Platinum:Hvad er så specielt ved det skinnende metal?

Platin er eftertragtet for sin sjældenhed, robusthed og alsidighed. Dets knaphed gør ædelmetallet eksklusivt og værdifuldt, mens dets modstandsdygtighed over for korrosion og evne til at modstå ekstreme forhold gør det ideelt til forskellige industrier.

Hvis man skal tro på sætninger som "platinstatus" og "going platinum" er det ædle metal det bedste og dårligste i hele landet. Men hvordan elite er platin egentlig, især sammenlignet med dets bedste frenemy, guld?

Lad os se nærmere på det glitrende metal, og hvordan det kan sammenlignes med dets gyldne modstykke.

1. Hvad er platin?
2. Afdækning af platin
3. Platin vs. guld
4. Udvinding af ædelmetallet
5. Almindelig platinbrug

Hvad er platin?

Platin, klassificeret som et kemisk grundstof med symbolet Pt og atomnummer 78, står som et sjældent og skinnende metal.

Dens identitet som et rent platinstof, defineret ved dets unikke arrangement af platinatomer, er kendetegnet ved exceptionelle egenskaber:bemærkelsesværdig tæthed, enestående modstandsdygtighed over for korrosion og et usædvanligt højt smeltepunkt. Disse iboende egenskaber gør platin uundværlig på tværs af forskellige industrier.

Platin, selvom det er relativt sjældent, opdages naturligt sammen med andre platinmetaller, herunder palladium og rhodium. Fremtrædende platinproducerende regioner omfatter Sydafrika, Rusland og Canada, men det kan også findes i Nord- og Sydamerika.

Størstedelen af ​​det oprindelige platin udvindes i Sydafrika, især i Bushveld Complex-regionen, som indeholder en af ​​verdens største kendte platinreserver. Denne region tegner sig for en betydelig del af den globale platinproduktion.

Med historiske rødder, der strækker sig til præcolumbianske civilisationer i Sydamerika, henter platin sit navn fra det spanske udtryk "platina", der betyder "lille sølv."

Afdækning af platin

William Hyde Wollaston og Smithson Tennant, begge fremtrædende kemikere fra slutningen af ​​det 18. og begyndelsen af ​​det 19. århundrede, ydede bemærkelsesværdige bidrag til kemiområdet relateret til platin og dets reaktioner med visse syrer.

Wollaston er kendt for at udtænke en metode til at opløse platin i aqua regia, en potent blanding af salpetersyre og saltsyre. Denne præstation var betydelig, fordi platin er meget modstandsdygtig over for kemiske reaktioner, men aqua regia kunne opløse det. Dette gennembrud muliggjorde yderligere analyse og behandling af platin, hvilket i sidste ende førte til udviklingen af ​​formbart platin.

Tennant udførte i samarbejde med Wollaston omfattende forskning i platingruppemetaller, herunder deres interaktioner med syrer.

Deres samlede indsats involverede at analysere forskellige platinmalme og -rester førte til identifikation og karakterisering af flere nye grundstoffer inden for platingruppen, såsom iridium og osmium. Disse opdagelser blev gjort mulige gennem disse metallers reaktioner med syrer og efterfølgende kemisk analyse.

Platin vs. guld

Platin er et naturligt forekommende kemisk element, der faktisk er omkring 30 gange sjældnere end guld, ifølge Jenny Luker, præsident for Platinum Guild International USA (PGI), en markedsføringsorganisation for platinsmykkeindustrien.

"Hvis alt det platin, der nogensinde er blevet udvundet, blev smeltet og hældt i en pool i olympisk størrelse, ville platinet knap nå dine ankler. Guld ville dog fylde tre puljer," forklarer hun via e-mail. Faktisk er det det mindst almindelige af alle de populære ædelmetaller.

Visuelle egenskaber

I udseende er platinmetal sølvhvidt og skinnende. Fordi det ligner hvidguld så meget, kan skelnen være forvirrende for det utrænede øje.

"Hvidguld er faktisk gult guld, der blev blandet med andre metaller og derefter belagt med rhodium for at fremstå mere hvidt - en hvid maske, der vil afsløre et gult skær over tid," siger Luker. "Platin vil på den anden side bevare sin naturligt hvide farve."

