Platino: storia della scoperta dei metalli, ambiti di applicazione, tecnologie minerarie

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Platino: storia della scoperta dei metalli, ambiti di applicazione, tecnologie minerarie
Platinum. Immagine: Roberto Junior | Dreamstime
Editorial
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Il platino è un elemento chimico, un metallo (la formula del platino è Pt) e, inoltre, molto raro.

Tuttavia, ciò non nega un’ampia gamma di applicazioni, dalla gioielleria ai pacemaker.

Platino è un metallo prezioso che fa parte del cosiddetto gruppo di transizione, costituendo l’azienda dell’oro, dell’argento e del rame. Grazie alla sua struttura atomica, il platino è in grado di legarsi facilmente con altri elementi.

La storia della scoperta e l’origine del nome del metallo

La prima menzione di questa sostanza risale al 1557, quando il medico e umanista italiano Giulio Cesare Scaliger descrisse il metallo che trovò in Centroamerica. Non era possibile fondere questo metallo con i mezzi ei metodi che esistevano a quel tempo ed erano a disposizione dei conquistadores spagnoli. Pertanto, Scaligero chiamò platino la nuova sostanza chimica, che può essere tradotta come “piccolo argento” o addirittura “argento”.

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Questo nome rifletteva sia il colore del metallo (bianco-argento) sia la sua pratica inutilità per le persone di quell’epoca. Pertanto, all’inizio, gli antichi metallurgisti in Egitto e in America usavano il metallo per realizzare gioielli e oggetti decorativi, mescolandolo con oro più fusibile.

Forse è per questo che per molto tempo il metallo è stato chiamato oro bianco. Le analogie erano ovvie: come l’oro, si è rivelato estremamente resistente all’appannamento e alla corrosione. L’elemento invece è molto plastico e malleabile: può essere facilmente deformato, trafilato in un filo, ecc. Infine, il platino è un metallo nobile a tutti gli effetti, poiché non si ossida e non è esposto agli acidi comuni.

Essere nella natura. Isotopi

Le riserve mondiali di platino sono piccole. Il contenuto di metalli nella crosta terrestre è del 5 · 10-7% in peso. Si trova sia in forma pura che in composti. I minerali più importanti sono il polissene, che contiene il 6-10% di ferro, nonché palladio platino, ferroplatino, iridoplatino, PtAs2 sperrylite e una serie di composti chimici più complessi, tra cui nichel, zolfo e palladio.

Il più noto di questi minerali è la braggite. Si presenta insieme a piriti di rame e ferro a contatto con il minerale d’oro, cristallizzando in forma cubica o, più raramente, ottaedrica. Braggite ha una lucentezza metallica e contiene anche tracce di rodio e antimonio.

Platinum
Platinum . Immagine: Björn Wylezich | Dreamstime

Ad oggi, gli scienziati hanno scoperto parecchi isotopi di questo elemento: 6 naturali e 37 artificiali. Gli isotopi più comuni:

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

Depositi

L’estrazione del platino nel mondo è concentrata in Sud Africa (80% della produzione mondiale), Russia e Canada. Il platino latinoamericano raggiunse l’Europa solo nel 1735. Il metallo è stato trovato anche in Brasile nel minerale sienite, dove si trova insieme all’oro.

Dove viene estratto il platino? Tra i maggiori depositi:

  • Depositi alluvionali degli Urali trovati nella regione di Nizhny Tagil;
  • Miniere della Lapponia (Finlandia), dove il metallo è legato insieme ai diamanti;
  • Depositi nelle province canadesi dell’Ontario e della Columbia Britannica, nonché nelle vaste aree adiacenti alla Yukon Valley.
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I giacimenti di platino in Russia, oltre agli Urali, si trovano anche oltre il Circolo Polare Artico, nella regione di Norilsk. Anche la Germania (la valle del Reno), l’Indonesia (l’isola del Borneo), la Spagna, l’Irlanda, gli USA, l’Australia e la Nuova Zelanda sono formalmente considerati paesi per l’estrazione del platino. Il volume di produzione è piccolo e non ha ancora un significato economico mondiale.

Tra i metodi esotici per ottenerlo, vale la pena menzionare il ferro meteorico, che spesso contiene questo metallo.

Tecnologie minerarie e produttive

Come viene estratto il platino? Il metodo di estrazione è determinato dalla forma del ritrovamento del platino in natura, nella materia prima. Ad esempio, la maggior parte del minerale di platino estratto nella Columbia Britannica è grezzo e sotto forma di pepite che si trovano in aree relativamente piccole. Le pepite nel loro peso raramente superano mezza oncia (14 grammi). La maggior parte del metallo si trova in piccoli grani, che sono separati dai produttori di platino in magnetici e non magnetici. Questi ultimi costituiscono una quota importante del totale.

