Большая Советская Энциклопедия (ПЛ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" (читаем книги онлайн бесплатно полностью txt) 📗
Хлороплатинат аммония отфильтровывают, промывают концентрированным раствором NH4CI (в котором осадок практически не растворим), высушивают и прокаливают. Полученную губчатую платину спрессовывают, а затем оплавляют в кислородно-водородном пламени или в электрической печи высокой частоты. Из фильтрата, оставшегося после осаждения (NH4)2[PtCl6], и из осмистого иридия извлекают прочие П. м. путём сложных химических операций. В частности, для перевода в растворимое состояние нерастворимых в царской водке П. м. и осмистого иридия используют спекание с перекисями BaO2 или Na2O2. Применяют также хлорирование — нагревание смеси Pt-концентратов с NaCl и NaOH в струе хлора.
В результате аффинажа получают труднорастворимые комплексные соединения: гексахлорорутенат аммония (NH4)3[RuCl6], дихлорид тетрамминдиоксоосмия [OsO2(NH3)4] Cl2, хлорпентамминдихлорид родия [Rh (NH3)5CI] Cl2, гексахлороиридат аммония (NH4)2[lrCl6] и дихлордиаммин палладия [Pd (NH3)2] Cl2. Прокаливанием перечисленных соединений в атмосфере H2 получают П. м. в виде губки, например
[OsO2(NH3)4] Cl2 + 3H2 = Os + 2H2O + 4NH3 + 2HCI
[Pd (NH3)2] Cl2 + H2 = Pd + 2NH3 + 2HCI.
Губчатые П. м. сплавляют в вакуумной электрической печи высокой частоты.
Применяют и др. способы аффинажа, в частности основанные на использовании ионитов.
Основным источником получения П. м. служат сульфидные медно-никелевые руды, месторождения которых находятся в СССР (Норильск, Красноярский край), Канаде (округ Садбери, провинция Онтарио), ЮАР и др. странах. В результате сложной металлургической переработки этих руд благородные металлы переходят в т. н. черновые металлы — нечистые никель и медь. П. м. собираются почти полностью в черновом Ni, a Ag и Au — в черновой Cu. При последующем электролитическом рафинировании Ag, Au и П. м. осаждаются на дне электролитической ванны в виде шлама, который отправляют на аффинаж.
Свойства платиновых металлов
Свойство | Ru | Rh | Pd | Os | lr | Pt |
Атомный номер | 44 | 45 | 46 | 76 | 77 | 78 |
Атомная масса | 101,07 | 102,9055 | 11906,4 | 190,2 | 192,22 | 195,09 |
Среднее содержание в земной коре, % по массе | (5·10-7) | 1·10-7 | 1·10-6 | 5·10-6 | 1·10-7 | 5·10-7 |
Массовые числа природных изотопов (в скобках указано распространение | 96, 98, 99, 100, 101,102 (31, 61), 104 | 103 (100) | 102, 104, 105 (22,23), 106 (27,33), 108 (26,71), 110 (11,8) | 184, 186, 187, 188, 189, 190 (26,4), 192 (41,0) | 191 (38,5) 193 (61,5) | 190, 192 (оба слабо радиоактивны), 194 (32,9), 196(25,2), 198 (7,19) |
Кристаллическая решётка, параметры в (при 20 °С) | Гексагональ- ная плотнейшей упаковки* a =2,7057 c =4,2815 | Гранецент- рированная кубическая a =3,7957 | Гранецент- рирован- ная кубическая a =3,8824 | Гексаго- нальная плотней- шей упаковки a =2,7533 c =4,3188 | Гране- центри- рованная кубичес- кая a =3,8312 | Гране- центри- рован- ная кубичес- кая a =3,916 |
