प्लैटिनम समूह धातुओं: सूची, गुण और अनुप्रयोगों की एक समीक्षा

प्लेटिनम समूह धातु - छह महान कीमती रासायनिक तत्व है जो आवर्त सारणी में juxtaposed हैं है। सभी समूहों 5-6, 8-10 अवधि के संक्रमण धातुओं रहे हैं।

प्लेटिनम समूह धातु: सूची

समूह बढ़ती परमाणु वजन के क्रम में व्यवस्थित निम्नलिखित छह रासायनिक तत्वों के होते हैं:

• आरयू - रूथेनियम।
• आरएच - रोडियम।
• पी.डी. - पैलेडियम।
• ओएस - ओएस।
• आईआर - इरिडियम।
• पं - प्लैटिनम।

प्लेटिनम समूह धातुओं आज़मियम के अपवाद है, जो रंग नीले-सफेद है के साथ, एक चांदी सफेद रंग की है। कि में उनकी रासायनिक विरोधाभासी व्यवहार वे अत्यधिक सबसे अभिकर्मकों के लिए प्रतिरोधी रहे हैं, लेकिन उत्प्रेरक या आसानी से तेजी ऑक्सीकरण, कमी और हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रियाओं की दर को नियंत्रित करने के रूप में इस्तेमाल कर रहे हैं।

रूथेनियम और आज़मियम, हेक्सागोनल करीब पैक प्रणाली में सघन कर रहे हैं जबकि अन्य एक चेहरा केंद्रित घन संरचना है। यह रूथेनियम और आज़मियम का अधिक से अधिक कठोरता में दिखाई देता है।

खोज का इतिहास

प्लेटिनम सोने कलाकृतियों 700 ई.पू. हालांकि। ई।, धातु की मौजूदगी की यह बल्कि नियमितता से आकस्मिक है। जीसस XVI वीं सदी में, घने ग्रे जलोढ़ सोने जमा के साथ जुड़े कंकड़ उल्लेख किया है। इन पत्थरों पिघल नहीं किया जा सकता है, लेकिन वे सोने के साथ एक मिश्र धातु के रूप में, बुलियन भंगुर हो जाता है, और यह साफ करने के लिए असंभव था। पत्थर बुला शुरू प्लैटिना डेल पिंटो - पिंटो नदी, की एक सहायक नदी से चांदी सामग्री के छर्रों नदी सान जुआन कोलम्बिया में।

लचीला प्लैटिनम है, जो केवल एक पूर्ण धातु सफाई के बाद प्राप्त किया जा सकता, 1789 में फ्रांसीसी भौतिकशास्त्री शाबा से बाहर किया गया था। से यह एक कप बनाया गया था, पोप पायस VI के समक्ष प्रस्तुत किया। 1802 में पैलेडियम के उद्घाटन के अवसर पर, अंग्रेजी रसायनज्ञ विलियम वोलासटन, जो रासायनिक नामित कहा। क्षुद्रग्रह के बाद प्लेटिनम समूह धातु तत्व। Wollaston बाद में एक अन्य पदार्थ प्लैटिनम अयस्क में मौजूद की खोज की घोषणा की। यह वह धातु लवण की गुलाबी रंग की वजह से रोडियम कहा जाता है। खुलने इरिडियम (इंद्रधनुष की देवी आइरिस के नाम पर रखा क्योंकि विचित्र इसके लवण) और आज़मियम (ग्रीक शब्द "गंध" अपने अस्थिर ऑक्साइड की क्लोरीन गंध की वजह से से) 1803 में ब्रिटिश रसायनज्ञ स्मिथसन टेनेंट द्वारा किए गए थे। फ्रांसीसी वैज्ञानिकों Hippolyte विक्टर कोलिट-Deskoti, एंटोनी-Fransua Furkrua, और निकोलस-लुई Voklen दो धातुओं एक साथ की पहचान की। रूथेनियम, पृथक और अंतिम तत्व द्वारा की पहचान 1844 में रूसी रसायनज्ञ कार्ल कार्लोविच क्लाउस रूस के लैटिन नाम से इसका नाम मिला है।

विपरीत इस तरह आसानी से साधारण आग शोधन एजेंटों जैसे सोना, के रूप में द्वारा एक अपेक्षाकृत शुद्ध राज्य में अलग-थलग पड़ चांदी और धातु प्लैटिनम समूह की जटिल जलीय रासायनिक उपचार की आवश्यकता है। इन तरीकों में 19 वीं सदी तक उपलब्ध नहीं थे, इसलिए पहचान और प्लैटिनम समूह के अलगाव चांदी और हजारों साल के लिए सोने के पीछे। इसके अलावा, इन धातुओं के उच्च पिघल बिंदु उनके उपयोग सीमित जब तक रूस ब्रिटेन, फ्रांस, जर्मनी और में शोधकर्ताओं प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त रूप में विकसित प्लैटिनम रूपांतरण के लिए तरीके नहीं किया गया है। प्लैटिनम समूह की कीमती धातुओं 1900 के बाद से गहने में इस्तेमाल किया जाने लगा है। हालांकि इस प्रयोग अभी भी प्रासंगिक आज है, इसके औद्योगिक के बहुत पीछे छोड़ दिया। पैलेडियम कटाव चिंगारी, द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान अपने प्रतिरोध की वजह से टेलीफोन रिले सिस्टम और अन्य वायरलेस संचार में संपर्कों के लिए एक बहुत ही लोकप्रिय सामग्री बन गया है, एक लंबे सेवा जीवन और उच्च विश्वसनीयता और प्लैटिनम सुनिश्चित करने, चिंगारी में प्रयोग की जाने वाली लड़ाकू विमान प्लग शुरू कर दिया।

