Платина – это драгоценный металл, который обладает рядом уникальных свойств
В переводе с испанского слово «плата» означает маленькое серебро. Такое название этот металл получил из-за своего серовато-белого оттенка.
Платина имеет высокую плотность, что делает ее одним из самых тяжелых драгоценных металлов. Изделие, выполненное из платины, весит в два раза больше, чем серебряное. Платиновый кубик с длиной ребра 300 мм имел бы вес, равные 0,5тн.
Платина – довольно пластичный материал. Из небольшого кусочка платины, весом всего 30г, можно получить очень тонкую проволоку, которой можно было бы соединить германский город Кельн и столицу России Москву.
Платина является благородным металлом, не подвергается окислению и воздействию коррозии. Платина имеет еще одно хорошее качество – это твердость, что придает платиновым изделиям устойчивость к истиранию. Она устойчива к воздействию кислот и высоких температур. Имеет температуру плавления, равную 18430С.
Соединения платины в природе
В земной коре платины немного. В чистом виде платина встречается довольно редко. Чаще всего ее находят в соединении с редкими металлами, такими как и иридий. Остальные металлы, относящиеся к платиновой группе (рутений, осмий и родий), можно встретить в небольших концентрациях. Встречается и платина в виде соединений с медью, железом, хромом и никелем, а также серебром.
Платина в руде представлена маленькими зернами или вкраплениями. Особо крупных самородков в природе не обнаружено.
Область применения и история освоения платины
Первые месторождения платины были найдены на территории южной Америке в 18 веке.
Долгое время платина не вызывала интереса среди европейцев. Цена его была невысока.
Позже, познав уникальные свойства платины, люди стали его чаще использовать. Все это привело к росту цен на драгоценный металл.
В земной коре платина встречается в малом количестве. Поэтому цена ее высока. Так платиновый кубик с 300 мм длиной ребра имеет рыночную стоимость в размере 2,0 млн. долларов.
Платина в ювелирной промышленности
Среди ювелиров платина считается по праву королевой благородных металлов.
Сегодня украшение из платины является символом уверенности и солидности.
Платина сегодня применяется и как ювелирное украшение, и как надежный инвестиционный проект.
Высокая прочность металла повышают спрос на его производство. Обручальные кольца из платины – наиболее востребованное ювелирное украшение. Они не истираются. Их длительное ношение довольно редко вызывает аллергическую реакцию.
Стоимость грамма платины колеблется в пределах от 3,5 до 4,5 тыс. рублей.
Наряду с ювелирной областью платина незаменима при производстве высокоточной электронной техники и оборудования, используемого в научных исследованиях. Платина незаменима в приборах, предназначенных для точных измерений.
Платина известна человечеству с древнейших времен. Изделия, содержащие платину, найдены при раскопках древнеегипетских гробниц и древнеиндейских поселений в Колумбии. Первое описание платины в Европе сделал А. де Ульолоа, который участвовал во французской экспедиции в 1736 году с целью определения длинны экватора. В его записях упоминается благородный металл platina, найденный в колумбийских золотых рудниках.
В 1741 году южноамериканские образцы металла были доставлены в Европу, где сначала платину рассматривали как «белое золото». В середине 18 века была установлена элементарная природа платины. В настоящее время «белым золотом» называют сплавы золота и платины. Расплавить чистую платину удалось в 1783 году А.Л. Лавуазье.
В древние годы её называли по-разному: белым золотом (в Египте, Испании, Абессинии, на Урале); лягушечьим золотом (о. Барнео); свинцом (в Сибири); латунью или серебром (в Ю. Америке).
Этот тяжелый металл получил название «Платина» от испанского уменьшительного слова плата-серебро, платина - серебришко.
Платина как элемент периодической системы
Платина (от латинского platinum, испанский platina, уменьшительное от plata - серебро), Pt, читается «платина», химический элемент с атомным номером 78, атомная масса 195,02 г/моль. Платина состоит из четырех стабильных изотопов 194Pt(32,9%), 195Pt(33,8%), 196Pt(25,2%), 198Pt(7,2%) и двух слабо радиоактивных 190Pt(0,013%, период полураспада T1/2=6,9*10 в 11 степени лет), 192Pt (0,78%, T1/2=10 в 15 степени лет). Относится к платиновым металлам и располагается в 6 периоде, в 8 группе периодической системы элементов. Входит в триаду платина, осмий, иридий. Конфигурация двух внешних электронных слоев 5s2 5p6 5d9 6s1. степени окисления 0, +2, +3, +4, +6 и редко +5(валентности 0, 2, 3, 4, 5, 6). Наиболее характерная степень окисления +4.
Радиус атома 0,138нм, ионный радиус иона Pt2+ -0,071(координационное число 4), Pt2+-0?094(6), Pt4+ - 0,0765(6), Pt5+ - 0,071нм(6). Энергии ионизации Pt0 - Pt+ - Pt2+ - Pt3+ равны 9,0, 18,56, 23,6 эВ.
Электроотрицательность по Поллингу 2,2.
Нахождение в природе
Платина - один из наиболее редких элементов, ее содержание в земной коре 5*10 в -11 степени % по массе. Она встречается в природе в сульфидных, медно-никелевых и медно-молибденовых рудах, в виде самородков и самородных сплавов с иридием или палладием. Минералы платины: PtAs2 (cперрилит), PtS (куприт), (Pt, Pd, Ni)S(брэггит).
Получение
Производство платины в виде порошка началось в 1805 году англичанином У. Х. Воластоном из южноамериканской руды.
В настоящее время платину получают из концентрата платиновых металлов. Концентрат растворяют в царской водке, после чего добавляют Этанол и сахарный сироп для удаления избытка HNO3. При этом иридий и палладий восстанавливаются до Ir3+ и Pd2+. Последующим добавлением хлорида аммония выделяют (NH4)2PtCl6. Высушенный осадок прокаливают при 800-1000С:
(NH4)2PtCl6 = N2 + 6HCl + Pt + H2.
Получаемую таким способом губчатую платину подвергают дальнейшей очистке повторным растворением в царской водке, осаждением (NH4)2PtCl6 и прокаливанием остатка. Затем очищенную губчатую платину переплавляют в слитки. При восстановлении платиновых растворов химическим или электрохимическим способом получают мелкодисперсную платину - платиновую чернь.
Применение
Применение платины в первое время шло крайне медленно, что зависело от ряда причин, в том числе: чрезвычайной её тугоплавкости, нековкости и нерастворимости в кислотах, долго не могли научиться обрабатывать сырую платину и приготовлять изделия. Применять платину стали сначала для изготовления химической посуды, затем на химических заводах для сгущения серной кислоты. В 20 веке большой спрос на платину возник со стороны зубоврачебного дела, в ювелирном деле, со стороны научной промышленности и военной техники, затем в авиации и автомобилестроении, в средствах связи и радиотехники, в железнодорожном транспорте, электротехнике, космосе и так далее.
Основное применение платины, ее сплавов и соединений в автомобилестроении (30-65%), в качестве катализатора для дожигания выхлопных газов автомобилей. 7-12% платины используется в нефтеперерабатывающей промышленности и органическом синтезе (в процессах гидрирования углеводородов), 7-13% - в стекольной и керамической промышленности, 2-35% - для изготовления зубных протезов и ювелирных изделий.
Все соединения платины - сильные окислители. И требуют осторожного обращения.
