Металлы платиновой группы довольно
широко используются в промышленности, но содержащие их части аппаратуры,
будем надеяться, не выбрасываются на помойку, а находятся на строгом учете.
Самое легкодоступное сырье для извлечения платины и палладия это, наверное,
ненужные радиодетали - микросхемы и керамические конденсаторы.
В каталитических нейтрализаторах
отработавших газов автомобилей. Современный катализатор - это керамический
монолит, пронизанный множеством каналов, поверхность которых покрыта
слоем алюминия, а на него, в свою очередь, нанесены химически активные
драгоценные металлы (родий, палладий, платина). На долю последних
приходится до 60% себестоимостиу стройства. Именно благодаря им происходят
необходимые химические реакции - окисление монооксида углерода (СО)
и несгоревших углеводородов (СН), а также сокращение количества окиси
азота (NOx). В трехкомпонентном нейтрализаторе платина и палладий
вызывают окисление СО и СН, а родий "борется" с NOx.
Кстати, родий - субпродукт при получении платины - наиболее ценный в
этой троице. И именно его в первую очередь "отравляет" свинец,
содержащийся в бензине. В конструкции
катализатора используют другие химические элементы, повышающие эффективность
трех основных, - никель, участвующий в реакции с NOx, железо, а также
церий.
Платина и родий применяется
в термоэлектрических преобразователях (термопарах) Существует несколько
типов термопар. Самые распространенные термопары - хромель-алюмель ХА(К)
и хромель-копель ХК(L). Другие типы - платина-платинородий
ПП(S и R), железо-константан ЖК(J), медь-константан МК(T), вольфрам-рений
ВР, другие менее распространены.
Платина - в отечественных термосопротивлениях,
которые обозначаются маркировкой "ТСП" (с маркировкой "ТСМ"
используется медь). Импортные платиновые резистивные элементы для измерения
температуры делятся на обмоточные и тонкослойные и имеют следующие
маркировки:T 600, DT 600, G 600, DG 600, T 800, DT 800, PA 200, PB 200,
PtpS. У обмоточных элементов из платиновой проволоки обмотка
или уложена в капиллярах цилиндрических керамических корпусов или намотана
на внешней стороне корпусов и покрыта керамической эмалью или стеклоэмалью.
Проволочные выводы этих элементов имеют сечение 0.3 или 0.35 мм, длина
выводов от 10 до 50 мм. У тонкослойных элементов обмотка заменена споем
сопротивления, нанесённым на основную пластину из корундовой керамики.
Проволочные выводы этих элементов имеют сечение 0,25 мм, длина выводов
15 мм.
Исключительно высокая стойкость
платины по отношению к кислотам обеспечивает ей радушный прием
в химических лабораториях, где она служит материалом для тиглей, чашей,
сеток, трубок, электродов и других лабораторных атрибутов. Большое количество
платины требуется также для производства кислото- и жароупорной аппаратуры
химических заводов. В технике довольно широко применяют платиновые термометры.
В платиновых тиглях разлагают
горные породы – чаще всего, сплавляя их с содой или обрабатывая плавиковой
кислотой. Платиновой посудой пользуются при особо точных и ответственных
аналитических операциях
Платина – лучший катализатор
реакции окисления аммиака до окиси азота NO в одном из главных процессов
производства азотной кислоты. Катализатор здесь предстает в виде сетки
из платиновой проволоки диаметром 0,05...0,09 мм. В материал сеток введена
добавка родия (5...10%). Используют и тройной сплав – 93% Pt,
3% Rh и 4% Pd. Добавка родия к платине повышает механическую
прочность и увеличивает срок службы сетки, а палладий немного
удешевляет катализатор и немного (на 1...2%) повышает его активность.
Срок службы платиновых сеток – год-полтора. После этого старые сетки
отправляют на аффинажный завод на регенерацию и устанавливают новые.
Производство азотной кислоты потребляет значительные количества платины.
Платиновые катализаторы ускоряют
многие другие практически важные реакции: гидрирование жиров, циклических
и ароматических углеводородов, олефинов, альдегидов, ацетилена, кетонов,
окисление SO2 в SO3 в сернокислотном производстве. Их используют также
при синтезе витаминов и некоторых фармацевтических препаратов.
Не менее важны платиновые
катализаторы в нефтеперерабатывающей промышленности. С их помощью на
установках каталитического риформинга получают высокооктановый бензин,
ароматические углеводороды и технический водород из бензиновых и лигроиновых
фракций нефти. Здесь платину обычно используют в виде мелкодисперсного
порошка, нанесенного па окись алюминия, керамику, глину, уголь. В этой
отрасли работают и другие катализаторы (алюминий, молибден), но у платиновых
– неоспоримые преимущества:
большая активность и долговечность, высокая эффективность.
Из сплава платины с 5...10%
родия делают фильеры для производства стеклянного волокна. В
платиновых тиглях плавят оптическое стекло, когда особенно важно ничуть
не нарушить рецептуру. В химическом машиностроении платина и ее сплавы
служат превосходным коррозионностойким материалом. Аппаратура для получения
многих особо чистых веществ и различных фторсодержащих соединений изнутри
покрыта платиной, а иногда и целиком сделана из нее.
Из сплавов золота с платиной
делают детали оборудования для получения синтетического волокна, которые
по условиям производства должны обладать исключительной стойкостью к
воздействию химических веществ.
Иридий - из этого металла
изготовляют лабораторные тигли для проведения опытов с грозным фтором
и его агрессивными соединениями. Из иридия делают также мундштуки для
выдувания тугоплавкого стекла. Для измерения высоких температур (2000–2300
°С) сконструирована термопара, электроды которой выполнены из иридия
и его сплава с рутением или родием.
Сплав палладия с другими
металлами (главным образом, серебром) используют в зубоврачебной
технике – из него делают отличные протезы.
Палладием покрывают особо
ответственные контакты электронной техники, телефонных аппаратов и других
электротехнических приборов. В оптике сплавы золота с палладием
применяются чаще, чем золотоплатиновые сплавы, это связано с тем, что
палладий сравнительно дешев – его цена в пять раз меньше, чем платины.