Dermed ikke sagt, at det ikke vil ændre sig overhovedet. "Hvis du ser nøje på et stykke elsket platinsmykke, vil du bemærke en satinagtig finish på overfladen, der udviklede sig over tid. Denne ændring i tekstur er kendt som 'patina'," forklarer Luker. Mange platin-elskere ønsker faktisk denne ændring i udseende.

Holdbarhed

Platin er også mere holdbart end guld, hvilket er en af ​​grundene til, at det ofte er det foretrukne metal til forlovelsesringe, (guldstifter er mere tilbøjelige til at gå i stykker end deres platinmodstykker).

Desværre har alle disse egenskaber givet platin en traditionelt højere pris end guld, selvom Luker bemærker, at den nuværende prisforskel er minimal.

"Lige nu er prisen per ounce platin faktisk lavere end guld. Men fordi platinsmykker er mere rene (typisk 95 procent platin mod 58,5 procent guld i 14 kt. guldsmykker) og mere tætte end guld, vil det stadig koste lidt mere end en lignende guldring," bemærker hun. (Den 2. oktober 2023 var prisen på platin $894,05 per ounce. Guld var $1.837 per ounce.)

Udvinding af ædle metaller

Platin udvindes hovedsageligt i Sydafrika, men kommer også fra Rusland, Zimbabwe, USA og Canada. Platinminedrift involverer flere almindelige typer af minedriftsmetoder, som hver er egnet til forskellige geologiske forhold og aflejringstyper.

Underjordisk minedrift

Der er nogle få typer underjordiske minedriftsmetoder. Ved akselminedrift udgraves lodrette skakter for at få adgang til dybe malmlegemer. Minearbejdere bruger elevatorer og hejser til at transportere arbejdere og materialer til den underjordiske mine.

Ved tilbagegang eller adit minedrift drives vandrette tunneler, kendt som declines eller adits, ind i malmlegemet fra siden af ​​en bakke eller et bjerg, hvilket giver adgang til underjordiske aflejringer uden behov for en lodret aksel.

Og endelig er rum- og søjleudvinding en metode, hvor malmlegemet opdeles i kamre eller rum, så der efterlades søjler af malm til at understøtte taget. Denne metode er velegnet til aflejringer med stabile bjergforhold.

Åbne minedrift

Til denne type minedrift udgraves store, dybe gruber for at få adgang til malmlegemer nær overfladen. Denne metode bruges til lavvandede aflejringer og kan resultere i betydelige miljøforstyrrelser på grund af udgravning af store områder.

Minedrift i åbne brud kan, selv om den er effektiv for lavvandede platinaflejringer, resultere i betydelige miljøforstyrrelser på grund af udgravning af store områder, hvilket gør det til en mindre favoriseret metode i mange minedrift i dag.

Alluvial minedrift

Alluvial minedrift er udvinding af værdifulde mineraler fra sedimentære aflejringer, der typisk findes i flodsenge, flodsletter eller områder, hvor vand har transporteret eroderede materialer.

Det begynder med naturlig erosion, hvor geologiske kræfter fjerner mineraler fra deres kilder. Vand bærer disse materialer og afsætter dem, når dets hastighed falder. Minearbejdere udvinder manuelt eller mekanisk disse sedimenter og koncentrerer sig om værdifulde mineraler som guld, diamanter eller platin.

Teknikker som panorering og gravitationsseparation bruges til at adskille værdifulde mineraler fra mindre værdifulde komponenter. Efter koncentrering sker yderligere forarbejdning, herunder raffinering eller smeltning, for at opnå det endelige produkt.

Denne metode bruges ofte til let transportable mineraler og varierer baseret på målmineralet og omfanget af minedrift.

Heap-udvaskning

Denne proces bruges til at udvinde værdifulde metaller, ofte fra malme af lav kvalitet. Ved denne metode knuses malmen og stables i dynger eller bunker. Derefter påføres malmbunken en udvaskningsopløsning, der typisk indeholder kemikalier som cyanid. Over tid perkolerer opløsningen gennem dyngen og opløser målmetallerne.

De opløste metaller opsamles derefter og viderebearbejdes for at udvinde det ønskede metal, mens det resterende affaldsmateriale typisk bortskaffes på en miljømæssig forsvarlig måde. Udvaskning af bunker er en omkostningseffektiv teknik for visse typer malmlegemer.

