การใช้แพลตตินั่ม. แพลตตินั่มใช้ที่ไหนและอย่างไร?

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-17 19:10

โลหะมีค่าทั้งสามที่แพงที่สุดคือแพลตตินั่ม ในแง่ของความชุกในเปลือกโลก มันเป็นองค์ประกอบที่หายากที่สุดชนิดหนึ่ง ในรูปแบบที่บริสุทธิ์ไม่พบแพลตตินัมและมีราคาแพงมาก อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ การใช้แพลตตินั่มในด้านต่าง ๆ ของเศรษฐกิจของประเทศนั้นกว้างมากจริงๆ ในบางกรณี โลหะนี้อาจไม่สามารถถูกแทนที่ได้

ประวัติการค้นพบ

นักเก็ตแพลตตินั่มทั้งหมดที่พบในปัจจุบันคือโลหะผสมของแพลตตินัมที่มีอิริเดียม แพลเลเดียม ออสเมียม เหล็ก และโรเดียม บางครั้งพบสารประกอบของโลหะนี้ด้วยนิกเกิลหรือทองแดง อันที่จริงแล้ว แพลตตินั่มในรูปบริสุทธิ์นั้นเป็นโลหะที่มีเฉดสีขาว-เงินแวววาว เป็นชื่อเรียกของผู้พิชิตชาวสเปนผู้พิชิตอเมริกาใต้ ภายนอก แพลตตินั่มคล้ายกับเงินมาก แต่มีสารทำความเย็นมากกว่ามาก ผู้พิชิตชาวสเปนซึ่งค้นพบโลหะที่คล้ายกับเงินในอเมริกาใต้ในตอนแรกก็โยนมันทิ้งไป ในเวลาเดียวกัน ผู้พิชิตเรียกเขาว่าพลาตินาอย่างดูถูก ซึ่งแปลว่า "เงิน"

ในประเทศของเราแพลตตินั่มถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2362 การสกัดเชิงอุตสาหกรรมเริ่มขึ้นเมื่อห้าปีต่อมา ในขั้นต้น การใช้แพลตตินั่มในรัสเซียถูกจำกัดไว้เฉพาะโลหะผสมเท่านั้น ใช้เป็นสารเติมแต่งในการผลิตเหล็กคุณภาพสูง อย่างไรก็ตามในปี พ.ศ. 2371 แพลตตินั่มพบว่ามีการใช้งานอื่น จากนั้นตามพระราชกฤษฎีกาของซาร์ โรงกษาปณ์รัสเซียก็เริ่มทำเงินจากโลหะนี้

ในรูปแบบบริสุทธิ์ แพลตตินัมได้รับในปี 1859 โดยนักเคมี Devel เท่านั้น ในขั้นต้น มันถูกขุดในรัสเซียเฉพาะที่เหมือง Verkh-Isetsky, Bilimbaevsky และ Nevyansk มีการค้นพบเงินฝากมากมายใน พ.ศ. 2367

ลักษณะทางเคมีและกายภาพ

แพลตตินัมเป็นโลหะที่อยู่ในกลุ่มของช่วงเปลี่ยนผ่านที่ 6 ของระบบ Mendeleev คุณสมบัติหลักของมันคือ:

• วัสดุทนไฟ;
• ผันผวนอย่างหนัก
• ความสามารถในการตกผลึกเป็นลูกบาศก์ระแนงใบหน้าให้อยู่ตรงกลาง

เมื่อร้อน แพลตตินั่มก็เชื่อมและรีดอย่างดี นอกจากนี้โลหะนี้สามารถดูดซับออกซิเจนได้ค่อนข้างมาก ตารางด้านล่างแสดงลักษณะสำคัญของแพลตตินั่ม:

คุณสมบัติพื้นฐานของทองคำขาว

ลักษณะเฉพาะ	พารามิเตอร์
ความหนาแน่น	21.45 g/dm3
จุดหลอมเหลว	1769 C
ความต้านทาน	9.85 µOhm cm
ความแข็ง	390-420 MPa
ความยืดหยุ่น	173 เกรดเฉลี่ย