арактеристика тагильской платины
У самородной платины очень сложный состав: в ней, кроме примесей железа по количеству достигающего 5-19%, составляют признаки: иридия, осмия, палладия, родия, рутения, золота и меди. Температура её плавления «1773^С», удельный вес 21,45г/см^3.
Для сравнения температура плавления золота «1063^С», удельный вес 19,3г/см^3. Так Нижнетагильская платина отличается тем, что в ней присутствует так называемая магнитная платина, которая действует на магнитную стрелку и притягивается обыкновенным магнитом, так как она наиболее богата железом.
География добычи платины
Свердловская область славится добычей благородных металлов. Месторождения платины являются богатейшими в мире. Подчеркнем, что россыпная платина - это практически в чистом виде металл, не требующий дорогостоящей обработки, в отличие от коренной платины (месторождения которой есть не только на Урале).
Обнаруженные в 1819 году в песках близ Верх-Нейвенска зерна белого металла диагностировались в 1822 году практикантом Варвинским и в 1823 аптекарем Гельмом как платина, но наиболее весомое звучание это открытие получило после опубликования результатов исследования в1823 году управляющим лабораторией Горного корпуса В. Любарским. Так на Урале были открыты платина, осмий и иридий. Масштабные разработки данного района начались с открытия первого прииска, который назвали Суховисимским в 21 августа 1825 года. Следующие открытия не заставили себя долго ждать, вскоре платина была обнаружена практически везде.
После войны 1812 года в России создалось плачевное состояние финансов. Война «съела» значительную долю золотого запаса. Александр I повелел офицерам горного округа основательно обследовать недра Каменного Пояса. На Урале платина впервые открыта в 1819 году в Верх-Исетском округе, в Верх-Нейвенской даче в виде спутника золота. Затем присутствие платины было обнаружено в 1822 году в золотых россыпях на дачах Нейвенского и Билимбаевского заводов и в 1823 году в Миасских золотых приисках. В те же годы какой-то житель Невьянска скупал белый металл по 5 копеек за золотник (4,265гр.). Он научился его золотить и сдавал как «воровское» золото. Невьянца ловили, но поймать не смогли. Охотники, не зная о платине, первоначально использовали её как дробь. Выстрел такой дробью стоил дороже любой убитой дичи. В августе 1824 года маркшейдером Н.Волковым и мастеровым Андреевым в долине речки Орулихи в 12 верстах от Баранчинского завода при промывке пробы обнаружили платину. Открытие богатой Исовской системы лишило покоя владельцев Тагильского округа Демидовых. 21 августа 1825 года по распоряжению приказчика Висимо - Уткинского завода Ивана Любимова через рабочих людей по речке Сухой Висим и Рублёву логу, впадающих в реку Утку, в 8 верстах от нынешнего посёлка Висим была обнаружена первая платиновая россыпь. Таким образом, Демидовы стали обладателями другого платинового района на Урале - Тагильского. За лето 1825 года здесь было добыто около 200 кг платины. На одном только Мартьяновском прииске того же месторождения было обнаружено и сдано хозяевам в 1827-1829 годах 3384 самородка. В мае 1870 года был утверждён Устав о частной золото - платиновой промышленности в горной области хребта Урала. Управляет горной областью главный начальник заводов Уральского хребта. На местах управляют ревизоры и горные исправники. Уральская горная область была разделена на семь округов с окружным горным инженером в каждой округе. В 1909 году Тагильская платина Демидовых перешла к французским акционерам.
Таким образом, в первые годы содержание было в несколько тысяч раз выше последних лет работы здесь прииска. Наиболее значительной рекой восточного склона является река Тагил, а западного Межевая Утка. В системе реки Тагил наиболее богатыми платиной являются речки Черная, Чауж, Бобровка, в системе Межевой Утки река Шайтанка с приисками Мартьян, Висим и Сисимка. По важности их можно распределить следующим образом: Мартьян, Висим, Чауж, Сисимка и Бобровка.
Географическое положение района исследования
Гора Соловьева (Нижнетагильский пироксенит-дунитовый массив) находится в 40 километрах к юго-западу от Нижнего Тагила, к северу от поселка Уралец административного Пригородного района Свердловской области. Гора Соловьева получила свое название, вероятно, по фамилии «мужика Соловьева из деревни Захаровой… первым, открывшим здесь платину», как пишет в своем очерке Д.Н. Мамин-Сибиряк.
Соловьева гора (абсолютная высота 604 метра) составляет одно из звеньев водораздельной оси Уральского хребта. С неё берут начало реки: Мартьян, Висим, Сисимка - бассейн реки Чусовой, а также река Чауж - бассейн реки Тагил.
Речка Мартьян является правым притоком Шайтанки, впадающей в Межевую Утку, являющуюся притоком реки Чусовая. Общая длина Мартьяна 15 километров. Разработка россыпи в системе этой речки началась с 1827 года с его верховий, где в этом году был основан Мартьяновский первый прииск, ниже болота и затем Мартьяновский второй прииск, расположенный по руслу реки, ниже пересечения дороги на Уралец. Смотритель прииска Пётр Иванович Телепков. От конторы к Мартьяну спускался узкий длинный ложок под названием Сухой лог. Тут же прилепилась старательская избушка, слепленная из всевозможного хлама, из хвои, как птичье гнездо.
Речка Висим берёт начало между Соловьевой и Воробьёвой горами. Верховье её называется Рублёвкой. Впадает в Межевую Утку в районе поселка Висим. В эту речку сходится много логов: Крутой, Соловьёв, Синицын; затем ниже слева лога Серебряков и Зайцев, а справа речка Захаровка. Ещё ниже речка Подмосковная; лога: Марфин, Новый, Исаков; слева Журавлик, Крутенький и другие. Добыча платины производилась почти на протяжении всего Висима. Здесь, на речке Сухой Висим (ныне Захаровка), и была открыта впервые платина. Первый прииск назывался Сухо - Висимский рудник. Открытие платины произошло случайно, искали золото, нашли платину. Добыча платины ведётся в течение почти всего двадцатого века, перемываются старые отвалы и брошенные целиком. Протяжённость платиновой россыпи по этой речке 25 километров. Река Межевая утка. Добыча платины и золота в долине этой реки лишь в самой нижней части её, ниже впадения речек Висима и Шайтанки по руслу, западнее посёлка Висим, где видно было много следов работы пахарем. Речка Чауж. Чауж богат платиной, так как верховья его находятся в пределах дунитового массива. На Косогорском прииске добыто платины с 1831 по 1869 год 880,6 кг. Россыпь сосредоточена по логам на большой площади. Содержание по этому логу первоначально составило 4,4 грамма на тонну. Протяжность платиновой россыпи 23 километра. Наносы речек, впадающих в Черноисточинский пруд, содержат золото и платину.
Нижнетагильские платиновые россыпи образованы за счет разрушения дунита Соловьевых гор. В пределах самого большого Нижнетагильского дунитового массива, с площадью выхода около двадцати девяти квадратных километров, россыпи были особенно многочисленны и отличались исключительным богатством и необычайным обилием крупных самородков платины.
