Реферат: Платина

« 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 XVIи 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.

Возможно вы искали - Реферат: Платиновые металлы

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.

 1773-1774 ãодах Ì. äå-Ëèëü ïîëó÷èë êîâêóþ ôîðìó ïëàòèíû.  1783 ãоду Øàáàíî çàïатентоâàë ïðîöåññ ïîëó÷åíèÿ êîâêîé ïëàòèíû. Íà÷èíàÿ ñî âòîðîé ïîëîâèíû XVIII âека ïëàòèíîé, åå ñâîéñòâàìè, ìåòîäàìè ïåðåðàáîòêè è èñïîëü­çîâàíèÿ ñòàëè èíòåðåñîâàòüñÿ ìíîãèå õèìèêè-àíàëèòèêè è òåõíîëîãè, â òîì ÷èñëå è ó÷åíûå Ïåòåðáóðãñêîé àêàäåìèè íàóê. Íàèáîëåå âàæíûå ðàáîòû â ýòîé îáëàñòè â ïåðâîé ïîëîâèíå XIX âека - ýòî ñîçäàíèå ìåòîäîâ ïîëó÷åíèÿ êîâêîé ïëàòèíû.

Âñåìèðíóþ èçâåñòíîñòü ïðèîáðåëè òðóäû ðóññêîãî ó÷åíîãî è îáùåñòâåííîãî äåÿòåëÿ À. À. Ìóñèíà-Ïóøêèíà (1760-1805). Åùå â 1797 ãоду îí îòêðûë íîâûå ñïîñîáû ïîëó÷åíèÿ àìàëüãàìû ïëàòèíû, à çàòåì ðàçðàáîòàë ñîâåðøåííûå ìåòîäû åå êîâêè è î÷èñòêè îò æåëåçà. Ðàáîòû Ìóñèíà-Ïóøêèíà áûëè ïðîäîëæåíû Àðõèïîâûì, Âàðâèíñêèì, Ëþáàðñêèì, Ñîáîëåâñêèì è äð.

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.

Похожий материал - Реферат: Подгруппа углерода. Углерод

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, добавляяNH₄ Cl, 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, эòîò ñï­îñîá ïîçâîëÿë äåëàòü èç óðàëüñêîé ïëàòèíû èçäåëèÿ âûñîêîãî êà÷åñòâà. Òàê 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 ìàðòà 1827 ãоду â êîíôåðåíö-çàëå Ïåòåðáóðãñêîãî ãîðíîãî êàäåòñêîãî êîðïóñà íà ìíîãîëþäíîì òîðæåñòâåííîì ñîáðàíèè Ó÷åíîãî êîìèòåòà ïî ãîðíîé è ñîëÿíîé ÷àñòè áûëè ïîêàçàíû èçãîòîâëåííûå íîâûì ìåòîäîì ïåðâûå èçäåëèÿ èç ðóññêîé ïëàòèíû. Îòêðûòèå Ï.Ã. Ñîáîëåâñêîãî è Â.Â. Ëþáàðñêîãî ïîëó÷èëî ìèðîâóþ èçâåñòíîñòü.  1828 ãоду Ñîáîëåâñêèé îïèñàë ñâîé ñïîñîá ïîëó÷åíèÿ êîâêîé ïëàòèíû â Ïåòåðáóðãñêîì “Ãîðíîì æóðíàëå” ïîä íàçâàíèåì: “Îá î÷èùåíèè è îáðàáîòêå ñûðîé ïëàòèíû”.

Тогда же, бëàãîäàðÿ ïðåäïðèèì÷èâîñòè ìèíèñòðàôèíàíñîâ Å.Ô. Êàíêðèíà,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.

Очень интересно - Реферат: Подразделения химии

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 XIXстолетия 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.

