Λευκόχρυσος

Ο Λευκόχρυσος (Platinum, Pt) είναι ένα χημικό στοιχείο στον περιοδικό πίνακα που έχει το σύυμβολο Pt και ατομικό αριθμό 78. Είναι πολύ βαρύ (έχει ειδικό βάρος 21,45) και δύστηκτο, πολύτιμο, αργυρόλευκο, ελατό και αγώγιμο μέταλλο. Επειδή είναι μέταλλο δύστηκτο κι απρόσβλητο από τα οξέα, χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή επιστημονικών οργάνων, όπως π.χ. ηλεκτρόδια, χωνευτήρια, σύρματα κλπ. Επίσης χρησιμοποιείται για κοσμηματοποιία, στην οδοντιατρική και σαν καταλύτης στη χημεία. Το κράμα λευκόχρυσου-ιριδίου είναι πολύ ανθεκτικό και γι' αυτό χρησιμοποιείται για την κατασκευή πρότυπων μέτρων και σταθμών.

Ο λευκόχρυσος βρίσκεται αυτοφυής, συνοδευόμενος από χρυσό, σίδηρο και άλλα σπάνια μέταλλα, όπως ιρίδιο, παλλάδιο, όσμιο κλπ. Βρίσκεται κυρίως στα Ουράλια όρη, στην Κολομβία και τον Καναδά.. Είναι ευγενές μέταλλο και δεν προσβάλλεται από το οξυγόνο και τα οξέα· εξαίρεση αποτελεί μόνο το βασιλικό νερό, που είναι μείγμα υδροχλωρικού και νιτρικού οξέος σε αναλογία 3:1.

Τεχνικά χαρακτηριστικά

Μια κατάταξη των εγγενών ψηγμάτων λευκόχρυσου

Το μέταλλο εμφανίζεται σε αργυρόλευκη αγνή μορφή. Οι καταλυτικές ιδιότητές από τις έξη (οικογένειες του λευκόχρυσου) είναι εκπληκτικές: για παράδειγμα η παρουσία λευκόχρυσου προκαλεί έκρηξη σε μείγμα υδρογόνου και οξυγόνου. Για αυτή του την ιδιότητα, ο λευκόχρυσος χρησιμοποιείται σε καταλυτικούς μετατροπείς, σε συστήματα αναφλεξης. Ο λευκόχρυσος είναι πιο πολύτιμος από το χρυσό. Η τιμή του λευκόχρυσου αλλάζει ανάλογα με την διαθεσιμότητά του. Τον 18ο αιώνα, η σπανιότητα του λευκόχρυσου ανάγκασε τον βασιλιά Λουδοβίκο XV της Γαλλίας να το ανακηρύξει το ιδανικότερο μέταλλο για ένα βασιλιά.

Περιοδικός πίνακας

Γενικά

* Όνομα: Λευκόχρυσος

* Σύμβολο: Pt

* Ατομικός αριθμός: 78

* Χημική σειρά: Μέταλλα μετάπτωσης

* Ομάδα: 10
* Περίοδος: 6
* Χρώμα:Ασπρο-γκριζο
* Ατομική μάζα: 195.084(9) g/mol
* Ηλεκτρόνια: [Xe] 4f14 5d9 6s1
* Ηλεκτρόνια ανά στιβάδα: 2, 8, 18, 32, 17, 1

Φυσικές ιδιότητες

* Φάση: στερεή
* Πυκνότητα: 21.45 g/cm³
* Πυκνότητα υγρού: 19.77 g/cm³
* Σημείο τήξης: 2041.4 K (1768.3 °C, 3214.9 °F)
* Σημείο βρασμού: 4098 K (3825 °C, 6917 °F)
* Θερμότητα τήξης: 22.17 kJ/mol
* Θερμότητα εξάτμισης: 469 kJ/mol
* Θερμοχωρητικότητα: (25 °C) 25.86 J/(mol•K)
* Πίεση ατμού:

P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k

T/K 2330 (2550) 2815 3143 3556 4094

Ατομικές ιδιότητες

* Κρυσταλλική δομή: κεντροθετημένο
* Καταστάσεις οξείδωσης: 2, 3, 4

(ασθενές βασικό οξείδιο)

* Ηλεκτραρνητικότητα: 2.28 (Κλίμακα Pauling)
* Ενέργειες ιονισμού: 1st: 870 kJ/mol 2nd: 1791 kJ/mol
* Ατομική ακτίνα: 135 pm
* Ατομική ακτίνα(calc): 177 pm
* Ομοιοπολική ακτίνα: 128 pm
* Ακτίνα Van der Waals:175 pm

