Платина
Другие рефераты
РЕФЕРАТ
ПО ХИМИИ
Тема:
« Сей металл с начала света до сих времен
совершенно оставался неизвестным, что без
сомнения весьма удивительно »
«Магазин натуральной истории, физики и
химии», 1790 г.
8) Историческая справка.
В XVI и XVII веках испанские конкистадоры бесцеремонно расхищали
богатства древних государств ацтеков и инков. Однажды завоеватели,
передвигаясь вдоль реки Платино-дель-Пино (Колумбия), обнаружили на ее
берегах золото и крупицы неизвестного им тяжелого серебристого металла.
Из-за высокой тугоплавкости он оказался ни на что не пригодным и лишь
затруднял очистку золота. Новый металл испанцы решили назвать платиной, что
означает «серебрецо» («серебришко», «плохое серебро»).
Все же довольно большие количества платины были вывезены в Испанию, где
ее продавали по цене, значительно более низкой, чем серебро. Вскоре
испанские ювелиры обнаружили , что платина хорошо сплавляется с золотом, и
это ее свойство стали использовать при изготовлении ювелирных изделий и
фальшивых монет. Об этом стало известно королю, и он издал указ, требующий
прекратить ввоз в страну никчемного металла, а заодно и уничтожить все его
запасы. Чиновники королевских монетных дворов собрали всю имевшуюся в
Испании платину, получившую к этому времени такие названия, как «гнилое
золото», «лягушачье золото», и публично предали этот металл казни по
причине его «лживой сущности»: собранную платину утопили в море и реках –
там, где поглубже. В дальнейшем такую операцию повторяли еще не раз. Так
завершился первый этап в биографии платины.
В середине XVIII века в Испании вышел в свет двухтомный труд
мореплавателя, астронома и математика Антонио де Ульоа «Путешествия по
Южной Америке». Находясь там в экспедиции, ученый заинтересовался
самородной платиной, привез ее в Европу и подробно описал в книге, после
чего металл привлек к себе внимание многих европейских ученых.
Обстоятельное изучение платины провел шведский химик Хенрик Шеффер (1756
г.), который доказал, что она является не смесью уже известных металлов
(например, золота и железа), как утверждали некоторые ученые, а новым
химическим элементом.
В 1773-1774 годах М. де-Лиль получил ковкую форму платины. В 1783 году
Шабано запатентовал процесс получения ковкой платины. Начиная со второй
половины XVIII века платиной, ее свойствами, методами переработки и
использования стали интересоваться многие химики-аналитики и технологи, в
том числе и ученые Петербургской академии наук. Наиболее важные работы в
этой области в первой половине XIX века - это создание методов получения
ковкой платины.
Всемирную известность приобрели труды русского ученого и общественного
деятеля А. А. Мусина-Пушкина (1760-1805). Еще в 1797 году он открыл новые
способы получения амальгамы платины, а затем разработал совершенные методы
ее ковки и очистки от железа. Работы Мусина-Пушкина были продолжены
Архиповым, Варвинским, Любарским, Соболевским и др.
Исследование платины привело к открытию нескольких металлов,
сопутствующих ей в природе и получивших общее название платиновых: в 1803
году были открыты палладий и родий, в 1804 году – осмий и иридий, а спустя
сорок лет химикам стал известен и последний элемент этой группы – рутений.
Работам в этой области в немалой степени способствовал тот факт, что в
1819 году на Урале вблизи Екатеринбурга (ныне Свердловск) геологи
обнаружили россыпные месторождения платины. Спустя пять лет в этих краях
начал действовать первый в России платиновый рудник.
Примерно в это же время этот металл начали использовать как добавку к
стали. За необыкновенно высокую твердость такая сталь получила название
«алмазной». В этой роли платина выступала довольно долго, но затем
вынуждена была уступить свое место менее дорогому и к тому же еще более
способному вольфраму.
Важную страницу в биографию платины вписал известный русский инженер и
ученый П.Г. Соболевский. Возглавив петербургскую Соединенную лабораторию
Департамента горных и соляных дел, Горного кадетского корпуса и Главной
горной аптеки, он вместе со своим сотрудником В.В. Любарским приступил к
исследованию сырой платины и разработке технологии превращения ее в ковкий
металл. Они растворяли самородную платину в царской водке, а из этого
раствора, добавляя NH4Cl, осаждали хлороплатинат аммония (NH4)2[PtCl]. Этот
осадок промывали, а затем прокаливали на воздухе. Получившейся губчатой
платиной они заполнили специально изготовленные железные формы, спрессовали
ее на винтовом прессе, нагрели до белого каления, затем вновь подвергли
большому давлению. Таким образом, минуя плавление, губчатая платина
превратилась в монолитные изделия, которые нельзя было отличить от литых,
этот способ позволял делать из уральской платины изделия высокого качества.