Коренные месторождения платины
Дунит - это наиболее глубинная из изверженных пород. Залегает в основном на Урале и главным образом в районе Нижнего Тагила. Платина около массивов россыпная, в самом массиве рудная. Для дунитов характерно выделение самородков платины, о чем говорят выше приведённые факты по Авроринскому и другим приискам. С 1892 по 1922 год на горе Соловьевой было открыто 140 месторождений, скученных в логах: Александровском, Сырковом, Каменном, Крутеньком, Пупковом, Соловьевом, Крутом. Современные технические возможности позволяют решить вопросы добычи и дробления дунита. Сама технология извлечения платины из молотого дунита не требует особых обогатительных аппаратов и реагентов кроме воды и шлюзов. Кроме того, молотый дунит является магнезиальным огнеупором и отличным формовочным материалом для стального литья и удобрением для сельского хозяйства. О Тагильских месторождениях можно сделать только одно заключение: природа дала человеку здесь слишком много.
Год открытия приисков: Суховисимский - 1825, Мартьяновский первый - 1827, Мартьяновский второй - 1828, Сырков, Соловьёвский и Крутой - 1830, Белогорский и Косогорский - 1832, Щульпихинский, Павло - Анатольевский и Студеный - 1834, Рублевик - 1835, Сисимский - 1836, Павловский - 1839, Григорьевский - 1872.
Самородки платины:
- Самородок с зернисто - кристаллическим строением: почти неокатанный в натуральную величину. Вес 12 фунтов 46 золотников 36 долей (5кг 111 грамм).
- Самородок весом 10 Ф 6 з 3д (4кг 112 грамм). В 2/3 натуральной величины.
- Самородок весом 10 Ф 54 з (4кг 325 грамм). Найден 1827 году. В 2/3 натуральной величины.
- Самородок весом 83 з (349,6 грамм). Найден в речке Сухой Висим.
- Самородок весом 1 Ф 82 з (746 грамм). Найден в Павло - Анатольевском прииске. В натуральную величину.
- Самородок весом 3 Ф 9 з (1кг 267грамм). В ½ натуральной величины.
- Самородок весом 1 Ф 68 з 48 д (701 грамм). В 2/3 натуральной величины.
Дражная добыча металла
Наиболее развитым был дражный флот в начале двадцатого века в странах: Новая Зеландия - родина драг. В конце 1902 года здесь работала двести одна драга. Австралия - в 1903 году в этой стране работало шестьдесят одна драга, семь готовых не работало, три в ремонте и сорок шесть в стадии строительства. На Шуваловских приисках с 1902 года работало сначала две, затем с 1912 года - три и позднее снова две драги. Драгами на Урале в 1903 - 1907 годах добывалось 4,5% всей платины, в 1911 году - 25%, в 1915 году - 55,1%, в 1920 году - 84,1% и в 1922 - 1923 годах - более 50 %.
Первая драга по Туре начала работать в 1901 году на Иерусалимском прииске. В 1904 году на этом прииске установлена Путиловская драга номер семь. С 1910 года она начала работать на приисках Буран и Талисман.
В Нижнее - Тагильском районе работало семь драг, построенных между 1908 и 1915 годом, в том числе пять на Мартьяне, одна на Чауже и одна на Висиме.
Первые драги один и два были установлены в 1908 году на Шульпихинском прииске по Мартьяну, драга номер четыре в 1910 году на Авроринском прииске, номер пять в 1911 году на Павловском прииске по Чауже, номер шесть на Иосифовском прииске по Мартьяну и номер семь в 1915 году на Павловско-Анатольевском прииске по Висиму.
Все драги паровые, на дровах.
Шесть первых драг построены в Англии, семифутовые, производительностью 115-160 кубических саженей в сутки.
В 1913-1916 годах средняя годовая производительность каждой драги была около тридцати одной кубической сажени (300 тысяч м3). Глубина черпания пять метров.
Расспросив местных жителей мы узнали, что этот способ использовался для добычи платины в районе города Нижний Тагил, поселка Уралец и Висим.
Принцип работы драги
Издали драга походит на корабль.
Все процессы на драге механизированы. Бесконечно двигающиеся на массивной раме черпаки захватывают со дна реки пески и подают их в огромную вращающуюся бочку с множеством отверстий. Под сильным напором воды горная порода размывается; мелкие частицы сквозь отверстия попадают вместе с водой на шлюзы, а галька и крупные камни выбрасываются на ленточный транспортер (или как его называют стакер) и выносятся через кормовую часть драги в реку, образуя высокие гребни.
На шлюзах производится промывка мелких частиц песка; более легкие выносятся по металлическим колодам с водой наружу, а тяжелые частицы металла осаждаются на плетеных матах (резиновых ковриках), которыми выложено дно шлюзов. Через определенные промежутки времени (обычно ежедневно в конце первой смены) маты снимают со шлюзов и тщательно промывают в особом доводочном шлюзе, на дне которого оседают крупинки и песок самородной платины.
Управляет всей этой громадиной, этой фабрикой металла, заменяющей труд более тысячи человек, драгер и три машиниста, на сполоске и доводке металла в первую смену работает бригада женщин 5-6 человек, имеется бригада береговых рабочих. (Всего на драге в те годы работало человек 50, к концу ХХ века, с получением различной техники, количество трудящихся на драге сократилось всего лишь до 30-35 человек обслуживающего персонала).
2Гидравлическая добыча платины
Гидравлический способ разработки впервые на Урале стал применяться на Косьинском платиновом прииске в 1931 году. Здесь была построена «Исовская» гидравлика с естественным напором воды.
Изыскания для подвода реки Ис к гидравлике на Нечаевском логу производил приглашенный для этого с сибирских приисков специалист-практик Вселевич Вениамин Осипович, а оборудование гидравлики и практически ее освоение осуществлял горный техник Кураев П. А.
Месторождение было богатое. Платины снимали за один сполоск до двух старательских ковшей. Местные жители Нечаевский лог называли Самородным.
Основываясь на результатах работы этой гидравлики в 1932/33 годах, были построены Выйская и Железинская гидравлики, также с естественным напором воды.
Строительство гидравлик на Ису с искусственной подачей напорной воды при помощи насосов впервые осуществлено по инициативе горного инжинера Щекотова А. В. В 1935 году на Косьинском прииске на площади четвертый лог.
Гидравлический способ добычи платины используется в районе Соловьёвых гор и в наше время.
Недавно мы ездили в места, где с давних лет (почти полтора века назад) начали добывать платину, мы узнали прошлое старых приисков. Мы хотели узнать состояние данной отрасли в наши дни, а главное: места добычи и количество добываемой платины. Посетили одну из старательских бригад и вот результаты нашего интервью:
Мы спросили у начальника смены Вахтомова Андрея Вячеславовича, его рабочие добывают платину на одном из участков реки Чауж (только вдоль реки) с обязательством, что как только истечет срок аренды земли (5 лет, 10 лет, 25 лет), в данном случае группа проработала на этом месте 3 года и им осталось еще 2 года. Либо аренда прекращается, и выработки должны будут засажены новым лесом или договор с государством должен быть продлен (Район Соловьевых гор).
Гидроразмывной способ добычи платины, как правило, один из самых распространенных, используется гидронасос, с помощью которого размывается порода, вода из него подается под давлением 7 атмосфер, потом вымытую породу пропускают по специальным коврам, которые находятся на эстакадах, именно в них и оседает платина.
Работа ведется вахтовым методом 12 дней по 12 часов. На реке Нейва добывается 1 тонна за сезон (вместе с золотом), на реке Чауж чистой платины добывается 5-7 килограммов за сезон (с апреля по октябрь) сдается платина по договору в ООО «Карвен» (офис в Екатеринбурге).
