Tất cả về kim loại bạch kim
Hầu như mọi người đều biết về sự tồn tại của kim loại quý. Chúng bao gồm bạc, vàng và bạch kim. Đồng thời, không phải ai cũng biết về sự tồn tại của nhóm bạch kim. Các đại diện của nó cũng được xếp vào hàng quý tộc.
Đặc thù
Kim loại bạch kim Là một nhóm gồm 6 nguyên tố nằm cạnh nhau trong bảng tuần hoàn hóa học. Mỗi thành phần của họ trong nhóm đều được coi là cao quý. Điều này là do các tính chất hóa học và vật lý sau đây.
- Các chuyên gia lưu ý nồng độ kim loại bạch kim thấp. Số lượng tiền gửi ít. Đặc tính này cũng áp dụng cho các nguyên tố hóa học theo truyền thống được coi là hiếm và đắt tiền.
- Các đại diện của nhóm trên có tính chất của các kim loại sau: rhodi, osmi, paladi, rutheni.
- Trong quá trình nghiên cứu platinoit, người ta nhận thấy có sự tương đồng tuyệt vời về cấu trúc nguyên tử với các nguyên tố được chỉ ra ở trên.
Các nhà khoa học làm việc trong lĩnh vực hóa học đã chia tất cả các kim loại bạch kim thành hai nhóm được gọi là bộ ba.
Sự phân chia được thực hiện theo trọng lượng.
- Nhóm 1... Đây là những đại diện nhẹ nhất. Chúng bao gồm palladium, ruthenium và rhodium.
- Nhóm số 2. 6 kim loại còn lại là iridi, osmi và platinum. Đây đã là những kim loại nặng.
Kim loại và đặc tính của chúng
Các kim loại của nhóm trên có tên riêng. Danh sách như sau.
- Ruthenium - Ru.
- Rhodium - Rh.
- Paladi - Pd.
- Osmium - Os.
- Iridi - Ir.
- Bạch kim - Pt.
Lưu ý: tất cả các ký hiệu được sắp xếp theo một thứ tự cụ thể theo trọng lượng nguyên tử.
Từ giá trị thấp nhất đến cao nhất. Tất cả các kim loại bạch kim đều có những đặc điểm giống nhau.
- Điểm giống nhau đầu tiên là về ngoại hình.Hầu hết tất cả các nguyên tố, ngoại trừ osmi, đều có bóng nhẹ (sự kết hợp của màu trắng và bạc). Osmium có tông màu hơi xanh nhạt.
- Kim loại có khả năng chống lại nhiều loại thuốc thử khác nhau. Hơn nữa, platinoit là chất xúc tác hiệu quả.
- Với sự giúp đỡ của họ, các quá trình hóa học khác nhau được kiểm soát, tốc độ oxy hóa được kiểm soát và các phản ứng khác được theo dõi. Hành vi này của kim loại được coi là đáng ngạc nhiên và nghịch lý.
Tính chất
Không có quá trình oxy hóa hình thành trên bề mặt. Như vậy, sức ỳ được thể hiện rõ ràng. Theo các chuyên gia, điều đặc biệt đáng chú ý là ở bạch kim. Khi nghiên cứu các đại diện của nhóm bạch kim, không thể bỏ qua điểm nóng chảy. Giá trị thấp nhất của palađi là 1554 độ. Osmium có giá trị cao nhất. Nhiệt độ của nó là 3 nghìn 27 độ C.
Sau đây là cùng một thuộc tính - khả năng truyền đạt. Đặc tính này nói lên khả năng chống mài mòn tuyệt vời. Mặc dù có sự giống nhau về bên ngoài, nhưng các phẩm chất thể chất lại khác nhau. Tùy thuộc vào các chỉ số này, các kỹ thuật đặc biệt được sử dụng trong quá trình xử lý. Ruthenium và osmium là những kim loại rất dễ vỡ và cần được chăm sóc đặc biệt.
Độ dẻo cao là một chỉ số của palađi và bạch kim.
Chúng được khai thác ở đâu?
Các khoản tiền gửi của kim loại bạch kim thường nằm rải rác khắp Canada và Nam Phi. Ở những vùng này, khoáng sản thu được bằng cách sử dụng phương pháp mỏ tiêu chuẩn. Như thực tế cho thấy, hầu hết các platinoit được khai thác bằng cách chiết xuất các nguyên tố từ khoáng chất niken sulfua hoặc quặng đồng. Công trình sử dụng phương pháp tách tuyển nổi. Trong quá trình xử lý kim loại, cô đặc thu được được nấu chảy, kết quả là thu được một hỗn hợp đặc biệt. Khối lượng các kim loại platin từ 15 đến 20% so với khối lượng cặn khô.
Trong một số trường hợp, quá trình khai thác và chế biến có thể khác nhau. Tách trọng lực đôi khi được sử dụng trong các nhà máy. Trong trường hợp này, lượng nguyên tố hóa học yêu cầu tăng lên 50%. Tùy chọn xử lý này không bao gồm nấu chảy. Trong khi tiền gửi PGM phong phú là rất hiếm, một số tiền gửi cũng được tìm thấy ở Canada, Trung Quốc, Úc và Phần Lan.
Tuy nhiên, có những nguồn khác, tỷ lệ sản xuất của họ chỉ là 0,3% tổng khối lượng được khai thác trên hành tinh.
Chúng được sử dụng ở đâu?