Διάφορα

* Μαγνητική τάξινόμηση: Παραμαγνητικά
* Ηλεκτρική ειδική αντίσταση: (20 °C) 105 nΩ•m
* Θερμική αγωγιμότητα: (300 K) 71.6 W/(m•K)
* Θερμική επέκταση: (25 °C) 8.8 µm/(m•K)
* Ταχύτητα του ήχου (σε λεπτή ράβδο): (r.t.) 2800 m/s
* Μέτρο ελαστικότητας Young: 168 GPa
* Μέτρο δυσκαμψίας Shear: 61 GPa
* Μαζικός συντελεστής: 230 GPa
* Αναλογία Poisson: 0.38
* Σκληρότητα Mohs: 3.5
* Σκληρότητα Vickers: 549 MPa
* Σκληρότητα Brinell: 392 MPa
* Αριθμός μητρώου CAS: 7440-06-4

Εφαρμογές

Καταλύτης που χρησιμοποιείται στον καταλυτικό μετατροπέα, ως προαιρετικό συστατικό σε καύσιμα, π.χ. βενζίνη, και σε συστήματα εξατμίσεων αυτοκινήτου (δείτε τα "ξεχωριστά χαρακτηριστικά" σε αυτό το άρθρο).

Ορισμένες ενώσεις που περιέχουν λευκόχρυσο ειναι ικανές να παρεμβάλλονται στην ανθρώπινη έλικα του DNA, αποτελώντας έτσι χημειοθεραπευτικούς παράγοντες. Για παραδειγμα τα φάρμακα Cisplatin, Carboplatin και Oxaliplatin ανήκουν σε αυτή την κλάση φαρμάκων. Ηλεκτρόδια για την χρηση στην ηλεκτρολυση

Τα θερμόμετρα, τα οποία χρησιμοποιούν μια αντίσταση ανίχνευσης, μπορούν να μετρήσουν τη σχέση μεταξύ των μεγεθών της ηλεκτρικής αντίστασης και της θερμοκρασίας. Είναι κατασκευασμένα απο λευκόχρυσο και ονομάζονται PRTs (Platinum Resistance Thermometers).

Ιστορία

Η φυσικη εμφανιση του λευκοχρυσου και τα πλούσια κράματα του ειναι γνωστα εδω και πολυ καιρο. Αν και το μέταλλο χρησιμοποιήθηκε κοντά στην προ Κολομβιανη εποχη απο τους αμερικανους, η πρώτη ευρωπαϊκή αναφορά στο λευκόχρυσο εμφανίζεται το 1557 στις γραφες του ιταλου ανθρωπολογου Julius Caesar Scaliger (1484-1558) όπως μια περιγραφή ενός μυστήριου μετάλλου που βρήκε σε ορυχεία της Κεντρικής Αμερικής μεταξύ Darien (Παναμάς) και Μεξικο ("μέχρι τώρα αδύνατο να λειώσει από οποιεσδήποτε από τις ισπανικές τέχνες ").

Οι Ισπανοί ονόμασαν platina το μεταλλο, ή little silver, όταν το αντιμετώπισαν αρχικά στην Κολομβία. Θεώρησαν το λευκόχρυσο ως ανεπιθύμητh ακαθαρσία στο ασήμι που εξήγαν, και συχνα απορουσαν.

Ο λευκόχρυσος ανακαλύφθηκε από τον αστρονόμο Antonio de Ulloa και τον Don Jorge Juan Υ Santacilia (1713-1773), και οι δύο που διορίζονται από το βασιλιά Philip V παρουν μερος σε μια γεωγραφική αποστολή στο Περού που διάρκεσε από 1735 έως 1745. Μεταξύ άλλων, Ο Ulloa παρατήρησε το platina del pinto, το ανεφάρμοστο μέταλλο που βρίσκεται με το χρυσό στη νέα Γρανάδα (Κολομβία).. ενα βρετανικο σκαφος παρεμποδισε τον Ulloa στο ταξιδι της επιστροφης. Αν και καλά-αντιμετωπίστηκε στην Αγγλία,, αν και εγινε ένα μέλος της βασιλικής κοινωνίας αποτράπηκε από την έκδοση μιας αναφοράς στο άγνωστο μέταλλο μέχρι 1748.. Προτού να μπορέσει να συμβεί αυτό ο Charles Wood απομόνωσε ανεξάρτητα το στοιχείο το 1741.

Το αλχημικό σύμβολο για το λευκόχρυσο (που παρουσιάζεται κατω) έγινε με την ένωση των συμβόλων ασημένιος και χρυσος .