การใช้ทองคำขาวอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม ยารักษาโรค และภาคส่วนอื่นๆ ของระบบเศรษฐกิจนั้น สมเหตุสมผลแล้ว โดยความเสถียรทางเคมีของมัน โลหะนี้ละลายได้ในกรดน้ำกัดทองและโบรมีนเท่านั้น เมื่อถูกความร้อน แพลตตินัมจะทำปฏิกิริยากับสารกลุ่มเล็กๆ เท่านั้น

การใช้ทองคำขาวเป็นหลัก

การใช้แพลตตินั่มในอุตสาหกรรมเครื่องประดับนั้นมีเหตุผลหลักจากความมีเกียรติ ความหายาก และความสวยงาม ด้วยเหตุนี้โลหะนี้จึงถูกนำมาใช้เป็นหลักจนถึงกลางศตวรรษที่ผ่านมา แพทย์และนักทันตกรรมประดิษฐ์ใช้ทองคำขาวเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์เท่านั้น ทุกวันนี้ ความต้องการโลหะมีตระกูลนี้เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ของแพลตตินั่ม นอกเหนือจากการผลิตเครื่องประดับ ทำให้เป็นที่นิยมอย่างมากในอุตสาหกรรมต่างๆ และเศรษฐกิจของประเทศ:

• ในยา;
• อุตสาหกรรมอวกาศ
• อุตสาหกรรมเคมี;
• เครื่องบินและการต่อเรือ
• ในอุตสาหกรรมกระจก;
• ในวิศวะ

โลหะอันล้ำค่านี้แน่นอนว่าใช้ในธนาคาร

การใช้ทองคำขาวในอุตสาหกรรมเครื่องประดับ

แน่นอนที่สุดโลหะใช้ทำเครื่องประดับหลายชนิด มีการใช้แพลตตินั่มประมาณ 50 ตันต่อปีในอุตสาหกรรมเครื่องประดับของโลก โลหะชนิดนี้สามารถทำเครื่องประดับได้หลากหลาย แหวนแพลตตินั่ม โซ่ ต่างหู สร้อยข้อมือ และสร้อยคอ ไม่เพียงแต่สวยงามแต่ยังทนทานอีกด้วย

โลหะที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในอุตสาหกรรมเครื่องประดับคือการทดสอบครั้งที่ 950 โลหะผสมนี้ประกอบด้วยแพลตตินัม 95% และอิริเดียม 5% โลหะขององค์ประกอบนี้มีลักษณะความยืดหยุ่นและความแข็งในระดับสูง โซ่ สร้อยข้อมือและแหวนที่ทำด้วยแพลตตินั่มผสมอิริเดียมได้รับการออกแบบให้มีอายุการใช้งานยาวนานที่สุด

ใช้ในการผลิตกรดไนตริกและสารเคมีอื่นๆ

ในทางวิศวกรรม แพลตตินั่มถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นหลัก เป็นโลหะที่เป็นตัวออกซิไดซ์ที่ดีที่สุดของแอมโมเนียถึง NO ในการผลิตกรดไนตริก ใช้ในกรณีนี้มักจะอยู่ในรูปของลวดตาข่ายที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 0.05-0.09 มม. ในการผลิตกรดไนตริกมักไม่ใช้แพลตตินัมบริสุทธิ์ แต่เป็นโลหะผสมกับโรเดียม ทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยามีราคาถูกลงเล็กน้อย เพิ่มกิจกรรม และยืดอายุการเก็บรักษา

แพลตตินั่มใช้ในอุตสาหกรรมทางเทคนิค ไม่ใช่แค่ในการผลิตกรดไนตริกเท่านั้น ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทำจากโลหะนี้สามารถเร่งปฏิกิริยาเคมีอื่นๆ ได้มากมาย แพลตตินั่มถูกใช้ในไฮโดรจิเนชันของอะโรมาติกและไฮโดรคาร์บอนทางเทคนิค คีโตน อะเซทิลีน ฯลฯ โลหะนี้ยังใช้ในการผลิตกรดซัลฟิวริกเพื่อผลิต SO₃ หรือดังนั้น_2.

