Платина, енциклопедія Навколосвіт

При кімнатній температурі досить інертна, при нагріванні в атмосфері кисню повільно окислюється з утворенням летючих оксидів. У мелкораздробленном стані поглинає велику кількість кисню. Платина розчиняється в рідкому бромі і в царській горілці. При нагріванні реагує з іншими галогенами, пероксидамі, вуглецем. сірої, фосфором, кремнієм. Платина руйнується при нагріванні з лугами в присутності кисню. тому в платинової посуді не можна плавити лугу.

Платина, особливо в мелкораздробленном стані, є дуже активним каталізатором багатьох хімічних реакцій, в тому числі використовуваних в промислових масштабах. Наприклад, платина каталізує реакцію приєднання водню до ароматичних сполук навіть при кімнатній температурі і атмосферному тиску водню. Ще в 1821 німецький хімік І.В. Деберейнер виявив, що платинова чернь сприяє протіканню ряду хімічних реакцій; при цьому сама платина не змінювалася. Так, платинова чернь окисляє пари винного спирту до оцтової кислоти вже при звичайній температурі. Через два роки Деберейнер відкрив здатність губчастої платини при кімнатній температурі запалювати водень. Якщо суміш водню і кисню (гримучий газ) ввести в зіткнення з платиновою черню або з губчастої платиною, то спочатку йде порівняно спокійна реакція горіння. Але так як ця реакція супроводжується виділенням великої кількості теплоти, платинова губка розжарюється, і гримучий газ вибухає. На підставі свого відкриття Деберейнер сконструював «водневе кресало» - прилад, що широко застосовувався для отримання вогню до винаходу сірників.

Платинова чернь - дрібний порошок платини з розміром частинок 20-40 мкм. Як і всі мелкораздробленного метали (навіть золото), платинова чернь має чорний колір. Каталітична активність платинової черні набагато вище, ніж у компактного металу.

У своїх з'єднаннях платина проявляє майже всі ступені окислення від 0 до +8. Але найбільш характерно для платини утворення численних комплексних з'єднань, яких відомо багато сотень. Багато з них носять імена вивчали їх хіміків (солі Косса, Магнуса, Пейроні, Цейзе, Чугаева і т.д.). Великий внесок у вивчення таких з'єднань вніс російський хімік Л. А. Чугаев (1973-1922), перший директор створеного в 1918 Інституту по вивченню платини.

Незвичайність поведінки комплексів платини можна продемонструвати на низці з'єднань платини (IV), які були отримані і досліджені ще в 19 ст. Так, з'єднання складу PtCl4 · 2NH3 в розчині практично не розпадається на іони: його водні розчини не проводять струм, а з нітратом срібла ці розчини не дають осаду. З'єднання PtCl4 · 4NH3 дає розчини мають високу електропровідність, яка вказує, що в воді воно розпадається на три іона; відповідно, нітрат срібла осаджує з таких розчинів тільки два атома хлору з чотирьох. У поєднанні PtCl4 · 6NH3 всі чотири атома хлору осідають з водних розчинів нітратом срібла; електропровідність розчинів показує, що сіль розпадається на п'ять іонів. Нарешті, в комплексному хлориде складу PtCl4 · 2KCl, як і в першому з'єднанні, нітрат срібла зовсім не бере в облогу хлор, проте розчини цієї речовини проводять струм, причому електропровідність вказує на освіту трьох іонів, а обмінні реакції виявляють іони калію. Пояснюються ці властивості різним будовою комплексних сполук, в яких іони хлору можуть входити у внутрішню або зовнішню сферу комплексу; при цьому тільки іони зовнішньої сфери можуть диссоциировать у водних розчинах, наприклад: [PtCl2 (NH3) 4] Cl2 ® [PtCl2 (NH3) 2] 2+ + 2Cl -.

У 1827 датський хімік Вільям Цейзе несподівано для себе отримав з'єднання платини, що містить органічну речовину - етилен; згодом було встановлено його будова: K [Pt (C2 H4) Cl3] · H2 O. В даний час вивчено безліч комплексних сполук платини з нітрилом RCN, амінами R3 N, пиридином C5 H5 N, фосфінами R3 P, сульфідами R2 S, багатьма іншими органічними сполуками. Деякі з цих комплексів знайшли практичне застосування, наприклад, для лікування злоякісних утворень.

Історія платини вельми цікаве і сповнене несподіванок. Коли іспанці в середині 16 ст. познайомилися в Південній Америці з новим для себе металом, зовні дуже схожим на срібло (по-іспанськи plata), вони назвали його platina, що буквально означає «маленьке срібло», «серебрішко». Пояснюється таке дещо зневажливе назва винятковою тугоплавкостью платини, яка не піддавалася переплавки, довгий час не знаходила застосування і цінувалася удвічі нижче, ніж срібло. Але коли ювеліри виявили, що платина добре сплавляється з золотом, деякі з них стали підмішувати порівняно дешевий метал до золотих виробів. Виявити підробку по щільності було неможливо: платина важче золота, і за допомогою більш легкого срібла неважко було в точності підігнати щільність злитка до щільності золота. Закінчилося це тим, що іспанський король наказав припинити ввезення платини, а все її запаси втопити в морі. Закон цей був скасований тільки в 1778.

В середині 18 ст. хіміки вивчили властивості платини і визнали її новим елементом. Завдяки винятковій хімічної стійкості платину почали використовувати для виготовлення хімічного обладнання. Так, в 1784 був виготовлений перший платиновий тигель, а в 1809 - платинова реторта масою 13 кг; такі реторти використовували для концентрування сірчаної кислоти. Вироби з платини робили шляхом кування або гарячого пресування, оскільки електропечей, що дають досить високу температуру, тоді не було. Згодом навчилися розплавляти платину в полум'я гримучого газу, і на Лондонській виставці тисячі вісімсот шістьдесят-два можна було бачити виливки з платини масою до 200 кг.

У Росії вперше виявили платину поблизу Єкатеринбурга на Уралі в 1819, а через 5 років в Нижнетагильском окрузі були відкриті платинові розсипи. Уральські родовища були настільки багатими, що Росія швидко зайняла перше місце в світі з видобутку цього металу. Так, тільки в 1828 в Росії було видобуто понад 1,5 тонн платини - більше, ніж за 100 років в Південній Америці. А до кінця 19 ст. видобуток платини в Росії в 40 разів перевищувала сумарний видобуток у всіх інших країнах. Один з виявлених на Уралі самородків платини мав масу 9,6 кг!

До середини 19 ст. у Франції і Англії були проведені великі дослідження з афінаж (очищення від інших металів) платини. Промисловий спосіб отримання злитків чистої платини вперше здійснив в 1859 році французький хімік А.Сент-Клер Девіль. Після цього майже вся уральська платина стала закуповуватися іноземними фірмами і вивозитися за кордон. Спочатку її скуповували в основному французькі і англійські фірми, в тому числі і знаменита «Джонсон, Матт і К °» в Лондоні. Потім до них приєдналися американські та німецькі фірми.

Хіміки, які досліджували самородную платину, виявили в ній ряд нових елементів. На початку 19 ст. англійський хімік У.Волластон, вивчаючи ту частину сирої платини, яка розчинялася в царській горілці, відкрив паладій і родій, а його співвітчизник С.Теннант в нерозчинному залишку виявив іридій і осмій. Нарешті, в 1844 професор Казанського університету К.К.Клаус відкрив останній елемент платинової групи - рутеній.

Схожі статті