Немного о платине и палладии
Платина — серовато-белый пластичный металл, температуры плавления и кипения — 1768,3 °C и 3825 °C соответственно, один из самых тяжёлых металлов — плотность 21,45 г/см³, твёрдость по Бринеллю — 50 кгс/мм2(золото — 20 кгс/мм2).
История
Название платине было дано испанскими конкистадорами, которые в середине XVI в. впервые познакомились в Южной Америке (на территории современной Колумбии) они обнаружили россыпное золото, которое сопровождали крупинки доселе неизвестного белого металла. При промывке и очистке россыпей белые крупинки с трудом отделялись от желтых золотинок, поскольку оказались примерно равными по удельному весу с золотом. Испанцы наделили досадливый белый спутник незавидным именем «серебришко» или «серебрецо» — на испанском языке «platina» от слова «plata».
Скрытый текст
Найденный металл, оцененный вдвое ниже, чем серебро. Но тут же нашлись мошенники, которые, выяснив, что платина легко и надежно соединяется с золотом, стали чеканить из сплава этих металлов монеты. Одна из таких «фальшивых» монет испанской Америки в 2 эскудо содержала до 32 процентов подмешанной платины. Осмелились даже выпускать некоторые эскудо полностью из платины. Эти «подделки» считают желанной находкой все нумизматы. Когда до испанского короля дошли известия о монетных проделках, он приказал запретить ввозить ее в страну, а найденные самородки повелевал собирать и топить на глубине рек и морей. В 1735 году по королевскому приказу в Колумбии монетные колониальные центры Санта-Фе и Папаян стали торжественно при многочисленных зрителях выбрасывать платину в море, а также в реки Богота и Каука. Тогда испанцы отправили на дно от 3 до 7 тонн платины. Королевское распоряжение было отменено через 40 лет, когда мадридские власти приказали доставлять платину в Испанию, чтобы самим фальсифицировать золотые и серебряные монеты. В 1820 году в Европу было доставлено от 3 до 7 тонн платины. Здесь с нею познакомились алхимики, считавшие самым тяжёлым металлом золото. Необычайно плотная платина оказалась тяжелее золота, поэтому алхимики посчитали её непригодным металлом и наделили адскими чертами.
Люди долго не могли найти применение платине, хотя еще древние ацтеки умели ее обрабатывать и полировать до блеска, получая зеркала.
Впервые в чистом виде из руд платина была получена английским химиком У. Волластоном в 1803 году. Некоторое применение платина нашла позже во Франции, когда из неё был изготовлен эталон метра, а позже эталон килограмма.
В России в 1819 году в россыпном золоте, добытом на Урале, был обнаружен «новый сибирский металл», который сначала называли белым золотом. Платина встречалась на Верх-Исетских, а затем и на Невьянских и Билимбаевских приисках. В 1826 году П.Г. Соболевский и В.В. Любарский изобрели метод выработки ковкой платины с помощью прессования и последующей выдержки в раскалённом добела состоянии. Разведанные запасы платины были столь велики, что Россия почти сразу заняла первое место в мире по добыче этого металла. Только в 1828 году в России было добыто 1,5 т платины — больше, чем за 100 лет в Южной Америке. К концу XIX века в Российской империи добывалось платины в 40 раз больше, чем во всех остальных странах мира. Причём представлена она была и весьма увесистыми самородками. Например, у одного из найденных на Урале самородков масса составляла 9,639 кг, впоследствии он был переплавлен.
К середине XIX в. в Англии и Франции были проведены обширные исследования по аффинажу платины. В 1859 году французский химик Анри Этьен Сент-Клер Девиль впервые разработал промышленный способ получения слитков чистой платины. С этого времени почти вся добываемая на Урале платина скупалась английскими и французскими фирмами. Позже к закупкам платины у Российской империи подключились американские и немецкие компании. Даже после значительных зарубежных закупок большая часть добываемой Россией платины не находила достойного применения. Поэтому начиная с 1828 года, по предложению министра финансов Егора Канкрина, в Российской империи начали выпускать платиновые монеты номиналом 3, 6 и 12 рублей. При этом 12-рублёвая платиновая монета имела массу 41,41 г, а в рублёвой серебряной монете было 18 г чистого серебра. То есть по стоимости металла платиновые монеты были дороже серебряных в 5,2 раза. С 1828 по 1845 гг. было выпущено 1 372 000 трёхрублёвых монет, 17 582 шестирублёвых и 3303 двенадцатирублёвых общей массой 14,7 т. Основную выгоду от добычи получали владельцы рудников — Демидовы. В 1845 году, по настоянию нового министра финансов Фёдора Вронченко выпуск платиновых монет был прекращён, и все они были срочно изъяты из обращения. Основной версией столь поспешного шага считается повышение европейских цен на платину, в результате которого монеты стали стоить дороже номинала. К 1915 году на долю России приходилось 95% от мировой добычи платины. До Первой мировой войны второй после Российской империи страной по объёмам добычи платины была Колумбия; с 1930-х гг. стала Канада, а после Второй мировой войны — Южная Африка.