Platinum mining
Platinum mining. Immagine: Michael Turner | Dreamstime

Il metallo puro contiene spesso tracce di nichel, come evidenziato da studi spettrochimici su campioni provenienti da Russia, Spagna e America. Ad esempio, quando il platino viene estratto in Russia, i campioni di Kitlim contengono almeno lo 0,1% di nichel e le materie prime magnetiche Nizhny Tagil contengono fino allo 0,75% di nichel.
Proprietà fisiche

L’elemento è uno dei più densi – 21.450 kg / m3, che è più di 21 volte la densità dell’acqua o 6 volte la densità del diamante. Tra le principali proprietà di questo metallo:

  1. Il peso atomico è 195,1.
  2. Punto di fusione -1768,4 0С.
  3. Punto di ebollizione – 3825 0C.
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Per applicazioni industriali, le proprietà magnetiche di un dato metallo. La forma non magnetica è più comune, ha una densità maggiore. Le proprietà magnetiche sono determinate dalla presenza di ferro nel minerale. È interessante notare che alcuni campioni di platino degli Urali attirano la limatura di ferro più fortemente di un normale magnete.

Proprietà chimiche

I primi studi chimici furono condotti già nel 1741 dallo scienziato britannico Charles Wood. Fu lui che per primo chiamò questo elemento un metallo (l’ottavo tra quelli conosciuti a quel tempo), e descrisse alcune delle caratteristiche del platino.

Reattività

La storia del platino include test per la “nobiltà”. Il metallo lo ha superato grazie alle ricerche dei chimici britannici William Wollaston e Smithson Tennant. All’inizio del 19° secolo si cercava di sciogliere il platino purificato in una miscela di acido nitrico e acido cloridrico. Dopo che il metallo è stato separato dal resto della soluzione, nei rifiuti sono stati trovati palladio, rodio, osmio, iridio e successivamente rutenio.

È caratteristico che oggi l’estrazione mineraria venga effettuata secondo una tecnologia simile: i campioni contenenti l’elemento vengono disciolti in un ambiente acido, separati dal resto della soluzione e dai sottoprodotti e fusi a temperature molto elevate per ottenere metallo puro.

Applicazione del platino

I cilindri di platino sono stati a lungo utilizzati come standard internazionale per la misurazione del peso. Ora il metallo viene utilizzato per creare parti ad alta resistenza per varie macchine, strumenti e gioielli. A causa del suo bassissimo livello di reattività, l’elemento viene utilizzato in alcuni farmaci antitumorali.

Platinum coin
Platinum coin. Immagine: Joshua Rainey | Dreamstime

Secondo gli ultimi dati, circa la metà dei malati di cancro utilizza farmaci contenenti platino, poiché le proprietà antitumorali del platino sono già ben note. Il metallo è utilizzato anche in pacemaker, corone dentali e altri dispositivi grazie alla sua elevata resistenza alla corrosione dei fluidi corporei e alla mancanza di reattività alle funzioni vitali.

Dove altro viene usato il platino? In combinazione con il cobalto, questo metallo viene utilizzato per creare potenti magneti permanenti che vengono utilizzati in meccanismi a orologeria, motori e apparecchiature mediche. Circa un terzo del consumo mondiale di platino come metallo prezioso ricade sui gioielli. In particolare, la maggior parte dei grandi diamanti sono inseriti in casse di platino.

Catalizzatori

Quasi la metà del platino estratto viene utilizzato nei convertitori catalitici, componenti dei veicoli che riducono le emissioni di scarico a livelli accettabili.

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Possono resistere alle alte temperature richieste per le reazioni di ossidazione, durante le quali si riduce la tossicità delle emissioni. Inoltre, il platino viene utilizzato come catalizzatore nella produzione di fertilizzanti, plastica e benzina.

Funzioni monetarie. Insegne

Poiché il platino è un metallo prezioso, in molti paesi è immagazzinato sotto forma di lingotti che possono essere utilizzati per i pagamenti interbancari. Vengono prodotti anche segni commemorativi. Tuttavia, a causa delle riserve limitate, il volume di produzione di tali articoli, rispetto all’oro o all’argento, è piccolo.

Prezzo platino e previsioni

La produzione annua non supera le 120…130 tonnellate. L’attività di investimento nel mercato è determinata da significative oscillazioni dei prezzi. Quanto vale il platino? A partire da febbraio 2018, il costo del platino è in calo e, secondo gli esperti, è previsto a un livello di 29…32 dollari USA al grammo.

Tuttavia, il tasso di cambio del platino e la dinamica dei prezzi degli ultimi anni sono stagionali: entro l’estate il prezzo del metallo solitamente aumenta. La previsione del platino per il 2018 indica che i rischi di investimento derivanti dall’investimento sono piuttosto elevati: negli ultimi 6 anni il prezzo di un grammo di questo metallo si è quasi dimezzato: da 59 a 31 dollari al grammo.

Fatti interessanti sul platino

  1. La più grande pepita di platino mai trovata pesava 7837 g.
  2. Wood ha basato la sua ricerca sui documenti confiscati dalla Marina britannica allo scienziato e ufficiale di marina spagnolo Antonio de Ulloa, che risalgono al 1735.
  3. L’elemento è stato scoperto per la prima volta nei depositi alluvionali del fiume Pinto, che scorre nel territorio della Colombia.
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