Существуют строгие нормы в отношении окружающей среды. Проверяется природоохранным предприятием. Нормы и ограничения:
Гидромеханизированный способ разработки платиносодержащих площадей завоевал себе прочное место и на него стали ориентироваться, как на основной способ добычи драгоценных металлов в месторождениях, расположенных на увалах и вблизи водоемов, недоступных для отработки драгами.
Гидравлический способ составил двадцать процентов добычи металла прииском.
Старательская добыча драгоценных металлов на Урале повсеместно была прекращена в 1951 году. Мелкие артели были объединены в крупные и все они названы гидравликами, то есть стали государственными объектами с прямым подчинением руководству прииска. Каждой гидравлике был присвоен порядковый номер, установленный объединением «Уралзолото». Трудящимся гидравлик были установлены оклады и тарифные ставки. Приемные пункты закрыты, боны отменены.
Способ добычи шахтовым методом
Проехав самостоятельно весь маршрут (от реки Тагил до реки Чусовая) мы узнали специфический способ добычи, применяющийся только в этом районе, речь идет о шахтовом методе добычи. Он представлен у поселка Первомайский, в этом поселке нет возможности применить другой способ из-за особенностей породы. От поселка дорога поднимается в гору Шульпиха, после спуска мы будем проезжать речку Сисимка, как уже говорилось, на ней будет вестись платиновая добыча в 2006 году. У моста через нее можно заметить около 5 бобровых платин.
Далее наш маршрут пролегает по гористой местности к реке Балагуриха, неподалеку от нее мы увидим небольшую речушку под названием Глубокая (на самом деле это канава, которую прорыли старатели из-за недостатка воды, а весной они увидели, что создали настоящую речку) . Эта речка берет начало из пруда Уралец, до реки Сисимка на Александровский прииск (левая сторона реки Глубокая), (см. литературу 4). В местах залегания платины всегда присутствует чёрный мрамор и дунит. Мы самостоятельно побывали на этом карьере и узнали, что этого запаса хватит ещё на 120 лет, при условии, что добыча будет постоянно возрастать. Мрамор залегает слоями, плотно прилегающими друг к другу и его добыча очень трудоёмкая. Для того чтобы его распилить используют огромные пилы. Нижнетагильские платиновые россыпи образованы за счет разрушения дунита Соловьевых гор. В пределах самого большого Нижнетагильского дунитового массива, с площадью выхода около двадцати девяти квадратных километров, россыпи были особенно многочисленны и отличались исключительным богатством и необычайным обилием крупных самородков платины.
Развитие техники и технологии добычи золота и платины
В 1745 г. На Урале было открыто первое месторождение золота в России, в 1819 г. - найдена первая платина. Но только после 1861 г. золотоплатиновая промышленность начала развиваться быстрыми темпами, используя новейшие достижения отечественного и зарубежного машиностроения и научной мысли. Месторождения золота делятся на коренные и россыпи, развитие техники также шло по двум направлениям. Коренные месторождения были расположены неравномерно в различных районах Урала. Наиболее значительные из них находились в Берёзовском, Кочкаре и Джетыгаре. Они, представляли из себя золотые жилы, проходившие внутри кварцевых полос, которые местами выходили на поверхность. До 1814 г. на Урале разрабатывалось только жильное золото Берёзовского месторождения, но с открытием в 1814 г Л.И.Брусницыным золотосодержащих россыпей добыча жильного золота прекратилась полностью и возобновилась лишь в 60-е годы XIX века. Дело в том, что верхние слои кварца были мягкие и поддавались разработке простейшими инструментами - кайлом и лопатой, но далее вглубь их плотность увеличивалась, и добыча кварца с больших глубин становилась возможной только с помощью взрывных работ. Шахты делились на два, реже - на три отделения. По одному производился подъем руды и спуск материалов, по другому, лестничному спускались и поднимались рабочие. Лестничное отделение горизонтально досками отделялось на этажи, между которыми устанавливались лестницы - стремянки, поставленные иногда совершенно вертикально, что затрудняло спуск и подъем рабочих, отнимая у них много сил. На приисках мелких и средних золотопромышленников, в нарушении правил для спуска и подъёма людей использовались канаты и бадьи, предназначавшиеся для подъёма руды, что нередко приводило к несчастным случаям. Подъём и спуск рабочих в шахты в механических клетях стал осуществляться только в начале XX веков. Устраиваемое на некоторых шахтах третье отделение служило для установки труб, по которым из шахты откачивали воду. В конце XIX - нале XX вв. в горнодобывающей промышленности использовалось уже 39 наименований взрывчатых веществ. Для золота употреблялись: прометей, гремучий студень, фавье, шеддит, различные сорта динамита. В начале XX в. для добычи золота стали применять алмазное бурение и использовать перфораторы, которые вместе с компрессорами приобретались за границей. В основном применялись электрические перфораторы системы Сименса и Гальске, которые были довольно громоздкие и тяжёлые. Перетаскивать такой перфоратор по подземным выработкам было довольно затруднительно. Добытая руда в тачках или вагонетках отвозились на рудный двор, расположенный в стволе шахты, где вручную нагружали бадью. Поднятая на поверхность руда направлялась на извлекательную фабрику, где её измельчали. В XVIII и начале XIX вв. это делали примитивными способами: руду толкли в ручных ступах, выбрасывали на грунтовую дорогу, от езды по которой кварц измельчался, затем мелочь собирали и промывали, устраивали кольцеобразный толк и ездили по нему, измельчая руду. В начале 60-х годов XIX в. стала применяться металлическая ступа.
Экологические последствия добычи платины
В конце XIX века в районе Соловьёвых гор (р. Мартьян) и её притокам было сосредоточено большое количество приисков по добыче платины.
Один из очевидцев писал: «Каждый выработавшийся прииск производит тяжёлое впечатление безобразной картины своих заброшенных работ. Сперва, кипит здесь бурная жизнь, а потом всё тихо, как у свежей могильной насыпи. Из всех хищников человек самый страшный. Сколько нужно природе истощить своих материнских усилий, чтобы заровнять нанесённые раны и покрыть зажившее место свежей зеленью».
Берега твои изранены шахтами и разрезами, завалены курганами мёртвых, вымытых песков и никогда ничего не родившей гальки. Даже птицам негде свить гнездо и они, напуганные криками людей, стуком колёс, скрипом промывочных машин, улетают прочь.
Чтобы добывать платину дражным способом, нужно было ставить на реке дамбы, после чего запускали драгу. Все плотины сохранились еще со времен Демидовых, которые уже успели зарасти еловым лесом. Они не показывают признаков разрушения.
Мы бы хотели, обратить ваше внимание на последствия работы драги, которые наиболее видны у поселка Уралец на реке Мартьян. Водная поверхность изрезана отвалами, на которых за 100 лет почти ничего не изменилось. Растительность скудная, представленная низкорослой сосной, а подстилка представляет собой очень малое видовое разнообразие трав. Платина есть на всем протяжении реки Мартьян. Антропогенное воздействие на реку огромное, состояние ее отрицательное, впрочем, как и всех других рек, в которых велась добыча платины. Природа пытается справиться самостоятельно, но даже спустя век она не успела восстановиться от катастрофического вмешательства человека.