Так в 1826 году впервые в истории техники был создан и применен на практике
оригинальных технологический процесс, сохранивший свое значение и по сей
день. Он лежит в основе современных методов порошковой металлургии.
21 марта 1827 году в конференц-зале Петербургского горного кадетского
корпуса на многолюдном торжественном собрании Ученого комитета по горной и
соляной части были показаны изготовленные новым методом первые изделия из
русской платины. Открытие П.Г. Соболевского и В.В. Любарского получило
мировую известность. В 1828 году Соболевский описал свой способ получения
ковкой платины в Петербургском “Горном журнале” под названием: “Об очищении
и обработке сырой платины”.
Тогда же, благодаря предприимчивости министра финансов Е.Ф. Канкрина,
Соболевскому было поручено приступить к чеканке 3-, 6-и 12-рублевых
платиновых монет. Уже вскоре петербургский Монетный двор начал полным ходом
выпускать такие деньги. За сравнительно короткий срок было выпущено почти
полтора миллиона платиновых монет, на которые пошло около 15 тонн платины.
Однако цена на этот металл росла, платиновые деньги становились все дороже
и дороже, в результате чего их истинная стоимость значительно превысила
нарицательную и уже вскоре они фактически вышли из обращения.
За несколько лет на Монетном дворе скопились значительные количества
остатков платиновой руды. Министерство финансов поручило казанскому
профессору Карлу Клаусу найти способ переработать их на платину. Через два
года ему удалось опробовать новый метод извлечения платины из остатков
руды.
В середине XIX столетия французские ученые А. Сент-Клер Девиль и Ж.
Дебре предложили новый метод получения платины. Они изобрели специальную
печь, облицованную изнутри пористым известняком, куда загружался губчатый
металл. Плавили его с помощью газовых горелок, которые вставлялись через
отверстия в верхней части печи. Этот процесс позволял извлекать более
чистую и ковкую платину, так как примеси железа, меди и свинца образовывали
легкоплавкие шлаки и поглощались стенками печи.
В 1913 году под руководством Н.Н. Барабошкина на базе исследовательских
работ, проведенных в лаборатории Петербургского горного института, в г.
Екатеринбурге начали строительство аффинажного завода для переработки
добываемой шлиховой платины. В 1916 году начали выпускать лишь губчатую
платину и только в 1923 году стали выделять спутники платины.
Основные свойства платины.
Положение в периодической системе элементов.
Платина - символ Pt (лат. Platinum), химический элемент 6-го переходного
периода периодической системы. Для него характерно заполнение 5d-
электронных орбиталей при наличии одного или двух s-электронов на более
высоких 6s- электронных орбиталях.
Таблица 1.
Характеристика атомов платины.
|Характеристика |Платина |
|Порядковый номер |78 |
|Конфигурация внешних электронных оболочек |5d96s1 |
|Число неспаренных электронов |2 |
|Атомная масса |195.09 |
|Атомный объем, см3 |9.10 |
|Эффективный атомный радиус, нм |Pt4+=0.064 |
|Потенциалы ионизации, В |9.0; 18.56; (23.6) |
|Возможные степени окисления |0, II, III, IV, VI |
|Характерные степени окисления |II, IV |
Будучи элементом переходного периода, платина характеризуется различными
степенями окисления. В большинстве своих соединений платина проявляет
степени окисления +2 и +4. С этими степенями окисления, благодаря высоким
зарядам, небольшим ионным радиусам и наличию незаполненных d-орбиталей, она
представляет собой типичный комплексообразователь. Так, в растворах все его
соединения, включая простые (галогениды, сульфаты, нитраты), превращаются в
комплексные, поскольку в комплексообразовании участвуют ионы соединений,
присутствующих в растворе, а также вода. Поэтому гидрометаллургия платины
основана на использовании ее комплексных соединений.
Токсичность.
Начнем с самого неприятного – с токсичности соединений платины. Являясь
биоксенным
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
