Платина
элементом, платина при введении в организм либо никак себя не
проявляет, либо вызывает тяжелейшие поражения, в первую очередь почек,
печени, нервной и иммунной систем.
Сама по себе металлическая платина токсического действия не оказывает,
однако, примеси, содержащиеся в платиновой черни (в первую очередь,
теллур), ядовиты, и при попадании порошка платины в желудочно-кишечный
тракт возникают некрозы участков слизистой ЖКТ, зернистая дистрофия
гепатоцитов, набухание эпителия извитых канальцев почки, а также “общая
интоксикация”. Смертельные отравления металлической платиной не отмечены.
Соли платины дают общую интоксикацию организма с гибелью подопытных
животных в период от трех часов до трех суток после введения препарата. При
ингаляционном отравлении гексахлороплатинатом аммония смертельные
концентрации не были достигнуты. Интоксикация сопровождается нарушением
углеводного, белкового и холестеринового обмена. У человека – тошнота,
диарея, понижение уровня гемоглобина в крови, разрушение почек.
Гексахлороплатинат аммония способен впитываться в кожу, при этом платина
обнаруживается в всех внутренних органах, крови и моче, накопление
происходит в селезенке, надпочечниках, почках и половых органах, где
платина обнаруживается даже через тридцать дней после введения.
Вдыхание комплексных соединений платины в виде пыли или тумана (5-70
мг/м3) вызывают синюху, затруднение дыхания, кашель, при длительном
воздействии бронхиальную астму. В ряде случаев отмечены аллергические
реакции (покраснение и шелушение кожи, высыпания на открытых участках
тела). Сходное действие оказывают платинохлористоводородная кислота и
гексахлороплатинат аммония. У химиков при действии (NH4)2PtCl6 развивается
светобоязнь, насморк, при длительном воздействии – астма. Любопытно
отметить, что по индивидуальной чувствительности к соединениям платины у
разных людей наблюдаются существенные отличия, сцепленные с некоторыми
генетически обусловленными признаками.
К последствиям хронического отравления комплексами платины относится так
называемый платиноз – совокупность вышеуказанных симптомов, носящая
постоянный характер. У страдающих платинозом выявлен дисбаланс
адренорецепторной регуляции. При длительной работе с платиной приобретенная
аллергия возникает приблизительно в половине случаев.
В целом, хотя “благородная” платина уже более века служит химикам-
неорганикам, исследующим координационные соединения, ее ядовитый характер
требует серьезного и осторожного к себе отношения.
Физические свойства.
Платина очень тугоплавкий и труднолетучий металл, кристаллизуется в
гранецентрированные кубические решетки. При воздействии на растворы солей
восстановителями металл может быть получен в виде “черни”, обладающей
высокой дисперсностью.
Платина в горячем состоянии хорошо прокатывается и сваривается.
Характерным свойством является способность абсорбировать на поверхности
некоторые газы, особенно водород и кислород. Склонность к абсорбции
значительно возрастает у металла, находящегося в тонкодисперсном и
коллоидном состоянии. Платина (особенно платиновая чернь) довольно сильно
поглощает кислород: 100 объемов кислорода на один объем платиновой черни.
Вследствии способности к абсорбции газов платину применяют в качестве
катализаторов при реакциях гидрогенизации и окисления. Каталитическая
активность увеличивается при использовании черни.
Таблица 2.
Физические свойства.
|Характеристика |Pt |
|Плотность при 20 °С, г/дм3 |21.45 |
|Цвет |Серовато-белый, блестящий|
|Радиус атома, нм |0.138 |
|Температура плавления, °С |1774 |
|Температура кипения, °С |4590 |
|Параметры кристаллической решетки | |
|при 20 °С, нм |а=0.392 |
|Удельная теплоемкость, Дж/(моль/К) |25.9 |
|Теплопроводность при 25 °С, Вт/(м·К)|74.1 |
|Удельное электросопротивление при 0 | |
|°С, мкОм·см |9.85 |
|Твердость по Бринеллю, МПа |390-420 |
|Модуль упругости, ГПа |173 |
Химические свойства.
Платина как элемент VIII группы может проявлять несколько валентностей:
0, 2+, 3+, 4+, 5+, 6+ и 8+. Но, когда идет речь об элементе № 78 почти
также, как валентность, важна другая характеристика - координационное
число. Оно означает, сколько атомов (или групп атомов), лигандов, может
расположиться вокруг центрального атома в молекуле комплексного соединения.
Для степени окисления 2+ и 4+ координационное число равно соответственно
четырем или шести.