In-situ-gendannelse (ISR)

In-situ recovery (ISR), også kendt som in-situ udvaskning eller opløsningsminedrift, er en minedriftsmetode, der bruges til at udvinde værdifulde mineraler fra malmlegemer uden fysisk at fjerne malmen. I stedet sprøjtes en udvaskningsopløsning direkte ind i malmforekomsten under jorden.

Denne opløsning opløser målmineralerne, og den resulterende gravide opløsning pumpes til overfladen til behandling. ISR anses for at være miljøvenlig, fordi den minimerer overfladeforstyrrelser og affaldsgenerering, hvilket gør den til en foretrukken metode til visse typer aflejringer.

Almindelig platinbrug

Selvom platins styrke og skønhed har gjort det til en favorit blandt juvelerer og forbrugere, har det sølv-hvide metal en række anvendelsesmuligheder, hvoraf nogle er ret overraskende.

Katalyse

Platin bruges som katalysator til fremstilling af kemikalier som silikone, salpetersyre og benzen. Faktisk er de seks platingruppemetaller (iridium, palladium, platin, rhodium, ruthenium og osmium) alle kendt for deres imponerende katalytiske færdigheder (hvilket betyder, at disse metaller øger hastigheden af ​​kemisk reaktion mellem stoffer uden at ændre deres fysiske egenskaber.)

Bildele

I bilindustrien er platin en nøglekomponent i katalysatorer. Faktisk er omkring halvdelen af ​​platins efterspørgsel faktisk til brug i katalysatorer til transportkøretøjer som busser, biler og lastbiler.

Disse enheder omdanner skadelige udstødningsgasser, såsom kulilte (CO), nitrogenoxider (NOx) og uforbrændte kulbrinter, til mindre skadelige stoffer som kuldioxid (CO2), nitrogen og vanddamp.

Smykker

Platin og platintråd er værdsatte materialer i smykkefremstilling af flere grunde. Deres naturlige, sølvhvide skær giver et tidløst og elegant udseende, der komplementerer forskellige ædelstene og designs. Platins enestående holdbarhed sikrer, at smykker forbliver plettet over tid, hvilket gør det til et perfekt valg til arvestykker.

Platintråd - tynde, fleksible tråde lavet af det ædle metal platin - har en formbarhed, der giver mulighed for indviklet og delikat håndværk. Platins hypoallergene egenskaber gør det også velegnet til dem med følsom hud.

Sundhedspleje

På sundhedsområdet er platinforbindelser en komponent i nogle kemoterapilægemidler og bruges også i pacemakere og endda tandfyldninger. Elektronikindustrien har også forskellige applikationer til platin - for eksempel computerharddiske.

Cisplatin er en platinholdig forbindelse, der bruges som et kemoterapilægemiddel til behandling af forskellige typer kræft. Det virker ved at forstyrre DNA'et i kræftceller og forhindre deres replikation og vækst. Andre platinbaserede kemoterapilægemidler omfatter carboplatin og oxaliplatin.

Militære applikationer

Fra et forsvarsmæssigt synspunkt har platin længe været værdsat for sin styrke, som rækker langt ud over simpel ridsemodstand. Metallet holder godt under høje temperaturer, har stabile elektriske egenskaber og er meget modstandsdygtigt over for kemiske angreb.

For eksempel beskytter jetmotorblade med platinbaserede produkter dem, hvor temperaturen kan nå 2.000 grader Celsius (3.632 grader Fahrenheit).

"Platin var et vigtigt strategisk forsvarsmetal, der blev brugt under Anden Verdenskrig og var ikke tilladt til smykker på det tidspunkt," siger Luker. Selv i dag er platin så vigtig for den økonomiske og forsvarsmæssige indsats, at det blev opført som et af de 35 mineraler, der "anses for kritiske for USA's nationale sikkerhed og økonomi."

Med sådan et cv ser det ud til, at platins ry og pris er velfortjent.

Denne artikel blev opdateret i forbindelse med AI-teknologi, og derefter faktatjekket og redigeret af en HowStuffWorks-redaktør.

Ironisk nok var spaniere, der opdagede platin i Colombia, mindre end imponerede, og smed det ved siden af ​​som en urenhed i det eftertragtede sølv, de udvindede. Så foragtende over for metallet var de, at de kaldte det "platina", som betyder "lille sølv". Fra dette udtryk får vi det engelske ord "platinum."