 1913 ãоду ïîä ðóêîâîäñòâîì Í.Í. Áàðàáîøêèíà íà áàçå èññëåäîâàòåëüñêèõ ðàáîò, ïðîâåäåííûõ â ëàáîðàòîðèè Ïåòåðáóðãñêîãî ãîðíîãî èíñòèòóòà, â ã. Åêàòåðèíáóðãå íà÷àëè ñòðîèòåëüñòâî àôôèíàæíîãî çàâîäà äëÿ ïåðåðàáîòêè äîáûâàåìîé øëèõîâîé ïëàòèíû.  1916 ãоду íà÷àëè âûïóñêàòü ëèøü ãóá÷àòóþ ïëàòèíó è òîëüêî â 1923 ãоду ñòàëè âûäåëÿòü ñïóòíèêè ïëàòèíû.

Основные свойства платины .

Ïîëîæåíèå â ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìå ýëåìåíòîâ.

Платина - ñèìâîë Pt (ëàò. Platinum), õèìè÷åñêèé ýëåìåíò 6-ãî ïåðåõîäíîãî ïåðèîäà ïåðèîäè÷åñêîé ñèñòåìû. Äëÿ íåãî õàðàêòåðíî çàïîëíåíèå 5d -ýëåêòðîííûõ îðáèòàëåé ïðè íàëè÷èè îäíîãî èëè äâóõ s -ýëåêòðîíîâ íà áîëåå âûñîêèõ 6s - ýëåêòðîííûõ îðáèòàëÿõ.

Таблица 1.

Вам будет интересно - Реферат: Познавательная викторина по химии Угадай химический элемент

Характеристика атомов платины.

Áóäó÷è ýëåìåíòîì ïåðåõîäíîãî ïåðèîäà, ïëàòèíà õàðàêòåðèçóåòñÿ ðàçëè÷íûìè ñòåïåíÿìè îêèñëåíèÿ.  áîëüøèíñòâå ñâîèõ ñîåäèíåíèé ïëàòèíà ïðîÿâëÿåò ñòåïåíè îêèñëåíèÿ +2 è +4. Сэтимистепенямиокисления, áëàãîäàðÿ âûñîêèì çàðÿäàì, íåáîëüøèì èîííûì ðàäèóñàì è íàëè÷èþ íåçàïîëíåííûõ d -îðáèòàëåé, îíà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé òèïè÷íûé êîìïëåêñîîáðàçîâàòåëü. Òàê, â ðàñòâîðàõ âñå åãî ñîåäèíåíèÿ, âêëþ÷àÿ ïðîñòûå (ãàëîãåíèäû, ñóëüôàòû, íèòðàòû), ïðåâðàùàþòñÿ â êîìïëåêñíûå, ïîñêîëüêó â êîìïëåêñîîáðàçîâàíèè ó÷àñòâóþò èîíû ñîåäèíåíèé, ïðèñóòñòâóþùèõ â ðàñòâîðå, à òàêæå âîäà. Ïîýòîìó ãèäðîìåòàëëóðãèÿ ïëàòèíû îñíîâàíà íà èñïîëüçîâàíèè åå êîìïëåêñíûõ ñîåäè­íåíèé.

Токсичность.

Начнем с самого неприятного – с токсичности соединений платины. Являясь биоксенным 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.

Похожий материал - Реферат: Поиск структурно-химической информации в Internet

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 )₂ PtCl₆ 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.

Ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà.

Ïëàòèíà î÷åíü òóãîïëàâêèé è òðóäíîëåòó÷èé ìåòàëë, êðèñòàëëèçóåòñÿ â ãðàíåöåíòðèðîâàííûå êóáè÷åñêèå ðåøåòêè. Ïðè âîçäåéñòâèè íà ðàñòâîðû ñîëåé âîññòàíîâèòåëÿìè ìåòàëë ìîæåò áûòü ïîëó÷åí â âèäå “÷åðíè”, îáëàäàþùåé âûñîêîé äèñïåðñíîñòüþ.