Комплексы двухвалентной платины имеют плоскостное строение, а
четырехвалентной - октаэдрическое.
Платина чрезвычайно устойчива против коррозии. При обычной температуре
она не взаимодействует с минеральными и органическими кислотами. Серная
кислота при нагреве медленно растворяет платину. Полностью платина
растворяется в царской водке:
3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO+8H2O.
При растворении получается гексахлороплатиновая, или
платинохлористоводородная, кислота H2[PtCl6], которая при выпаривании
раствора выделяется в виде красно-бурых кристаллов состава H2[PtCl6]•H2O.
При повышенных температурах платина взаимодействует с едкими щелочами,
фосфором и углеродом.
С кислородом платина образует оксиды (II), (III) и (IV): PtO, Pt203 и
PtO2. Оксид PtO получается при нагревании порошка платины до 430 °С в
атмосфере кислорода при давлении 0.8 МПа. Оксид Pt2O3 можно получить при
окислении порошка металлической платины расплавленным пероксидом натрия.
Оксид PtO2 - порошок черного цвета - получается при кипячении гидроксида
платины (II) со щелочью:
2Pt(OH)2=PtO2+Pt+2H2O.
Гидроксид платины (IV) можно получить осторожным приливанием щелочи к
раствору хлороплатината калия:
K2[PtCl6]+4KOH=Pt(OH)4+6KCl.
Сернистое соединение PtS - порошок коричневого цвета, не растворимый в
кислотах и царской водке; PtS2 - черный осадок, получаемый из растворов
действием сероводорода, растворимый в царской водке.
Платина при нагревании хорошо соединяется с фтором и хлором. При 360 °С
воздействием хлора на платину можно получить тетрахлорид PtCl4, который при
температуре выше 370 °С переходит в трихлорид PtCl3, а при 435 °С
распадается на хлор и металлическую платину; PtCl2 растворяется в слабой
соляной кислоте с образованием платинисто-хлористоводородной кислоты
H2[PtCl4], при действии на которую солей металлов получаются хлороплатиниты
Me2[PtCl4] (где Me - K, Na, NH4 и т.д.).
Тетрахлорид платины PtCl4 при воздействии соляной кислоты образует
платинохлористоводородную кислоту H2[PtCl6]. Соли ее - хлороплатинаты
Me2[PtCl6]. Практический интерес представляет хлороплатинат аммония
(NH4)2[PtCl]6 - кристаллы желтого цвета, малорастворимые в воде, спирте и
концентрированных растворах хлористого аммония. Поэтому при аффинаже
платину отделяют от других платиновых металлов, осаждая в виде
(NH4)2[PtCl6].
В водных растворах сульфаты легко гидролизуются, продукты гидролиза в
значительном интервале pH находятся в коллоидном состоянии. В присутствии
хлорид-ионов сульфаты платины переходят в хлороплатинаты.
Поведение платины в обогатительных операциях.
Формы нахождения платины в рудах.
Формы нахождения платины в рудах определяют ее поведение в последующих
процессах обогащения. Поэтому их изучение имеет большое значение для выбора
технологической схемы переработки платинусодержащих руд и концентратов.
Кларк и Вашингтон, а позднее И. И В. Ноддак подсчитали содержание
платины в земной коре. Первые принимали в расчет только ту платину, которая
находится в россыпях и коренных ультраосновных породах, а вторые учитывали
также платину, находящуюся в рассеянном состоянии. Иногда пользуются
данными по распространенности платины, приводимыми Гольдшмидтом. Обобщение
ряда исследований на основе многочисленных определений дано А. П.
Виноградовым.
Таблица 3.
Содержание платины в земной коре, %.
|По Кларку и |По И. и В. |По |По А. П. |
|Вашингтону |Ноддак |Гольдшмидту |Виноградову |
|1.2·10-8 |5·10-6 |1·10-8 |5·10-7 |
Платину добывают в “первичных” и “вторичных” месторождениях. К первым
относятся открытые в 1908 году канадские медноникелевые магнитные колчеданы
в округе Садбери, южноафриканские медноникелевые колчеданы в Трансваале и
месторождения Норильска; здесь платина присутствует в виде сульфидов.
Вторичные месторождения обязаны своим появлением выветриванию первичных
месторождений и последующему смыванию выветренных пород, причем платиновые
металлы, имеющие большую плотность, оседали в определенных местах.
Вторичные месторождения находятся в Колумбии. Но они утратили свое значение
в 20-х годах прошлого века, когда на западных и восточных склонах
| |  скачать работу |
Платина |