Platinoids đã được tìm thấy ứng dụng của chúng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Các tính chất phổ quát của các kim loại thuộc nhóm này được sử dụng tích cực ngày nay. Bạch kim nguyên chất bản thân nó rất mềm và dẻo. Ở trạng thái này, cô ấy rất dễ bị tổn thương và khiếm khuyết khác nhau. Nhiều yếu tố khác nhau được sử dụng để tăng độ cứng và khả năng chống mài mòn của kim loại quý. Bạch kim là hợp kim với các nguyên tố hóa học khác.
Trang sức bạch kim được đánh giá cao và đắt hơn vàng. Họ đã trở nên nổi tiếng đặc biệt ở Nhật Bản. Cư dân của đất nước Mặt trời mọc gọi những sản phẩm như vậy là "hakkin". Hợp kim trang sức chính là bạch kim và chiếm 90% tổng khối lượng. 10% còn lại là palladium. Nó rất dễ làm việc, bao gồm cả hàn và các quá trình xử lý khác.
Cũng để tăng độ cứng, kim loại quý màu trắng được kết hợp với ruthenium. Việc bổ sung nguyên tố này làm tăng khả năng chống lại quá trình oxy hóa. PGM đã tìm thấy ứng dụng của chúng trong sản xuất các sản phẩm rèn. Trong trường hợp này, một hợp kim bao gồm đồng, bạch kim và palađi được sử dụng. Tùy chọn này có giá cả phải chăng hơn so với thành phần của hai nguyên tố: bạch kim và palladi.
Các hợp kim đặc biệt được chế tạo bằng platinoit được sử dụng rộng rãi trong sản xuất cặp nhiệt điện. Nó là một thiết bị đặc biệt với một loạt các ứng dụng. Mục đích chính của nó là thay đổi nhiệt độ cao (giá trị lớn nhất lên đến 1800 độ C trên 0).Một số đại diện được sử dụng ở dạng nguyên chất. Theo quy luật, chúng hoạt động như chất phụ gia cho phần còn lại của các kim loại nhóm bạch kim. Palladium đã tìm thấy con đường của mình trong ngành công nghiệp thiết bị điện cũng như các hợp kim nha khoa hiện đại.
Chất xúc tác
Hơn 40% tổng lượng bạch kim được sản xuất ở nước ngoài, được sử dụng làm chất xúc tác. Tính chất tuyệt vời và hữu ích này đã được chỉ ra trong phần đầu tiên của bài báo. Hầu như tất cả kim loại (khoảng 90%) đã được ứng dụng trong sản xuất hệ thống xả cho ô tô. Vật liệu quý này, cùng với rhodi và palladium, đóng vai trò như một lớp phủ bảo vệ cho các cấu trúc tổ ong và các phần tử khác. Lớp kim loại bảo vệ chống lại quá trình oxy hóa, giữ cho thiết bị an toàn và âm thanh. Khi tham gia vào một phản ứng hóa học, các thành phần tích cực được chuyển đổi thành các hợp chất và chất vô hại.
Các nguyên tố hóa học có thể thực hiện nhiệm vụ của một chất xúc tác hiệu quả không chỉ như một lớp phủ, mà còn ở dạng lưới kim loại nóng sáng. Trong trường hợp này, phản ứng xảy ra giữa không khí và một chất độc - amoniac. Kết quả là axit nitric và oxit nitric. Các thành phần khác nhau được thêm vào để thu được các chất khác.
Một lĩnh vực khác sẽ không hoàn thiện nếu không sử dụng PGM là sản xuất dầu. Đây là một ngành công nghiệp toàn cầu chỉ ra giá trị của platinoids và tầm quan trọng của chúng trong ngành công nghiệp.
Các ứng dụng khác cho kim loại như sau.
- Trên lãnh thổ của Nga, palađi được sử dụng để sản xuất tiền đầu tư. Họ bắt đầu làm điều này sau khi đồng xu palladium nguyên chất được phát hành dưới thời Liên Xô. Mệnh giá là 25 rúp.
- Thiết bị cao áp cũng không hoàn chỉnh nếu không sử dụng PGM. Trong sản xuất thiết bị điện tử kiểu này, cần có các tiếp điểm chịu mài mòn và đáng tin cậy để chống lại các tác động tiêu cực từ bên ngoài. Bất chấp sự phát triển của các công nghệ mới, hiện không có giải pháp thay thế platinoids nào hiệu quả.
- Trong quá trình chế tạo các dụng cụ, thiết bị làm việc trong điều kiện khó khăn các kim loại như vậy cũng được sử dụng tích cực. Để làm việc trong môi trường khắc nghiệt, thiết bị phải mạnh, chống mài mòn và bền. Đó là những đặc điểm mà nó nhận được từ các kim loại bạch kim.
- Đến cải thiện đáng kể khả năng chống ăn mòn của titan, một ít palladium được thêm vào nó. Ngoài ra, nguyên tố nhóm bạch kim này thường được trộn với thép.
- Trong medecine các kết nối đang hoạt động cũng được sử dụng tích cực. Thực hành này đã được áp dụng trước đó và vẫn còn phù hợp cho đến ngày nay.
- Đừng quên về lá bạch kim. Vật liệu này được sử dụng để bảo vệ thiết bị của lò phản ứng hóa học.
- Hợp kim của bạc và palađi được sử dụng tích cực trong thiết bị điện tử dòng điện thấp.
Để biết thêm thông tin về cách kim loại quý này được sử dụng, hãy xem video tiếp theo.