การกลั่นน้ำมัน

ในสถานประกอบการอุตสาหกรรมที่มีความเชี่ยวชาญนี้ จริงๆ แล้วแพลตตินั่มนั้นถูกใช้อย่างแพร่หลายมากทีเดียว ในกรณีนี้ยังใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ในการกลั่นน้ำมัน น้ำมันได้มาจากการใช้โลหะนี้ในการติดตั้งพิเศษ แน่นอนคุณภาพสูง ในอุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมัน แพลตตินัมไม่ได้ใช้ในรูปของตะแกรง แต่อยู่ในรูปของผงละเอียด นอกจากน้ำมันเบนซินแล้ว ไฮโดรเจนทางเทคนิคและอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนยังได้รับจากการใช้โลหะนี้ด้วย

แน่นอน ตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ สามารถใช้ในอุตสาหกรรมกลั่นน้ำมันได้ เช่น โมลิบดีนัม อลูมิเนียม ฯลฯ อย่างไรก็ตาม แพลทินัมมีข้อได้เปรียบที่ไม่อาจปฏิเสธได้เมื่อเปรียบเทียบกับพวกมัน เช่น ความทนทาน กิจกรรมที่มากขึ้น และประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น

การใช้ทองคำขาวในงานวิศวกรรมไฟฟ้าและเครื่องมือวัด

ข้อดีอย่างหนึ่งของโลหะนี้คือมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกลที่เสถียร สิ่งนี้ทำให้แพลตตินัมได้รับความนิยมอย่างมากในภาคเศรษฐกิจของประเทศเช่น:

• วิศวกรรมวิทยุ
• วิศวกรรมไฟฟ้า
• อัตโนมัติ;
• เครื่องมือวัดความแม่นยำ

การใช้แพลตตินั่มในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำให้สามารถผลิตคอนแทคเลนส์คุณภาพสูงสำหรับอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงได้ ในกรณีนี้ โลหะมักจะใช้ในโลหะผสมที่มีอิริเดียม บ่อยครั้ง ตัวอย่างเช่น แพลตตินั่มถูกใช้เพื่อทำหน้าสัมผัสสำหรับเตาต้านทานและอุปกรณ์ที่ทำงานบนเครือข่ายประเภทต่างๆ บางครั้งโลหะผสมของโลหะนี้กับโคบอลต์ก็ถูกนำมาใช้ในเทคโนโลยีเช่นกัน วัสดุดังกล่าวใช้ในการผลิตแม่เหล็กซึ่งมีแรงดึงดูดมหาศาลในขนาดเล็ก

การใช้ทองคำขาวในอุตสาหกรรมยานยนต์และอวกาศ

ในพื้นที่เศรษฐกิจของประเทศเหล่านี้ แพลทินัมยังพบว่ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายพอสมควร ในอุตสาหกรรมยานยนต์ โลหะชนิดนี้มักถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในเครื่องแปลงก๊าซไอเสีย ในกรณีนี้ จะใช้เป็นสารเคลือบในเซรามิกเสาหิน

ในอุตสาหกรรมอวกาศและการก่อสร้างเครื่องบิน โลหะนี้ใช้เป็นหลักในการผลิตอิเล็กโทรดเซลล์เชื้อเพลิง ในทำนองเดียวกัน แพลทินัมก็ถูกใช้ในยานอวกาศทุกชุดของซีรีส์ Apollo