Мы намерены привлечь внимание общественности к этой проблеме разного рода природоохранных служб и провести рекламную акцию по данной теме. Летом этого года мы собираемся вновь посетить места, на которых решили возобновить добычу и проследить за выполнением всех государственных норм и обязательств. Проанализировать работу по восстановлению природной среды в районе исследования.
Все основное, главное лесопользование прииска составляли лесосеки и полигоны добычных цехов. За год прииском вырубалось до 200 и более гектар леса и кустарника.
В летний период на лесосеках две-три бригады лесорубов лесоучастка. Зимой каждый добычной цех выделял на очистку своего полигона от 10 до 20 человек из своего коллектива.
Всего в течение года заготовлялось до 30 тысяч кубометров древесины, в том числе 6 тысяч кубометров дров, которые шли на отопление дражных котлов, обеспечение жилья и соцкультобъектов топливом.
Из деловой древесины готовили доски, брус, штакетник и прочие изделия. Пилорама работала круглый год. В 1980-1990 годы в связи с сокращением количества добычных объектов, перевода котельных на сжигание угля и газа потребность в деловой древесине и дровах сократилась до 6-7 тысяч кубометров.
С шестидесятых годов на смену поперечной пиле в лесу пришла бензопила.
Из техники в лесу работали трелевочные тракторы ТДТ-55, ТТ-4, на вывозе лесовозы МАЗ.
С утра нетронутая рань оглашается воем гудка, тяжелым пыхтением паровых машин и грохотом чаш и бутар, они все громче и громче перемалывают в своем изрешеченном теле пески, выбрасывая крупную галю на высокие свалки. Образуются новые, голые, без растительности увалы.
Берега реки изранены шахтами и разрезами, завалены курганами мертвых, вымытых песков и никогда ничего не родившей гальки. Нет ничего здесь живого, птицам негде свить гнездо, и они смертельно напуганные криком людей, стуком колес, скрипом промывальных машин, улетают прочь. Желто-красной грядой идут, эти мертвые отвалы, человек с лопатой и ломом пробивается в их глубину, человек с руками и взглядом жадным до золота и платины.
Самый недооцененный из тройки всем известных благородных металлов – это платина
. Ничего удивительного в этом нет: платиновый самородок черен и неказист, и всякий нашедший его – перешагнет и пойдет дальше.
В рудах платина и золото частенько сопутствуют друг другу. Однако золотодобытчики прошлого, выплавляя золото, попросту выбрасывали кусочки невзрачного металла. Вместе с золотом и серебром платина не плавилась; под молотом на наковальне становилась тверже; по виду слегка напоминала серебро – но грязное, негодное...
Словом, ненужная примесь шла в отходы. Да и было-то ее совсем немного! Настолько немного, что европейские литейщики благородных металлов даже о существовании платины как отдельного элемента Вселенной не догадывались вплоть до середины ΧVΙΙΙ века. В отличие от инков...
Запутанная история драгоценного металла
О происхождении платины и металлов платиновой группы современным ученым известно из спектрографических наблюдений масштабных космических катастроф. Тяжелые металлы, в том числе серебро, золото, платина и платиноиды – , и , - появляются в межзвездном пространстве в результате реакций синтеза, сопровождающих взрывы сверхновых и столкновения массивных старых звезд.Распыленная звездная субстанция конденсируется в пыль. Гравитационные флуктуации формируют более или менее массивные комки материи. Разными путями межзвездное вещество, некоторую часть которого составляют благородные металлы, попадает на поверхность планет. Где и рассеивается в толще коры...
Процессы эрозионного разрушения коренных пород планеты с переформированием осадочных и метаморфических наслоений позволяют тяжелым металлам сконцентрироваться в месторождения. Редкие и немногочисленные – если говорить о платине и металлах платиновой группы.
Платина и платиноиды на Земле
В земной коре платины немного. Всего-то 0,0000005% (пять десятимиллионных процента) от массы Земли. Что не мешает заинтересованным в платине промышленникам добывать по 200 тонн благородного металла ежегодно.Разведанные запасы платины оцениваются в 80 тысяч тонн, причем основные месторождения располагаются на территории пяти государств. ЮАР и Зимбабве, Россия и Китай, США сосредотачивают примерно девять десятых мирового запаса платины. Канада, Южная Америка и прочие страны владеют мелкими месторождениями.
Впрочем, имеются оценки, позволяющие 90% сырой платины относить к южноафриканским копям. Что, конечно же, указывает не столько на исключительность южной Африки, сколько на недостаточность геологической разведки недр остальной части Земли.
Природные соединения платины
Чистая платина в природе встречается нечасто. Самородная платина – это, как правило, смесь нескольких металлов с преобладанием собственно платины. Наиболее типичные из соединений определяются как минералы.В поликсене – от 80 до 88% платины и около 10% железа. Купроплатина, помимо благородного металла, содержит до 14% меди и примерно столько же железа. Хорошо известна никелистая платина (находящаяся в жильных залежах в смеси с железом, медью и никелем).
Случается платине соединяться и с серой (минерал куперит), и с мышьяком (сперрилит), и с сурьмой. Однако гораздо чаще природная платина встречается в соединении с палладием или иридием. Остальные металлы платиновой группы присутствуют в рудах в незначительных, как правило, концентрациях.
Особо крупных самородков платины в природе не обнаружено. Не слишком впечатляющие внешне, в Алмазном фоне России хранятся платиновые самородки массой в 5918 г и 7860 г. Найдены они на рассыпных месторождениях Кондер (Хабаровский край) и Исовский прииск (Урал).
История освоения богатства
Встречавшаяся в россыпях издревле, платина не интересовала европейцев. Наиболее практично поступали народы северной Азии, использовавшие платиновую зернь в качестве дроби или картечи. Однако южноамериканские племена инка и чибча, добывавшие в Андах немало золота и серебра, к платине относились с большим пиететом. Не умея толком обработать тугоплавкий металл, они хранили платину как дар богов, и использовали ее в культовых ритуалах.Испанцы, презрительно обозвавшие новый для себя металл «серебришком», сообразили как при помощи платины фальсифицировать золото. Очень выгодно взять по бросовой (вдвое дешевле серебра) цене платину, и добавить ее в золотой сплав. Примешанная к золоту в относительно небольших количествах, платина не меняет цвета сплава. Зато позволяет сэкономить дорогой материал!
Вот почему испанские власти платину приказали топить: частью прямо в Колумбии, частью уже в Испании. И топили, пока мадридский двор сам не решил подзаработать фальшивомонетчеством. Глядя на фокусы власть предержащих, естествоиспытатели заинтересовались новым металлом, и, проведя ряд исследовательских опытов, сначала в 1750-м, и повторно аж в 1803-му году выделили из разрозненных образцов чистую платину.
Понадобилось еще 30 лет, чтобы Джулиус Скалигер, химик из Италии, привел неопровержимые доказательства: платина – химический элемент, а не грязное золото или испорченное примесями серебро. Впрочем, у Скалигера были предшественники, утверждавшие то же самое за 80 лет до него – но наука тех лет большой спешностью не отличалась. Фактически признание к платине пришло лишь в ΧΙΧ веке.
Английский инженер Уильям Уолластон (открывший родий и палладий) предложил изготавливать из платины сосуды для производства концентрированных кислот. Предложение оказалось дельным, и спрос на металл возрос.
Россия, обладавшая на тот момент сравнительно богатыми месторождениями платины, через десять лет после начала добычи благородного металла стала чеканить из него монету. Практического применения драгоценному металлу в России долго не находилось, и все припасы (более 16-ти тонн очищенной платины) в 1867-м году были проданы Англии.