Атомный радиус, | 1,34 | 1,34 | 1,37 | 1,36 | 1,36 | 1,39 |
Ионный радиус, (по Л. Полингу) | Ru4+ 0,67 | Rh4+ 0,68 | Pd4+ 0,65 | Os4+ 0,65 | lr4+ 0,68 | Pt4+ 0,65 |
Конфигурация внешних электронных оболочек | 4d75s1 | 4d85s1 | 4d10 | 5d66s2 | 5d76s2 | 5d96s1 |
Состояния окисления (наиболее характерные набраны полужирным шрифтом) | 1,2,3,4,5,6,7,8 | 1,3,4 | 2,3,4 | 2,3,4,6,8 | 1,2,3,4,6 | 2,3,4 |
Плотность (при 20 °С), г/см3 | 12,2 | 12,42 | 11,97 | 22,5 | 22,4 | 21,45 |
Температура плавления, °С | 2250 | 1960 | 1552 | ок. 3050 | 2410 | 1769 |
Температура кипения, °С | ок. 4900 | ок. 4500 | ок. 3980 | ок. 5500 | ок. 5300 | ок. 4530 |
Линейный коэффициент теплового расширения | 9,1×10-6 (20°С) | 8,5×10-6 (0—100 °С) | 11,67×10-6 (0°С) | 4,6×10-6° | 6,5×10-6 (0—100°С) | 8,9×10-6 (0°С) |
Теплоёмкость, кал/(г ×°С) | 0,057 (0°C) | 0,059 (20 °C) | 0,058 (0°С) | 0,0309 (°С) | 0,0312 | 0,0314 (0°С) |
кдж/(кг ×К.) | 0,0312 | 0,247 | 0,243 | 0,129 | 0,131 | 0,131 |
Теплопроводность кал/(см ×сек °С) | — | 0,36 | 0,17 | — | — | 0,17 |
вт/(м ×К) | — | 151 | 71 | — | — | 71 |
Удельное электросопротивление, ом×см×10-6 (или ом×см×10-8) | 7,16-7,6 (0°C) | 4,7 (0°C) | 10,0 (0°C) | 9,5 (0°C) | 5,40 (25°C) | 9,81 (0°C) |
Температурный коэффициент электросопротивления | 44,9×10-4 (0—100°C) | 45,7×10-4 (0—100°C) | 37,7×10-4 (0—100°C) | 42×10-4 (0—100°C) | 39,25×10-4 (0—100°C) | 39,23×10-4 (0—100°C) |
Модуль нормальной упругости, кгс/мм2** | 47200 | 32000 | 12600 | 58000 | 52000 | 17330 |
Твёрдость по Бринеллю, кгсlмм2 | 220 | 139 | 49 | 400 | 164 | 47 |
Предел прочности при растяжении, кгс/мм2 | — | 48 | 18,5 | — | 23 | 14,3 |
Относительное удлинение при разрыве, % | — | 15 | 24—30 | — | 2 | 31 |
* Для Ru обнаружены полиморфные превращения при температурах 1035, 1190 и 1500°С.
** Все механические свойства даны для отожжённых П. м. при комнатной температуре; 1 кгс/мм2= 10 Мн/м2. Некоторые параметры не приводятся как установленные неточно.
Применение. Из всех П. м. наибольшее применение имеет Pt. До 2-й мировой войны 1939—45 свыше 50% Pt служило для изготовления ювелирных изделий. В последние 2—3 десятилетия около 90% Pt потребляется для научных и промышленных целей. Из Pt делают лабораторные приборы — тигли, чашки, термометры сопротивления и др., — применяемые в аналитических и физико-химических исследованиях. Около 50% потребляемой Pt (частично в виде сплавов с Rh, Pd, lr, см. Платиновые сплавы) применяют как катализаторы в производстве азотной кислоты окислением NH3, в нефтехимической промышленности и мн. др. Pt и её сплавы используются для изготовления аппаратуры для некоторых химических производств. Около 25% Pt расходуется в электротехнике, радиотехнике, автоматике, телемеханике, медицине. Применяется Pt и как антикоррозионное покрытие (см. Платинирование).