Добыча
Добыча столь редкостного металла ведется из руд, содержащих самородную платину в форме зерен, крупиц, комков и сростков. Основная часть месторождений платины (более 90%) заключена в недрах пяти стран. К этим странам относится ЮАР, США, Россия, Зимбабве, Китай. Платина в них находится в соединениях с железом, никелем, медью или с металлами ее же группы — осмием, иридием, родием, палладием в соотношении 75–92/25–8. Крупнейшее платиновое месторождение, так называемого рифа Меренского — пласт толщиной более метра, протянувшегося более чем на 400 километров вдоль городов Претория, Линденбург и Питерсбург. Риф содержит в среднем от 10 до 20 граммов платины и палладия на тонну породы, и это, по мнению специалистов, очень богатая руда.
Объем мировой переработки отработанных автокатализаторов составляет около 37 тонн.
Платина является одним из самых редких металлов: её среднее содержание в земной коре (кларк) составляет 5⋅10−7% по массе.
Разведанные мировые запасы металлов платиновой группы составляют около 100 000 т и распределены, в основном, между ЮАР (73%), Россией (10%) и США (2%). При нынешнем темпе её добычи этих запасов хватит лет на 500.
мировое производство платины
старая «платиновая» шахта
Применение платины
Кислотостойкость, термостойкость и постоянство свойств при прокаливании, сделали платину совершенно незаменимой в некоторых отраслях промышленности.
промышленное применение платины
В технике
Важнейшими областями применения платины стали химическая и нефтеперерабатывающая промышленность. В качестве катализаторов различных реакций сейчас используется около половины всей потребляемой платины.
Автомобильная промышленность использует каталитические свойства этого металла — для дожигания и обезвреживания выхлопных газов.
Применение в медицине
Незначительная часть платины идет в медицинскую промышленность.
Из платины и ее сплавов изготавливают хирургические инструменты, которые, не окисляясь, стерилизуются в пламени спиртовой горелки.
Сплавы платины с палладием, серебром, медью, цинком, никелем служат отличным материалом для зубных протезов.
Инертность платины к любым соединениям, ее электропроводимость и неаллергенность позволяют активно использовать ее в биомедицине как компонент электростимуляторов, катетеров и другого медицинского оборудования.
Платиновые катализаторы используют при синтезе витаминов и некоторых фармацевтических препаратов.
Применение в ювелирном деле
Ежегодно мировая ювелирная промышленность потребляет около 50 тонн платины. Большинство платиновых ювелирных предметов торговли содержат 95% чистой платины. В ней минимум примесей, поэтому она настолько чистая, что не тускнеет, не меняет цвет и сохраняет блеск на долгие годы.
Яркий блеск платины лучше всего отражает истинное сияние бриллиантов, является прекрасной оправой для драгоценных камней и сочетается с натуральными желтыми оттенками золота. Благодаря чистоте она не раздражает кожу, так как в отличие от некоторых других металлов не содержит аллергенных примесей.
Самой важной чертой платины является прочность. Ювелирные изделия из серебра и золота могут износиться, и их придется отдавать в ремонт, чтобы заменить износившуюся часть новым металлом. Изделия из платины не изнашиваются, они практически неподвластны времени.
Палладий
Палладий — редкий минерал, благородный металл платиновой группы, серебристого цвета, не тускнеющий на воздухе. Пластичный и ковкий металл, который очень легко прокатывается в фольгу и протягивается в тонкую проволоку. По плотности , которая у него равна 12 г/см3, палладий всё же ближе к серебру, плотность которого равна 10,5 г/см3, чем к родственной платине (21 г\см3). Палладий имеет самую низкую температуру плавления 1552 ° C, (кипение 2980 ° C) и является наименее плотным металлом платиновой группы. Твёрдость по Бринеллю 52 кгс/мм2. По сравнению с другими платиновыми металлами менее устойчив к действию окислителей. Палладий как элемент отличается химической инертностью, присущей всем платиноидам, но среди металлов этой группы является самым активным.