Как это случалось и раньше, и позже, и не с одними только российскими правителями, потенциала своей «синицы в руках» они просто не рассмотрели.
Физико-химические свойства платины
По внешнему виду платина напоминает серебро, однако темнее и тусклее него. Цвет платины характеризуется как серовато-белый, в соединениях чистота окраски снижается. Температура плавления высока: 1768,3°C. Твердость не превышает трех с половиной единиц по Моосу. Кристаллическая структура платины – кубическая. В природе кристаллы платины встречаются в жильных месторождениях и самородках.Платина химически устойчива, однако реагирует с горячей царской водкой. Растворяется в броме. При нагревании вступает в реакцию с немногочисленными металлами и неметаллами. Растворяет в себе молекулярный водород. Известна как активный катализатор процессов окисления и присоединения водорода. В частности, губчатая платина способна спровоцировать возгорание смеси водорода и кислорода при низкой температуре газов. До изобретения спичек широко выпускались зажигалки, использующие этот принцип.
Применение платины
В современных условиях спрос на платину растет, а ее использование интенсифицируется. До середины прошлого века не менее половины добываемой платины потреблялось ювелирами, еще несколько процентов – зубопротезистами и медиками.Ювелирная платина (в особенности обработанная родием) – прекрасный материал для создания оправ бесцветных и белых камней, жемчугов, топазов, самоцветов с трудноуловимой окраской.
Главным потребителем ювелирной платины до последнего времени оставалась Япония (теперь ее сменил Китай): там кольца из платины столь же обычны, как и украшения из золота. В Китае ежегодно распродается до 25 тонн ювелирных изделий, выполненных из платины.
Рост спроса на ювелирную платину и металлы платиновой группы наблюдается и в Европе. Однако в России украшения из платины непопулярны: у нас находит сбыт лишь 0,1% общемирового объема платиновых изделий.
Львиная доля (не менее 90%) добываемого металла уходит в промышленность. Из платины производятся приспособления для химической индустрии: лабораторная посуда и оборудование, фильтры, электроды. Не менее половины технической платины идет на производство всевозможных катализаторов, в том числе и автомобильных.
Не обходится без платины и электротехника, и стекольное производство. Платиновые или платинированные контакты не боятся разрядных дуг. Фильеры из платины используются для получения стекловолокна.
Космическая отрасль без стабильности платины как электропроводящего, коррозиеустойчивого и термостойкого материала вряд ли бы достигла современных высот. Один из эталонов массы изготовлен из сплава платины с иридием: это – цилиндр высотой в 39 и диаметром тоже в 39 миллиметров.
Используется платина и как металл банковский: стоимость платины стабильно высока, прирост цены постоянен; как объект инвестирования этот благородный металл весьма выгоден!
Не находившая применения в прошлом, сегодня платина востребована как никогда. И если за гипотетическими золотыми астероидами посылать космические тягачи человечество то ли хочет, то ли не хочет, то за небесным телом из платины экспедицию снарядят без раздумий: настолько полезны уникальные свойства благородного металла.
Многие ли женщины, примеряя на палец очередное украшение, знают, что привлекающее их тускловатое мерцание платины - это весточка из космоса? Какой путь проделал прежде чем завоевать сердца любителей красоты и роскоши? Поговорим об истории и свойствах удивительной платины, которая стала источником вдохновения таких легендарных ювелиров, как Картье, Тиффани и Фаберже.
Благородные или драгоценные металлы
Известно, что металлы бывают разные. Чаще всего мы слышим о черных, цветных и благородных. К последним относятся всего восемь элементов - золото, серебро, платина, палладий, родий, иридий, рутений и осмий. Они не окисляются, устойчивы к воздействиям внешней среды, обладают пластичностью и легко образуют сплавы. Но не все из них безопасны для человека.
Для изготовления ювелирных украшений используются только золото, серебро, палладий и платина, которая из этой четверки является наиболее дорогостоящей. Но эти металлы редко применяются в чистом виде. Их концентрацию в полюбившемся изделии можно узнать, посмотрев на пробу. Разберемся, что такое платина с клеймом 950°. Это значит, что на 1 кг ювелирного сплава приходится 950 граммов драгоценного металла, остальное - легирующие компоненты. Платина - это самый прочный ювелирный металл. без легирующих сплавов даже он не будет отличаться высокой износостойкостью.
Платина или белое золото?
Довольно часто можно услышать, что платина - это белое золото. Это не так. Их состав и свойства различны. Ответим на вопрос о том, что такое платина и белое золото. Для этого посмотрим на таблицу Менделеева. Под номером 078 есть элемент Pt. Теперь понятно, что такое платина, - металл в чистом виде. А белое золото - это ювелирная уловка, когда путем добавления серебра, никеля или других примесей нивелируется желтый цвет. Его высшая проба - 750.
Тем не менее, благодаря популярности белого золота, изделия из платины нашли своих поклонников и снова в моде. И хотя они намного дороже, прочность этого металла делает его незаменимым для обручальных колец, а также украшений с камнями, долговечность которых зависит от надежности оправы. Кстати, еще одно достоинство платины состоит в том, что она не вызывает аллергии, как это часто случается с белым золотом из-за дополнительных компонентов.
Все сказанное выше, конечно же, влияет на стоимость, но главным выступает способ добычи.
История Земли и драгоценные металлы
Несколько лет назад немецкие ученые, обнаружив в Pt (078), задумались о том, что такое платина и как она появилась на Земле. По мнению исследователей из Университета Майнц, на нашей планете не было естественных условий для образования металлов. Если их родиной является Земля, то они должны находиться в расплавленном ядре, а не в верхней части коры.
Физик Герхардт Шмидт полагает, что металлы были занесены к нам около 4 миллиардов лет назад, когда Землю атаковали метеориты, состоящие из железа. Зафиксирован наиболее древний небесный посланник, богатый платиной, который упал на Землю около 2 миллионов лет назад. По подсчетам ученых, для образования металлов на планете в существующем количестве понадобилось в среднем 160 космических тел диаметром около 20 км.
Можно сделать вывод о том, что ресурс является достаточно ограниченным. Именно из-за этого с каждым годом цена только растет.
Месторождения и добыча платины
Месторождения платиновой руды определяют по сопутствующим горным породам. Она встречается как в чистом виде, так и в соединениях, например, с никелем или золотом. Образования руды бывают как коренные, так и россыпные. Последние особенно тяжелы в добыче. В России во времена открытия металла труд на россыпях считался адским, хотя достаточно быстро были придуманы первые машинные установки.
Хотя сегодня техника геологических разработок упростилась, тем не менее, платина остается дорогостоящей в производстве. Чтобы достать (это около 31 грамма), необходимо переработать более 10 тонн сырьевой руды.
Главной страной, в которой обнаружены большие залежи платины, является ЮАР. Здесь ежегодно добывается около 151 тонн металла. На втором месте стоит Россия, производящая приблизительно 26 тонн платины. Далее следуют Зимбабве, США и Канада, вырабатывающие от 9 до 5 тонн в год. Платину находят также в землях Японии, Австралии и Колумбии. По большому счету, она есть практически в каждой стране, но в промышленных масштабах добывать ее не имеет смысла.
