Platina: história da descoberta de metais, áreas de aplicação, tecnologias de mineração

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Platina: história da descoberta de metais, áreas de aplicação, tecnologias de mineração
Platinum. Foto: Roberto Junior | Dreamstime
Editorial
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A platina é um elemento químico, um metal (a fórmula da platina é Pt) e, além disso, muito rara.

No entanto, isso não nega uma ampla gama de sua aplicação – de joias a marca-passos.

Platina é um metal precioso que está incluído no chamado grupo de transição, compondo a empresa de ouro, prata e cobre. Por sua estrutura atômica, a platina é capaz de se ligar facilmente a outros elementos.

A história da descoberta e a origem do nome do metal

A primeira menção a esta substância data de 1557, quando o médico e humanista italiano Júlio César Scaliger descreveu o metal que encontrou na América Central. Não foi possível fundir este metal com os meios e métodos que existiam na época e estavam à disposição dos conquistadores espanhóis. Por isso, Scaliger chamou a nova substância química de platina, que pode ser traduzida como “pouca prata” ou mesmo “prata”.

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Este nome refletia tanto a cor do metal (branco prateado) quanto sua inutilidade prática para as pessoas daquela época. Por isso, no início, antigos metalúrgicos do Egito e da América usavam o metal para fazer joias e itens decorativos, misturando-o com ouro mais fusível.

Talvez por isso o metal tenha sido chamado de ouro branco por muito tempo. As analogias eram óbvias – ele, como o ouro, provou ser extremamente resistente a manchas e corrosão. Por outro lado, o elemento é muito plástico e maleável: pode ser facilmente deformado, enrolado em um fio, etc. Finalmente, a platina é um metal nobre completo, pois não oxida e não é exposto a ácidos comuns.

Estar na natureza. Isótopos

As reservas mundiais de platina são pequenas. O teor de metal na crosta terrestre é de 5 · 10-7% em peso. É encontrado tanto na forma pura quanto em compostos. Os minerais mais importantes são o polixeno, que contém 6 a 10% de ferro, bem como paládio, platina, ferroplatina, iridoplatina, esperrilita PtAs2 e vários compostos químicos mais complexos, incluindo níquel, enxofre e paládio.

O mais conhecido desses minerais é a braggita. Ocorre junto com piritas de cobre e ferro em contato com minério de ouro, cristalizando na forma cúbica ou, mais raramente, octaédrica. Braggite tem um brilho metálico e também contém traços de ródio e antimônio.

Platinum
Platinum . Foto: Björn Wylezich | Dreamstime

Até o momento, os cientistas descobriram alguns isótopos desse elemento: 6 naturais e 37 artificiais. Os isótopos mais comuns:

  1. Pt195 (33,83% do total).
  2. Pt194 (32,97% do total).
  3. Pt196 (25,24% do total).
  4. Pt198 (7,16% do total).
  5. Pt192 (0,78% do total).
  6. Pt190 (0,01% do total).

Depósitos

A mineração de platina no mundo está concentrada na África do Sul (80% da produção mundial), Rússia e Canadá. A platina latino-americana só chegou à Europa em 1735. O metal também já foi encontrado no Brasil no mineral sienito, onde é encontrado junto com o ouro.

Onde é extraída a platina? Entre os maiores depósitos:

  • Depósitos aluviais dos Urais encontrados na região de Nizhny Tagil;
  • Minas da Lapônia (Finlândia), onde o metal é unido com diamantes;
  • Depósitos nas províncias canadenses de Ontário e Colúmbia Britânica, bem como nas vastas áreas adjacentes ao Vale do Yukon.
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Depósitos de platina na Rússia, além dos Urais, também estão localizados além do Círculo Polar Ártico, na região de Norilsk. Alemanha (Vale do Reno), Indonésia (ilha de Bornéu), Espanha, Irlanda, EUA, Austrália e Nova Zelândia também são formalmente considerados países para a extração de platina. O volume de produção lá é pequeno e ainda não tem importância econômica mundial.

Dos métodos exóticos de obtenção, vale mencionar o ferro meteórico, que geralmente contém esse metal.

Tecnologias de mineração e produção

Como a platina é extraída? O método de extração é determinado pela forma de encontrar platina na natureza, na matéria-prima. Por exemplo, a maior parte do minério de platina extraído na Colúmbia Britânica é bruto e na forma de pepitas encontradas em áreas relativamente pequenas. Nuggets em seu peso raramente excedem meia onça (14 gramas). A maior parte do metal ocorre em pequenos grãos, que são separados pelos produtores de platina em magnéticos e não magnéticos. Estes últimos representam uma grande parte do total.

