A platina é um metal denso, estável e raro que é frequentemente usado em joias por sua aparência atraente e prateada, como bem como em aplicações médicas, eletrônicas e químicas devido aos seus vários e únicos produtos químicos e físicos propriedades.
Propriedades
- Símbolo atômico: Pt
- Número Atômico: 78
- Categoria de elemento: metal de transição
- Densidade: 21,45 gramas / centímetro3
- Ponto de fusão: 3214,9 ° F (1768,3 ° C)
- Ponto de ebulição: 6917 ° F (3825 ° C)
- Dureza de Moh: 4-4,5
Características
O metal de platina tem várias propriedades úteis, o que explica sua aplicação em uma ampla gama de indústrias. É um dos elementos de metal mais densos - quase duas vezes mais denso que o chumbo - e muito estável, dando ao metal excelente corrosão propriedades resistentes. Um bom condutor de eletricidade, a platina também é maleável (pode ser formado sem quebrar) e dúctil (pode ser deformado sem perder resistência).
A platina é considerada um metal biologicamente compatível porque não é tóxico e estável, portanto, não reage ou afeta negativamente os tecidos do corpo. Pesquisas recentes também mostraram que a platina inibe o crescimento de certas células cancerosas.
História
Uma liga do metais do grupo da platina (PGMs), que inclui platina, foi usada para decorar o caixão de Tebas, uma tumba egípcia que remonta a cerca de 700 AC. Este é o primeiro uso conhecido da platina, embora os sul-americanos pré-colombianos também fizessem ornamentos de ouro e platina ligas.
Os conquistadores espanhóis foram os primeiros europeus a encontrar o metal, embora o considerassem um incômodo em sua busca pela prata por causa de sua aparência semelhante. Eles se referiram ao metal como Platina—Uma versão de Plata, a palavra espanhola para prata - ou Platina del Pinto por causa de sua descoberta nas areias ao longo das margens do rio Pinto, na atual Colômbia.
A primeira produção e uma grande descoberta
Embora estudado por vários químicos ingleses, franceses e espanhóis em meados do século 18, François Chabaneau foi o primeiro a produzir uma amostra pura de metal de platina em 1783. Em 1801, o inglês William Wollaston descobriu um método para extrair efetivamente o metal do minério, que é muito semelhante ao processo usado hoje.
A aparência de prata semelhante ao metal da platina rapidamente o tornou uma mercadoria valiosa entre a realeza e os ricos que buscavam joias feitas do metal precioso mais recente.
A demanda crescente levou à descoberta de grandes depósitos nos Montes Urais em 1824 e no Canadá em 1888, mas a descoberta de que mudar fundamentalmente o futuro da platina não veio até 1924, quando um fazendeiro da África do Sul encontrou uma pepita de platina em um leito do rio. Isso levou à descoberta do geólogo Hans Merensky do complexo ígneo de Bushveld, o maior depósito de platina da Terra.
Usos recentes do Platinum
Embora algumas aplicações industriais de platina (por exemplo, revestimentos de velas de ignição) estivessem em uso em meados do século 20, a maioria dos aplicativos eletrônicos, médicos e automotivos só foram desenvolvidos desde 1974, quando os regulamentos de qualidade do ar nos EUA iniciaram o era do autocatalisador.
Desde então, a platina tornou-se um instrumento de investimento e é negociada na New York Mercantile Exchange e a Mercado de Platina e Paládio de Londres.
Produção de Platina
Embora a platina frequentemente ocorra naturalmente em depósitos de placer, platina e metal do grupo da platina (PGM) mineradores geralmente extraem o metal da esperrilita e da cooperita, dois minérios contendo platina.
A platina sempre é encontrada junto com outros PGMs. No complexo Bushveld da África do Sul e um número limitado de outros corpos de minério, PGMs ocorrem em quantidades suficientes para tornar mais econômica a extração exclusiva desses metais; ao passo que, nos depósitos de Norilsk da Rússia e Sudbury do Canadá, a platina e outros PGMs são extraídos como subprodutos de níquel e cobre. A extração de platina do minério exige tanto capital quanto trabalho intensivo. Pode levar até 6 meses e 7 a 12 toneladas de minério para produzir uma onça troy (31,135g) de platina pura.