Интересно, что именно Урал является колыбелью двух самых крупных самородков платины в мире. Их вес - 5918,4 и 7860,5 г. Теперь мы примерно разобрались, что такое платина. Фото изделий из этого метала можно посмотреть в статье.
Древние цивилизации и использование платины
Первые изделия из золота со следами платины современные ученые находят в египетских захоронениях, датированных примерно 1200 годом до н. э. Документальные таблички с уже полностью сделанные из этого драгоценного металла, появляются около 700 лет до н. э. В Южноамериканской цивилизации инков церемониальные артефакты изготавливались как из желтого, так и белого металлов.
Незадачливая находка - и не золото, и не серебро
Знакомство европейцев с тугоплавким металлом произошло в 1590 году в Южной Америке. Что такое платина в то время? Всего лишь «гнилое золото». Испанские конкистадоры были настолько разочарованы находкой, что прозвали ее «серебрецом». Обнаружив сероватые пластинки в золотых россыпях, они посчитали, что платина - это примесь, портящая блеск добычи и абсолютно не годная из-за сложности обработки и тусклости. Так и прозвали ее - Plata, что значит «серебро», с уменьшительно-пренебрежительным окончанием ina. Когда в руки завоевателей новых земель попадалась платина, они просто выбрасывали ее в море.
Покорение Европы
В 1700 году серебристый элемент был обнаружен у берегов Европы. Он стал объектом изучения алхимиков, которые хотели разобраться, что такое платина. Они делали эксперименты, пытаясь определить ее свойства и превратить в золото. В 1751 году шведский ученый Теофил Шеффер (Theophil Scheffer) определил платину как великолепный металл. А в 1780 году король Франции Людовик XVI декларировал ее как предназначенную только для коронованных особ.
Его ювелир Марк Этьен Жанетти (Mark Etienne Janety) создал из платины несколько непревзойденных предметов роскоши, в том числе красивую сахарницу со сложным орнаментом. В 1788 году Франциско Алонсо создал по заказу испанского короля Карлоса III подсвечник высотой в 30 см, предназначенный в дар Папе. Это стало возможным благодаря открытиям в ковке платины Пьера Франсуа Шаболе и Жозефа Луи Пруста. Так французы установили в Испании новый век роскоши. Его вершиной является Платиновая комната в Арганьезе, двери которой открыты для всех желающих и в наши дни.
Но самым неоспоримым фактом покорения Европы серым металлом является его использование в создании эталонов измерительной системы. В 1799 году Марк Этьен Жанетти, который после Французской революции покинул Париж, был приглашен для создания платинового метра и килограмма. По сегодняшний день они хранятся в Международном Бюро Мер и Весов.
Платиновое богатство России
Обнаружение дорогостоящей руды в России, на Урале, произошло намного позже - в начале XIX века. К тому времени платина уже завоевала Европу и считалась «королевским» металлом. Ее залежи оказались в землях, принадлежащих роду Демидовых, которые, благодаря своему богатству, уже считались тайными хозяевами Империи. «Открывателями» месторождения были крепостные Ефим Копылов и Емельян Ростигаев.
Россыпи крупных зерен металла оказались лишь слегка прикрыты растительным слоем. Спустя короткое время уже тысячи демидовских крепостных трудились на «поддерниках», обработав практически вручную около 40 тонн платиновых пород. Говорят, что самый крупный из добытых самородков весил около 9 кг, однако достоверных доказательств этому нет.
Платина в руках ювелиров
Итак, к концу XIX века платина - это металл для избранных, взобравшийся на Олимп из-за своей редкости и устойчивости к механическим воздействиям. Он привлекает любителей блеска и шика также благодаря чистоте использования - на сегодняшний день это 950-я проба.
Главным популяризатором платины в ювелирном мире считается Луи-Франсуа Картье, основатель небезызвестной фирмы Cartier. Он считал ее незаменимым материалом с безграничными возможностями, благодаря гибкости и надежности. Знаменитый образ пантеры, созданный под вдохновением любви к Жанне Туссен, выполнен из платины с сапфирами и бриллиантами.
Однако он не единственный, кто оценил достоинства серебристого материала. Его главным конкурентом на то время был который также использовал платину в авторских изделиях. Кстати, многие цветочные композиции и животные мотивы были заимствованы Луи Картье именно у Фаберже.
Интерес к платине все возрастал, достигнув пика в начале XX века, и не спадал вплоть до Второй мировой войны. Немало этому успеху поспособствовали королевские особы и «звезды» Голливуда.
«Платиновая» болезнь от платиновых блондинок
В Америке в 1930 годы для простых людей средством от тревог и разочарований, вызванных Великой депрессией, стал кинематограф. На экраны вышли сотни лент про не знающих забот богачей и их спутниц. Иконой того времени стала Джин Харлоу, блистающая в фильме Фрэнка Капра «Платиновая блондинка». Яркая красавица, роскошная и забавная, манила легким отношением к жизни как мужчин, так и женщин. как и другие актрисы Голливуда, формирует новый стиль шика. Его неизменным аксессуаром становятся бриллианты, оправленные в платину. А завершающий штрих к образу - модный цвет волос. Какой? Конечно же, платиновый.
Прошло более ста лет, и мы наблюдаем возврат любви к этому драгоценному металлу. Миру нужны красота, изысканность и прочность. Теперь мы знаем все о том, что такое платина. Картинки в статье наглядно демонстрируют роскошь и привлекательный вид этого драгоценного металла.
Платина – редкий блестящий металл серебристого цвета. Занимает особое место среди остальных благородных металлов, являясь обычно более дорогим, чем золото и серебро.
Это обусловлено тем, что добыча платины – крайне трудоемкий процесс и этот металл встречается очень редко. К примеру, для получения одной унции золота достаточно очистить три тонны руды, а, чтобы извлечь аналогичное количество платины, нужно обработать до десяти тонн породы.
История использования металла
Платина была известна еще до нашей эры. Ее использовали в Древнем Египте для изготовления разнообразных украшений. Также она была распространена в племенах инков, но со временем была забыта. На фото можно увидеть платиновые изделия, обнаруженные археологами:
Только спустя долгое время открытие этого вещества произошло благодаря испанским путешественникам, осваивавшим Южную Америку. Изначально ее не оценивали по достоинству, что видно из названия. «Platina» в переводе с испанского можно сформулировать как «маленькое серебро».
Соответственно и ценилась платина намного меньше, чем драгоценные металлы. Нередко ее даже считали недозревшим золотом или неправильным серебром (благодаря цвету) и попросту выбрасывали. Она отличается тугоплавкостью и высокой плотностью. Поэтому считалась непригодной для какого-либо использования.
Однако потом было обнаружено интересное свойство – этот драгоценный металл имеет способность легко сплавляться с золотом. Ювелиры взяли это на вооружение и активно стали примешивать платину в золотые изделия, понижая тем самым стоимость их изготовления. Причем делалось это настолько искусно, что обнаружить подделку было практически нереально. Из-за высокой плотности платины даже малый ее объем увеличивал вес готового изделия, но это компенсировалось добавлением в сплав некоторого количества серебра, что не влияло на цвет. Такое мошенничество было все же распознано, и ввоз драгоценного металла в Европу на некоторое время был запрещен законом.
В качестве самостоятельного химического элемента платина была признана лишь в середине восемнадцатого столетия. Тщательное изучение ее качеств позволило найти первое применение этого металла.