Открыт английским химиком и минералогом У.Х. Волластоном, обнаружившим палладий в самородной платине в 1803 году при изучении сырой платины, привезенной из Южной Америки. Назван по имени астероида Паллада, открытого немецким астрономом Ольберсом в 1802 году, то есть незадолго до открытия палладия. В свою очередь, астероид назван в честь Афины Паллады из древнегреческой мифологии.
Добыча
Палладий получают главным образом при переработке сульфидных руд никеля, серебра и меди. Некоторую часть мирового производства (около 10%) получают извлечением из вторичного сырья.
Добыча палладия на россыпных месторождениях занимает около 2% от мирового производства объема элемента. Крупнейшие из них находятся в уральских и дальневосточных районах России, в Канаде, США, Австралии и Колумбии. Оставшиеся 98% Pd извлекаются из недр земли на коренных месторождениях медно-никелевых, платиновых и хромовых руд.
Крупнейшие месторожденияе палладия находится в России (Норильск, Талнах) и Трансваале (ЮАР), Канаде, Аляске, Австралии, Колумбии.
Бушвелдский комплекс
Бушвелдский комплекс (ЮАР) — крупнейшее мировое месторождение, где добывают палладий. Здесь старатели находят до 40% мировых запасов драгметалла.
залежи палладия
В 2018 году было потреблено 332 тонны палладия. Из них 267 тонн (80%) пришлось на системы контроля очистки выхлопных газов, 26 тонн на химическую промышленность, 14 тонн на стоматологические сплавы, 12 тонн на ювелирные изделия, 7 тонн на электронику.
При этом добыча составила 210 тонн, а образовавшийся дефицит был покрыт из запасов прошлых лет. По сравнению с прошлым (2017) годом, добыча сократилась на 25 тонн, что связано с сокращением добычи палладия в Южной Африке. Дефицит сохраняется уже несколько лет, что вызывает постоянный рост стоимости палладия. Постоянный рост стоимости в свою очередь манит еще и инвесторов, которые ещё больше толкают цены вверх на этот редкий металл.
Достоверные данные о мировых запасах палладия найти весьма затруднительно, но по приблизительным оценкам, его количество сопоставимо с запасами золота.
Сферы применения
Химическая промышленность. Pd — популярный катализатор при переработке нефти и рафинации жиров. Хлорид палладия также участвует в поиске микроколичеств угарного газа в воздухе либо газовых смесях. В электрохимии это же соединение является активирующим веществом при гальванической металлизации диэлектриков. Палладиевые мембраны нужны для очистки водорода.
Электротехника. Металл важен как покрытие, что устойчиво к действию сульфидов: изготовление вольтагометров высокой точности. Физические характеристики обусловили его применение для производства керамических конденсаторов.
Ювелирное дело. В состав изделий палладий добавляют для создания белого золота. Даже малое содержание металла в лигатуре меняет оттенок вещи с желтого на серебристо-белый. Изредка минерал используется при изготовлении памятных монет.
Медицина. Палладий добавляют в лекарственные средства, предназначенные для борьбы с опухолями и терапии рака. Еще одной областью, где используется металл, является стоматология. Здесь на его основе изготавливаются зубные протезы. Сплавы с добавлением палладия служат для создания отдельных деталей кардиостимуляторов и медицинских инструментов.
.
Перспективы платины и палладия
Даже не смотря на то что, платина и палладий добываются в количестве на порядок меньший чем то же золото, они на сегодняшний день, являются промышленными металлами. Доля промышленного потребления платины составляет около 60%, палладия — 95%, что делает их исключительно зависимых от самочувствия мировой экономики и автомобильной промышленности в частности, где металлы используется для производства автомобильных катализаторов. А исходя из растущих тенденций (на декабрь 2020 года) по увеличению электромобилей на дорогах, то возможно, рост экономики наоборот поспособствует снижение потребления металлов автомобильной отраслью. В случае же экономического кризиса и падение производства, это повлечёт и падение спроса на металлы.
В инвестиционные минусы можно добавить и внешнюю схожесть всех металлов между собой, на фоне которых ярко выделяются только золото и медь (и её сплавы).
палладий, платина, серебро и золото
Таким образом инвестиции в данные металлы являются высоко рискованными и совершенно не подходят как консервативные или надёжные.