A primeira etapa neste processo é triturar minério contendo platina e imergi-lo no reagente contendo água; um processo conhecido como 'flotação de espuma'. Durante a flotação, o ar é bombeado através da pasta de água mineral. As partículas de platina se ligam quimicamente ao oxigênio e sobem à superfície em uma espuma que é removida para posterior refino.
As etapas finais da produção
Uma vez seco, o pó concentrado ainda contém menos de 1% de platina. Em seguida, é aquecido a mais de 2732F ° (1500C °) em fornos elétricos e o ar é soprado novamente, removendo ferro e impurezas de enxofre. Técnicas eletrolíticas e químicas são empregadas para extrair níquel, cobre e cobalto, resultando em um concentrado de 15-20% de PGMs.
Aqua régia (uma mistura de ácido nítrico e ácido clorídrico) é usada para dissolver o metal de platina do concentrado mineral, criando cloro que se liga à platina para formar cloroplatina ácido. Na etapa final, o cloreto de amônio é usado para converter o ácido cloroplatínico em hexacloroplatinato de amônio, que pode ser queimado para formar platina metálica pura.
Os maiores produtores de platina
A boa notícia é que nem toda a platina é produzida a partir de fontes primárias neste processo longo e caro. De acordo com Pesquisa Geológica dos Estados Unidos (USGS) estatísticas, cerca de 30% das 8,53 milhões de onças de platina produzidas no mundo todo em 2012 vieram de fontes recicladas.
Com seus recursos concentrados no complexo Bushveld, a África do Sul é de longe o maior produtor de platina, fornecendo mais de 75% da demanda mundial, enquanto a Rússia (25 toneladas) e o Zimbábue (7,8 toneladas) também são grandes produtores. Anglo Platinum (Amplats), Norilsk Nickel e Impala Platinum (Implats) são os maiores produtores individuais de platina metal.
Formulários
Para um metal cuja produção global anual é de apenas 192 toneladas, a platina é encontrada em, e fundamental para a produção de, muitos itens de uso diário.
O maior uso, responsável por cerca de 40% da demanda, é a indústria de joias, onde é usado principalmente na liga que produz o ouro branco. Estima-se que mais de 40% das alianças de casamento vendidas nos Estados Unidos contenham alguma platina. Os EUA, China, Japão e Índia são os maiores mercados de joias de platina.
Aplicações industriais
A resistência à corrosão e a estabilidade em alta temperatura da platina a tornam ideal como um catalisador em reações químicas. Os catalisadores aceleram as reações químicas sem que eles próprios sejam alterados quimicamente no processo.
A principal aplicação da Platina neste setor, responsável por cerca de 37% da demanda total do metal, é em conversores catalíticos para automóveis. Os conversores catalíticos reduzem os produtos químicos nocivos das emissões de exaustão, iniciando reações que transformar mais de 90% dos hidrocarbonetos (monóxido de carbono e óxidos de nitrogênio) em outros, menos prejudiciais, compostos.
A platina também é usada para catalisar ácido nítrico e gasolina; aumentando os níveis de octanagem no combustível. Na indústria eletrônica, os cadinhos de platina são usados para fazer cristais semicondutores para lasers, enquanto ligas são usadas para fazer discos magnéticos para discos rígidos de computador e contatos de comutação em automóveis controles.
Aplicações Médicas
A demanda da indústria médica está crescendo, pois a platina pode ser usada por suas propriedades condutoras em marcapassos. eletrodos, bem como implantes aurais e retinais, e por suas propriedades anticâncer em drogas (por exemplo, carboplatina e cisplatina).
Abaixo está uma lista de alguns dos muitos outros aplicativos para platina:
- Com ródio, usado para fazer termopares de alta temperatura
- Para fazer vidro plano opticamente puro para TVs, LCDs e monitores
- Para fazer fios de vidro para fibra óptica
- Em ligas usadas para formar as pontas das velas de ignição automotivas e aeronáuticas
- Como substituto do ouro em conexões eletrônicas
- Em revestimentos para capacitores cerâmicos em dispositivos eletrônicos
- Em ligas de alta temperatura para bicos de combustível de jato e cones de nariz de mísseis
- Em implantes dentários
- Para fazer flautas de alta qualidade
- Em detectores de fumaça e monóxido de carbono
- Para fabricar silicones
- Em revestimentos para navalhas