Химическая энциклопедия
Главная - Химическая энциклопедия - буква П - ПЛАТИНА |
ПЛАТИНА
(исп. platina,
уменьшит. от plata-серебро; лат. Platinum) Pl, хим. элемент VIII гр. периодич.
системы, ат. н. 78, ат. м. 195,08; относится к платиновым металлам. Природная
П. состоит из четырех стабильных изотопов: 194Pt (32,9%), 195Pt
(33.8%), 196Pt (25,2%), 198Pt (7,2%) и двух радиоактивных-190Pt
(0,013%, Т1/2 6,9· 1011 лет), 192Pt
(0,78%, T1/2 1015 лет). Поперечное сечение захвата
тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов 8,8 · 10-28 м2.
Конфигурация внеш. электронной оболочки атома 5d96s1;
степени окисления 0, +2, +3, +4, редко +5, +6; энергия ионизации Pt0 П.-один из наиб. редких
элементов, его средняя концентрация в земной коре 5· 10-7 % по массе.
Встречается в самородном виде, в виде сплавов и соединений. Наиб. важные минералы-самородная
П., поликсен (содержит 6-10% Fe), палладистая П. (60-90% П., 7-39% Pd), ферро-платина
(12-20% Fe), иридистая П. (55-60% П., до 30% Ir), сперрилит PtAs2,
куперит PtS, брэггит (Pt, Pd, Ni)S. Наиб. значит. месторождения П. сосредоточены
в ЮАР и СССР (сульфидные руды Норильского района и Кольского п-ова). Свойства. П.-серовато-белый
блестящий пластичный металл; кристаллизуется в гранецентрир. кубич. решетке,
а = 0,392 нм, z = 4, пространств. группа Fт3т; т. пл. 1769
0C, т.кип. ок. 38000C; плотн. 21,45 г/см3;
По хим. св-вам П. близка
к Pd, но несколько превосходит его по хим. устойчивости. При нагр. на воздухе
или в атмосфере O2 П. окисляется с образованием летучих оксидов.
Один объем платиновой черни поглощает до 100 объемов O2. П. медленно
раств. в горячей H2SO4 и жидком Br2, раств.
в царской водке. Не взаимод. с другими минер. и орг. к-тами. При нагр. реагирует
со щелочами, Na2O2, галогенами, S, Se, Те, P, С, Si. Поглощает
H2, хотя в этом отношении уступает Pd, Ir и Ru; удаление поглощенного
H2 из П. нагреванием в вакууме затруднено. С кислородом П. образует
красновато-коричневый три-оксид PtO3 (м. б. пероксид), коричневый
диоксид PtO2 и черный оксид PtO, разлагающиеся соотв. при комнатной
т-ре, при 380-4000C и при 5600C. PtO3 окисляет
HCl до Cl2; получают анодным окислением. PtO2 образует
неск. гидратов; получают гидролизом PtCl4. PtO синтезируют окислением
порошкообразной П. в O2 или термич. разложением Pt(OH)2,
к-рый осаждают из р-ров при щелочном гидролизе хлороплатинатов(П). Окислением
П. в разл. условиях получены также Pt2O3 и Pt3O4,
гидролизом хлоропла-тинатов(IV) - Pt(OH)4. Гексафторид PtF6
- темно-красные кристаллы; т. пл. 69,40C, т.возг. 690C;
Красновато-коричневый тетрахлорид
PtCl4 разлагается при 370 0C даже в атмосфере Cl2;
образует гидраты с 1, 4, 5 и 7 молекулами воды и платинохлористоводородные к-ты
( Коричневато-черный тетрабромид
PtBr4 ( Серовато-черные сульфид
PtS ( Сульфаты П. легко гидролизуются,
в присут. хлорид-ионов легко переходят в хлориды и хлороплатинаты. П. в степени окисления
+2 и +4 образует многочисл. комплексные соед., по составу близкие к соед. Pd.
Наиб. многочисленны соед. [PtX4]2- и [PtX6]2-
(X = F, Cl, Br, I). Получены комплексные соед. Pt0, напр. Pt(PF3)4
(т. пл. 15 0C, т. кип. ок. 870C). Известны также разл.
аммины, разно-лигандные комплексы, соед. с орг. лигандами, моно- и полиядерные
комплексы и т.д. См. также Платинаоргани-ческие соединения. Получение. Шлиховую
П., лом или концентраты платиновых металлов растворяют в царской водке, после
чего добавляют этанол и сахарный сироп для удаления избытка HNO3
и восстановления иридия и палладия до Ir3+ и Pd2 +
. Далее осаждают (NH4)2PtCl6 действием NH4Cl,
осадок высушивают и прокаливают при постепенном повышении т-ры до 800-10000C
с получением загрязненной губчатой П. Чистую П. получают растворением этого
продукта в царской водке, повторным осаждением и прокаливанием. Губчатую П.
переплавляют. При восстановлении солей П. в р-рах образуется мелкодисперсная
П.-платиновая чернь. Для получения платиновых покрытий (платинирование) используют
фосфатные или цис
-диамминонитритные электролиты. Применение. Осн.
области применения П., ее сплавов и соед.- автомобилестроение (в развитых странах
потребляется от 30 до 65% П.), электротехника и электроника (7-13%), нефтехимия
и орг. синтез (7-12%), стекольная и керамич. пром-сть (3-17%), произ-во ювелирных
изделий (2-35%). Применение катализаторов дожигания выхлопных газов автомобилей
[сплав Pt-Pd (70-30%)] началось в сер. 70-х гг. и быстро расширялось в связи
с ужесточением требований к охране атм. воздуха. В электротехнике и электронике
П. используют как материал контактов электрич. приборов и печей сопротивления.
Так, для контактов высоковольтных реле применяют сплавы П. с Ir и Ru. П. и ее
сплавы с Ir и Re в нефтехимии применяют для повышения октанового числа бензина,
в орг. синтезе-как катализаторы гидрирования, изомеризации, циклизации, окисления.
С помощью таких катализаторов производят, напр., бензол, толуол, ксилол. П. используют для каталитич.
синтеза HNO3, H2SO4, ката-литич. очистки H2.
Платиновые катализаторы используют в виде сеток, черней и нанесенными на носители. В стекольной пром-сти П.
с добавками Rh и Ir-осн. конструкц. материал стекловаренных печей для произ-ва
оптич. стекла. Из сплавов с Rh и Au изготовляют фильеры для получения стекловолокна,
а также футеровку для печей, краски для керамики и стекла. П. применяют в качестве
материала высокотемпературных термопар и термометров сопротивления, электродов
при электролизе, для изготовления лаб. посуды и оборудования, в зубоврачебном
деле. Сравнительно новые области применения П.-изготовление катализаторов для
топливных элементов, создание противоопухолевых препаратов [цис
-Pt(NH3)2Cl2],
произ-во контейнеров для радиоизотопных генераторов. В сер. 80-х гг. ежегодная
добыча П. в капиталистич. и развивающихся странах составляла 60-75 т, а извлечение
из вторичных источников-ок. 5-10 т. Лит.: Платина, ее
сплавы и композиционные материалы, M., 1980. См. также лит
. при ст. Платиновые металлы
. |