Физические и эксплуатационные свойства платины, особенно сопротивление различным воздействиям и высокая плотность, послужили основой для того, чтобы изготавливать из нее полезное оборудование. В частности, платиновые реторты успешно применялись для концентрирования едкой серной кислоты.
Делались такие сосуды изначально с помощью ковки либо прессования, так как в те времена научный прогресс не мог обеспечить необходимую температуру в печах для плавления. К концу девятнадцатого века удалось расплавить платину, применив для этого пламя, возникающее при горении гремучего газа.
Платина в России
История этого благородного металла в России берет свое начало в 1819 году, когда он был впервые найден на Урале, недалеко от Екатеринбурга. Через пять лет залежи платины были найдены в Нижнетагильском округе. Россыпи оказались такими обильными, что Россия стремительно стала лидером по добыче во всем мире.
На фото можно увидеть крупнейший самородок, добытый на этих месторождениях:
Его вес составлял 12 кг (к сожалению, позднее он был переплавлен).
Уральская платина активно выкупалась иностранными компаниями, особенно возрос экспорт после того, как был разработан промышленный метод очистки ее от примесей и создания чистых слитков серебристого цвета. Изначально за рубежом она пользовалась огромным спросом в Англии и Франции, позднее к ним присоединились США и Германия.
В процессе исследований ученые обнаружили некоторые элементы, входящие в состав самородной платины. Первыми пополнили периодическую таблицу Менделеева палладий и родий, позже были выделены иридий и осмий. И заключительным элементом, входящим в платиновую группу, стал рутений, обнаруженный в 1844 году.
В связи с тем, что объемы добываемой платины на Урале были чрезвычайно высоки и большая часть металла просто не находила достойного применения, в 1828 году было принято решение о выпуске платиновых монет. На фото изображены первые монеты из этого драгоценного металла российского производства.
К тому времени уже был найден способ изготавливать различные изделия высокого качества. Этот метод, получивший название порошковой металлургии, широко используется и в наши дни. На данный момент русские монеты 19 века из платины имеют колоссальную ценность. Стоимость одного экземпляра может доходить до 5000 долларов США.
Для изготовления ювелирных изделий большая часть добытой платины использовалась вплоть до середины двадцатого столетия, после чего ее стали употреблять чаще в технических целях. Она применяется в следующих отраслях:
- Автомобилестроение (для изготовления катализаторов);
- Электротехника (создание элементов для электропечей, подвергающихся воздействию высоких температур);
- Нефтехимический и органический синтез;
- Синтез аммиака.
Также она применяется в изготовлении деталей стекловаренных печей, разнообразного лабораторного оборудования, аппаратуры для производств, где необходимо сопротивление химическим и температурным воздействиям.
Основные свойства
Нередко можно услышать мнение, что платина и белое золото – одно и то же. Но на самом деле такое утверждение в корне неверно, они схожи лишь цветом.
Платина – химический элемент таблицы Менделеева (естественной классификации элементов по электронной структуре атомов), со своими характерными свойствами. Хотя на фото можно заметить некоторое сходство с белым золотом по внешнему виду.
Она представляет собой драгоценный металл серебристого цвета, но выглядит все же несколько иначе, нежели серебро. Отличается от других также своими характеристиками и способами применения.
Физические и химические свойства платины
Этот элемент является тугоплавким металлом с высокой плотностью, для ее плавления необходима температура 1769 градусов по Цельсию, а для закипания – 3800 градусов, что обусловлено низкой удельной теплопроводностью.
Также это один из самых тяжелых металлов в таблице Менделеева. По этому показателю его превосходят лишь два других элемента платиновой группы – осмий и иридий. Плотность в обычных условиях составляет 21,45 грамма на квадратный дециметр. Удельный вес – 21,45 грамма на кубический сантиметр. Этот показатель выше, чем у золота и практически в два раза превосходит удельный вес серебра.
Твердость платины – это еще одно качество, благодаря которому она получила свое применение в промышленности и ювелирном деле. Сопротивление различным внешним воздействиям делает процесс обработки и изготовления изделий более трудоемким, но ее эксплуатационные свойства с лихвой компенсируют такие неудобства.
К примеру, ювелирные украшения могут быть выполнены целиком из чистой платины, в то время как золото и серебро требуют в составе примесей иных материалов для обеспечения прочности.
Также стоит отметить высокую пластичность этого металла. Из него можно изготовить тончайший лист фольги или легкую проволоку, при этом не потеряв основных свойств.
Платина входит в состав группы благородных металлов, так как не имеет способности к окислению и оказывает сопротивление коррозии. Высокая инертность металла не позволяет взаимодействовать с кислотами или щелочами. Может быть растворена только в «царской водке» и жидком броме, подвержена растворению при длительном воздействии горячей серной кислоты.
При нагревании данного вещества возрастает возможность взаимодействия с иными химическими элементами, веществами и сплавами. Увеличение температуры позволяет получить оксид платины, образующийся на поверхности металла. Существует несколько его разновидностей, которые легко отличить по цвету.
Самыми известными являются:
- Черный PtO (темно-серого цвета);
- Оксид платины PtO2 (коричневого цвета);
- Оксид PtO3 (красно-коричневого цвета).
Быстрота и степень окисления этого металла напрямую зависит от того, насколько свободно кислород поступает к поверхности и каково его давление. Препятствием к окислению могут послужить иные металлы, расположенные на поверхности платины. Поэтому наибольшее окисление следует ожидать от чистого металла без каких-либо примесей.
В зависимости от конкретного соединения платина может демонстрировать различную степень окисления. Этот показатель варьируется от 0 до +8.
Обладая достаточно низким удельным сопротивлением, этот металл является неплохим проводником, уступая в этом свойстве алюминию, меди и серебру. Показатель удельного сопротивления близок к железу.
Соответственно, удельная проводимость платины (величина, обратная удельному сопротивлению) занимает аналогичное положение среди других элементов таблицы Менделеева. Так как она является проводником, ее удельное сопротивление возрастает по мере нагрева, а удельная проводимость, наоборот, падает. Такое свойство обусловлено тем, что частицы в составе платины начинают двигаться в хаотичном порядке при возрастании температуры. А это, в свою очередь, создает препятствия для прохождения электрического тока.
Одним из наиболее важных качеств, которое широко используется в производстве, является свойство этого благородного металла выступать в качестве катализатора многочисленных химических реакций. Обычно применяется в сплаве с родием либо как платиновая чернь – тонкий порошок характерного черного цвета, получаемый в результате восстановления соединений.
Довольно широко распространены в настоящее время платиновые термометры сопротивления (проиллюстрированы на фото). Это обусловлено тем, что это вещество практически не подвержено коррозии, имеет высокую степень пластичности, инертности и дает возможность использовать чистый металл для производства. Немаловажную роль играют и такие качества, как высокое удельное сопротивление и значительный температурный коэффициент сопротивления.
Вывод
Большинство людей представляют себе платину как очень дорогой металл серебристо-белого цвета, который используется для изготовления ювелирных изделий. Однако благодаря своим многочисленным свойствам она получила широкое распространение в различных сферах деятельности человека, от медицины до автомобилестроения.
Хотя за всю историю эксплуатации платины она никогда не использовалась в качестве денег, инвестиции в платину считаются достаточно выгодным видом вложений. Одна унция этого металла превосходит в стоимости аналогичное количество золота на 270$. Если постоянно следить за курсом драгоценных металлов, то можно получить неплохую прибыль.