युद्ध के बाद पेट्रोलियम शोधन में आणविक विस्तार रूपांतरण तरीकों उत्प्रेरक गुण प्लैटिनम समूह से धातुओं के पास के लिए एक बहुत बड़ा मांग पैदा कर दी। 1970 के दशक तक की खपत भी अधिक अमेरिका और अन्य देशों में कार उत्सर्जन मानकों निकास गैसों के उत्प्रेरक रूपांतरण में इन रसायनों के उपयोग के लिए प्रेरित किया जब बढ़ गया है।

अयस्क

एक प्लैटिनम समूह धातु - प्लेटिनम, पैलेडियम और osmiridium (इरिडियम और आज़मियम की एक मिश्र धातु), वास्तव में कोई अयस्क है, जो एक प्रमुख घटक रासायनिक तत्व किया गया है के छोटे जलोढ़ जमा के अलावा। खनिज आमतौर पर सल्फाइड अयस्क, विशेष रूप से pentlandite (नी, फ़े) ₉ एस ₈ में दिए गए _हैं। सबसे आम laurite रस _2, irarsite, (आईआर, आरयू, आरएच, पं) गधा, osmiridium (आईआर, ओएस), cooperite, (अंक) और ब्रैग (पं, पी.डी.) एस

प्लैटिनम समूह धातुओं के दुनिया के सबसे बड़े जमा - दक्षिण अफ्रीका में Bushveld जटिल। कच्चे माल की बड़े शेयरों कनाडा और साइबेरिया में नोरिल्स्क-Talnakh में सडबरी की जमा में केंद्रित हैं। अमेरिका में, प्लैटिनम समूह खनिजों का सबसे बड़ा जमा Stillwater, मोंटाना में स्थित हैं, लेकिन यहाँ वे दक्षिण अफ्रीका और रूस की तुलना में बहुत छोटे होते हैं। दुनिया का सबसे बड़ा प्लैटिनम उत्पादकों दक्षिण अफ्रीका, रूस, जिम्बाब्वे और कनाडा हैं।

खनन और रिफाइनिंग

मेजर दक्षिण अफ्रीका और कनाडा मेरा खनन विधि द्वारा संचालित। लगभग सभी प्लैटिनम समूह धातुओं के तैरने की क्रिया जुदाई का उपयोग कर तांबे या निकल सल्फाइड खनिज से निकाले जाते हैं। पिघलती ध्यान एक मिश्रण है जो एक आटोक्लेव में तांबे और निकल sulphides से बाहर धोया जाता है पैदा करता है। ठोस अवशेष लीचिंग 15 से 20% प्लैटिनम समूह धातुओं से होता है।

कभी कभी गुरुत्वाकर्षण जुदाई का उपयोग कर तैरने की क्रिया पर निर्भर है। परिणाम प्लैटिनम धातु है, जो गलाने की आवश्यकता समाप्त के 50% से युक्त एक ध्यान केंद्रित है।

यांत्रिक गुणों

प्लैटिनम समूह धातुओं काफी अलग यांत्रिक गुणों है। प्लेटिनम और पैलेडियम काफी नरम है और बहुत लचीला कर रहे हैं। इन धातुओं और उनके मिश्र धातुओं दोनों गर्म और ठंडे चलाया जा सकता है के साथ। रोडियम पहले एक गर्म के साथ व्यवहार किया जाता है, और फिर इसे ठंडा काफी लगातार annealing के साथ इलाज किया जा सकता है। इरिडियम और रूथेनियम गर्म किया जाना चाहिए, ठंड काम कर रहे हैं, वे में देना नहीं है।

आज़मियम - ठोस और समूह उच्चतम पिघलने का तापमान है, लेकिन ऑक्सीकरण के लिए अपनी प्रवृत्ति का अपना सीमाओं लगाता है। इरिडियम सबसे जंग प्रतिरोधी प्लैटिनम धातु, रोडियम की और उच्च तापमान पर उनके गुणों के संरक्षण के लिए सराहना की है।