Platinum mining
Platinum mining. Foto: Michael Turner | Dreamstime

O metal puro geralmente contém traços de níquel, como evidenciado por estudos espectroquímicos de amostras da Rússia, Espanha e América. Por exemplo, quando a platina é extraída na Rússia, as amostras de Kitlim contêm pelo menos 0,1% de níquel e as matérias-primas magnéticas de Nizhny Tagil contêm até 0,75% de níquel.
Propriedades físicas

O elemento é um dos mais densos – 21.450 kg/m3, que é mais de 21 vezes a densidade da água ou 6 vezes a densidade do diamante. Entre as principais propriedades deste metal:

  1. O peso atômico é 195,1.
  2. Ponto de fusão -1768,4 0º.
  3. Ponto de ebulição – 3825 0C.
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Para aplicações industriais, as propriedades magnéticas de um determinado metal importam. A forma não magnética é mais comum, tem uma densidade aumentada. As propriedades magnéticas são determinadas pela presença de ferro no minério. Curiosamente, algumas amostras da platina dos Urais atraem limalhas de ferro com mais força do que um ímã comum.

Propriedades químicas

Os primeiros estudos químicos foram realizados já em 1741 pelo cientista britânico Charles Wood. Foi ele quem primeiro chamou esse elemento de metal (o oitavo entre os conhecidos na época) e descreveu algumas das características da platina.

Reatividade

A história da platina inclui testes de “nobreza”. O metal passou graças à pesquisa dos químicos britânicos William Wollaston e Smithson Tennant. No início do século 19, eles tentaram dissolver a platina purificada em uma mistura de ácidos nítrico e clorídrico. Depois que o metal foi separado do resto da solução, paládio, ródio, ósmio, irídio e, posteriormente, rutênio foram encontrados nos resíduos.

É característico que hoje a mineração seja realizada de acordo com uma tecnologia semelhante: amostras contendo o elemento são dissolvidas em um ambiente ácido, separadas do restante da solução e subprodutos e fundidas em temperaturas muito altas para obter metal puro.

Aplicação de platina

Cilindros de platina são usados ​​há muito tempo como padrão internacional para medição de peso. Agora o metal é usado para criar peças de alta resistência para diversas máquinas, ferramentas e joias. Devido ao seu baixíssimo nível de reatividade, o elemento é utilizado em alguns medicamentos anticancerígenos.

Platinum coin
Platinum coin. Foto: Joshua Rainey | Dreamstime

De acordo com os dados mais recentes, cerca de metade dos pacientes com câncer usa medicamentos contendo platina, uma vez que as propriedades antitumorais da platina já são bem conhecidas. O metal também é usado em marca-passos, coroas dentárias e outros dispositivos devido à sua alta resistência à corrosão de fluidos corporais e falta de reatividade às funções vitais.

Onde mais a platina é usada? Em combinação com o cobalto, este metal é usado para criar fortes ímãs permanentes que são usados ​​em relógios, motores e equipamentos médicos. Aproximadamente um terço do consumo mundial de platina como metal precioso recai sobre joias. Em particular, a maioria dos diamantes grandes são inseridos em caixas de platina.

Catalisadores

Quase metade da platina extraída é utilizada em conversores catalíticos – componentes de veículos que reduzem as emissões de gases de escape a níveis aceitáveis.

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Eles podem suportar as altas temperaturas necessárias para reações de oxidação, durante as quais a toxicidade das emissões é reduzida. Além disso, a platina é usada como catalisador na produção de fertilizantes, plásticos e gasolina.

Funções monetárias. Insígnia

Como a platina é um metal precioso, em muitos países ela é armazenada na forma de barras que podem ser usadas para pagamentos interbancários. Também são produzidos sinais comemorativos. No entanto, devido às reservas limitadas, o volume de produção desses itens, em comparação com ouro ou prata, é pequeno.

Preço e previsão de platina

A produção anual não excede 120…130 toneladas. A atividade de investimento no mercado é determinada por flutuações significativas de preços. Quanto vale a platina? A partir de fevereiro de 2018, o custo da platina vem caindo e, segundo especialistas, está projetado no nível de 29…32 dólares americanos por grama.

No entanto, o câmbio da platina e a dinâmica dos preços nos últimos anos são sazonais: no verão, o preço do metal costuma subir. A previsão de platina para 2018 indica que os riscos de investimento do investimento são bastante altos: nos últimos 6 anos, o preço de um grama desse metal caiu quase pela metade: de 59 para 31 dólares por grama.

Fatos interessantes sobre a platina

  1. A maior pepita de platina já encontrada pesava 7.837 g.
  2. Wood baseou sua pesquisa em documentos confiscados pela Marinha britânica do cientista e oficial da marinha espanhol Antonio de Ulloa, que datam de 1735.
  3. O elemento foi descoberto pela primeira vez nos depósitos aluviais do rio Pinto, que atravessa o território da Colômbia.
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