การใช้ทางการแพทย์

การใช้แพลตตินั่มในบริเวณนี้ช่วยชีวิตผู้ป่วยได้หลายพันคน มูลค่าของโลหะนี้ในกรณีนี้อยู่ในความจริงที่ว่าไม่มีความคล้ายคลึงในยา ตัวอย่างเช่น เครื่องมือผ่าตัดพิเศษทำจากแพลตตินั่ม ซึ่งสามารถฆ่าเชื้อในเปลวไฟของเตาแอลกอฮอล์ได้ ด้วยทรีตเมนต์นี้ จะไม่เกิดปฏิกิริยาออกซิไดซ์ ไม่เหมือนกับโลหะอื่นๆ

แพลตตินั่มซึ่งแน่นอนว่าไม่ได้จำกัดแค่การผ่าตัดก็สามารถใช้ในทางทันตกรรม โรคหัวใจ และเครื่องช่วยฟังได้ บ่อยครั้ง ตัวอย่างเช่น มันถูกใช้เป็นสเปรย์ในการผลิตเครื่องมือสำหรับรักษาทางทันตกรรม. ในโรคหัวใจและเครื่องช่วยฟังจะใช้อิเล็กโทรดที่ทำจากโลหะผสมที่มีอิริเดียม ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อกระตุ้นการทำงานของหัวใจ พวกเขายังมักจะใช้ทำรากฟันเทียมสำหรับผู้ที่สูญเสียการได้ยิน

การใช้แพลตตินั่มในอุตสาหกรรมแก้ว

แพลตตินัมเป็นโลหะ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเลนส์คุณภาพสูง นอกจากนี้ยังมักใช้ในโลหะผสมที่มีโรเดียมในการผลิตแม่พิมพ์ใยแก้วซึ่งมีความหนาไม่เกิน 1 ไมครอน โลหะดังกล่าวสามารถทนต่อความร้อนสูงถึง 1450 C ได้หลายพันชั่วโมง นอกจากนี้ โลหะผสมของโรเดียมและแพลตตินั่มแทบไม่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่รุนแรงและทนต่อการกัดกร่อน

โลหะชนิดนี้มักใช้ในการผลิตอุปกรณ์ประเภทต่างๆ ที่ออกแบบมาเพื่อทำแก้วคุณภาพสูง กลไกดังกล่าวไม่เสียรูปและไม่เกิดออกซิไดซ์ในระหว่างกระบวนการผลิต พวกเขายังไม่ทำปฏิกิริยากับแก้วที่ผลิตเอง บ่อยครั้งในอุตสาหกรรมนี้ ตัวอย่างเช่น ใช้ถ้วยทดลองแพลตตินั่ม มันอยู่ในนั้นที่ทำแก้วเช็กที่เป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายและมีราคาแพงมาก

การใช้สารเคมี

ในกรณีนี้ แพลทินัมยังใช้เป็นหลักในการผลิตถ้วยทดลองและอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการอื่นๆ เช่น ถ้วย เทอร์โมมิเตอร์แบบต้านทาน ฯลฯ ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตสารบริสุทธิ์พิเศษหลายชนิด ในเซมิคอนดักเตอร์คริสตัลไม่ควรมีอะตอมแปลกปลอมเพียงตัวเดียวต่อล้านในตัวมันเอง นี่คือผลลัพธ์ที่การใช้อุปกรณ์แพลตตินั่มทำได้

แทนที่จะสรุป

การใช้แพลตตินั่มในส่วนที่กล่าวถึงข้างต้นนั้นเหมาะสมและสมเหตุสมผล แต่แน่นอนว่าโลหะนี้สามารถใช้ในภาคอื่น ๆ ของเศรษฐกิจของประเทศได้ ตัวอย่างเช่น แพลตตินั่มมักใช้ทำถ้วยทดลองที่ใช้ในการเติบโตของคริสตัลสำหรับเลเซอร์และคอนแทคเลนส์ในเทคนิคของกระแสต่ำ นอกจากนี้ยังใช้ทำที่ใส่เข็มเข็มทิศ ครีมและโลชั่นเครื่องสำอางต่อต้านวัย ยาต้านมะเร็ง ฯลฯ