संरचनात्मक अनुप्रयोगों

स्वच्छ annealed प्लैटिनम बहुत नरम है, यह खरोंच और क्षति होने की संभावना है। इसकी कठोरता अन्य तत्वों की अधिकता के साथ जुड़े हुए है बढ़ाने के लिए। प्लेटिनम के गहने जापान, जहां यह "Hackin" कहा जाता है और "सफेद सोने" में बहुत लोकप्रिय है। 90% और 10% पं पी.डी., जो संभाल करने के लिए आसान और टांका है जिसमें गहने के लिए मिश्र। जबकि ऑक्सीकरण प्रतिरोध बनाए रखने रूथेनियम के अलावा, मिश्र धातु की कठोरता में सुधार। प्लेटिनम, पैलेडियम और तांबे के मिश्र धातु, जाली उत्पाद में इस्तेमाल किया क्योंकि वे कठिन प्लैटिनम-पैलेडियम और कम महंगा कर रहे हैं।

अर्धचालक उद्योग में एक क्रिस्टल के उत्पादन के लिए प्रयोग किया जाता है Crucibles, उच्च तापमान पर जंग प्रतिरोध और स्थिरता की आवश्यकता है। इस आवेदन के लिए, यह सबसे अच्छा प्लैटिनम, प्लैटिनम-रोडियम, और इरिडियम है। प्लेटिनम-रोडियम मिश्र धातु है जो 1800 डिग्री सेल्सियस से ऊपर उच्च तापमान को मापने के लिए उपयोग किया जाता है thermocouples के उत्पादन में इस्तेमाल पैलेडियम या तो शुद्ध में या बिजली के उपकरणों (50% खपत), दंत मिश्र (30%) में में मिश्रित रूप में प्रयोग किया जाता है। रोडियम, रूथेनियम और आज़मियम शायद ही कभी अपने शुद्ध रूप में उपयोग किया जाता है - वे अन्य प्लैटिनम समूह धातुओं के लिए dopant के रूप में सेवा करते हैं।

उत्प्रेरक

प्लैटिनम पश्चिम में उत्पादन के बारे में 42%, उत्प्रेरक के रूप में प्रयोग किया जाता है। इनमें से 90% ऑटोमोबाइल निकास प्रणाली, जिसमें दुर्दम्य छर्रों या मधुकोष प्लैटिनम (और पैलेडियम, और रोडियम) के साथ लेपित पानी, कार्बन डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन में बिना जली हाइड्रोकार्बन, कार्बन मोनोऑक्साइड और नाइट्रोजन आक्साइड के रूपांतरण को बढ़ावा देने में किया जाता है।

एक लाल गर्म धातु ग्रिड के रूप में प्लैटिनम और 10% रोडियम की एक मिश्र धातु अमोनिया और हवा नाइट्रोजन ऑक्साइड और नाइट्रिक एसिड का उत्पादन करने के बीच प्रतिक्रिया में एक उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। जब मीथेन मिश्रण के साथ अमोनिया के खिला hydrocyanic एसिड तैयार किया जा सकता। जब रिएक्टर में एल्यूमिना कणिकाओं की सतह पर प्लैटिनम को परिष्कृत isoparaffins में तेल की लंबी श्रृंखला branched अणुओं के रूपांतरण है कि उच्च ओकटाइन गैसोलीन का एक मिश्रण में वांछित कर रहे हैं के लिए एक उत्प्रेरक है।

विद्युत

सभी प्लैटिनम समूह धातुओं गैल्वनीय लागू किया जा सकता। कठोरता और सतह का चमक की वजह से सबसे अधिक बार रोडियम लागू किया जाता है। प्लैटिनम कम घनत्व की तुलना में अधिक तुलनीय मोटाई पर अपने मूल्य सामग्री के कम वजन के उपयोग की अनुमति देता है।

पैलेडियम - प्लैटिनम समूह धातु है, जो कोटिंग के लिए उपयोग करने के लिए आसान है। सामग्री बढ़ जाती है काफी की शक्ति के कारण। रूथेनियम कम दबाव पर घर्षण के उपचार के लिए इरादा उपकरणों में आवेदन मिल गया है।

रासायनिक यौगिकों

इस तरह के olefins के बहुलकीकरण, polypropylene और polyethylene के उत्पादन, साथ ही एसीटैल्डिहाइड के लिए एथिलीन के ऑक्सीकरण में उत्प्रेरक के रूप में इस्तेमाल किया alkilplatiny परिसरों के रूप में प्लैटिनम समूह धातुओं के कार्बनिक परिसरों।

प्लैटिनम लवण तेजी से कैंसर रसायन चिकित्सा में किया जाता है। उदाहरण के लिए, वे इस तरह के "Carboplatin" और "Cisplatin" के रूप में दवा का हिस्सा हैं। रूथेनियम ऑक्साइड लेपित क्लोरीन और सोडियम क्लोरेट के उत्पादन में इस्तेमाल इलेक्ट्रोड। रोडियम सल्फेट और रोडियम फॉस्फेट में इस्तेमाल किया स्नान विद्युत।