამოყოფა, პლატინის ღრუბელი ხურდება და მგრგვინავი გაზი ფეთქდება.
თვითნაბადი პლატინის ზოდი (რუსეთი, იაკუტია)
მიღება
დედამიწის ქერქში პლატინა ძირითადად თვითნაბადი სახით გვხვდება და პლატინას მოიპოვებენ საბადოებიდან.
პლატინის წარმოება ფხვნილის სახით დაიწყო 1805 წელს ინგლისელი მეცნიერის უ.ხ. ვოლასტონის მიერ სამხრეთ ამერიკის საბადოებიდან.
დღეს პლატინას ღებულობენ პლატინური მეტალების კონცენტრატიდან. კონცენტრატს ხსნიან სამეფო წყალში, რის შემდეგაც უმატებენ ეთანოლს და შაქრის სიროფს ჭარბი HNO3 მოსაშორებლად. ამ დროს აღდგება ირიდიუმი Ir3+ და პალადიუმი Pd2+. ხოლო შემდგომ ამონიუმის ქლორიდის დამატებით გამოყოფენ (NH4)2PtCl6. გამომშრალ ნალექს ავარვარებენ 800 - 1000°C.
3 (NH4)2[PtCl6] → 2 N2 + 2 NH3 + 18 HCl + 3 Pt
ამ სახით მიღებული ღრუბლისებური პლატინა ექვემდებარება შემდგომ გასუფთავებას, მისი მეორედ სამეფო წყალში გახსნით, (NH4)2PtCl6 გამოლექვით და ნალექის გავარვარებით. ამგვარადად გასუფთავებულ ღრუბლისებურ პლატინას გადაადნობენ ზოდებად.
პლატინის შემცველი ხსნარების აღდგენისას ქიმიური ან ელექტროქიმიური მეთოდით, ღებულობენ წვრიდისპერსულ პლატინას - ე.წ. პლატინის შავს.
გამოყენება
XIX საუკუნის პირველ მეოთხედში რუსეთში პლატინა გამოიყენებოდა, როგორც შენადნობის დანამატი მაღალი სიმტკიცის ფოლადის მისაღებად.
პლატინა გამოიყენება, როგორც კატალიზატორი (უფრო ხშირად როდიუმთან შენადნობი, ასევე პლატინის შავის სახით - პლატინის წვრილდისპერსული ფხვნილი, რომელიც მიიღება მისი ნაერთებიდან, აღდგენით).
პლატინა გამოიყენება საიუველირო და სტომატოლოგიურ საქმეში ანუ სტომატოლოგიური აღჭურვილობის ზოგიერთ დეტალის დასამზადებლად. ასევე მედიცინაში. პლატინის ზოგიერთი შენაერთი გამოიყენება ქიმიოთერაპიაში სიმსივნის ზოგიერთი სახის საწინააღმდეგოდ.
მინიატურული მაგნიტების დასამზადებლად, რომელსაც გააჩნია უზარმაზარი ძალა (პლატინა-კობალტის შენადნობი).
პლატინას იყენებენ სპეციალური სარკეების დასამზადებლად ლაზერული ტექნოლოგიისათვის.
მასალა მომზადებულია www.wikipedia.com -ის მიხედვით