Ο καθορισμός ενός μέτρου για πολύ βασίστηκε στην απόσταση μεταξύ δύο σημαδιών σε έναν φραγμό από ένα κράμα λευκόχρυσος-ιριδίου που στεγάζεται στο γραφείο International des Poids et Mesures in Sevres, France.. Ο λευκόχρυσος χρησιμοποιείται επίσης στον καθορισμό του τυποποιημένου ηλεκτροδίου υδρογόνου.

Κοιτάσματα

Μετάλλευμα λευκόχρυσου Ο λευκόχρυσος είναι ένα εξαιρετικά σπάνιο μέταλλο, εμφάνιση ως μόνο 5 ppb στη γήινη κρούστα. Ο λευκόχρυσος βρίσκεται συχνά ελεύθερος στις περιοχές της Αμερικής και αναμιγνύεται με το ιρίδιο ως platiniridium. Το αρσενίδιο λευκόχρυσου, sperrylite (PtAs2), είναι μια σημαντική πηγή λευκόχρυσου που συνδέεται με τα μεταλλεύματα νικελίου στην κατάθεση λεκανών (Sudbury) στο Οντάριο, Καναδάς.Το σπάνιο μετάλλευμα σουλφιδίου cooperite, (PT,Pd,Ni)S, περιέχει το λευκόχρυσο μαζί με το παλλάδιο και το νικέλιο. Το Cooperite εμφανίζεται στο σκόπελο Merensky μέσα στο Bushveld σύνθετο, Θ*Τρανσβααλ, Νότια Αφρική. Η Νότια Αφρική είναι ο μεγαλύτερος παραγωγός του λευκόχρυσου στον κόσμο.

O Λευκόχρυσος, συχνά συνοδευόμενος από τα μικρά ποσά άλλων οικογενειακών μετάλλων λευκόχρυσου, εμφανίζεται στις αλλούβιες αποθέσεις μεταλλοφόρων κοιτασμάτων στο Witwatersrand της Νότιας Αφρικής, Κολομβία, Οντάριο, τα βουνά Ural, και σε ορισμένα δυτικά αμερικανικά κράτη.

Ο λευκόχρυσος παράγεται εμπορικά ως υποπροϊόν της επεξεργασίας μεταλλεύματος νικελίου στην κατάθεση Sudbury. Οι τεράστιες ποσότητες μεταλλεύματος νικελίου επεξεργασμένες αποζημιώνουν το γεγονός ότι ο λευκόχρυσος είναι παρών ως μόνο 0,5 PPM στο μετάλλευμα.

Ισότοπα

Ο λευκόχρυσος φυσικά εμφάνισης αποτελείται από πέντε σταθερά ισότοπα και ένα ραδιοϊσότοπο, PT- 190, όποιος έχει μια πολύ μακροχρόνια ημιζωή (πάνω από 6 δισεκατομμύριο έτη ή 190 Ps). Υπάρχουν επίσης πολλά άλλα ραδιοϊσότοπα με τη σταθερότερη ύπαρξη PT- 193 με μια ημιζωή 50 ετών.

Προφυλάξεις

Αυτό το μέταλλο δεν προκαλεί κανονικά τα προβλήματα υγείας λόγω του οτι δεν επιδρα στη φύση του. Οι ενώσεις λευκόχρυσου εμφανίζονται σπάνια στη φύση. Ορισμένα συγκροτήματα λευκόχρυσου (ΚΑΚ- platin) έχουν χρησιμοποιηθεί στη χημειοθεραπεία, δεδομένου ότι αναπτύσσουν την πολύ καλή κατά του όγκου δραστηριότητα, ιδιαίτερα όταν χρησιμοποιείται για να καταπολεμήσει τον ορχικό καρκίνο, αν και προκαλούν επίσης συσσωρευτικη, αμετάκλητη ζημία νεφρών. Το μέταλλο λευκόχρυσου είναι αδρανές υπό τους όρους σωμάτων και αυτό και τα κράματά του έχουν χρησιμοποιηθεί σε ποικίλες προσθετικές εφαρμογές. Η ευρύτερη χρήση της περιορίζεται από τη δαπάνη της

Σπανιότητα και χρώμα

Η σπανιότητα του λευκόχρυσου ως μέταλλο έχει αναγκάσει τους δηαφημιστές για να το συνδέσει με την αποκλειστικότητα και τον πλούτο. Οι πιστωτικές κάρτες "Platinum" έχουν τα μεγαλύτερα προνόμια από "χρυσοί". Τα "βραβεία Platinum" ταξινομούνται επάνω από το χρυσό, ασήμι και χαλκό. Παραδείγματος χάριν, ένα μουσικό λεύκωμα που έχει πωλήσει περισσότερα από 1.000.000 αντίγραφα, θα πιστωθεί ως "Platinum". Ο λευκόχρυσος θεωρείται πολύτιμο μέταλλο, αν και η χρήση του υπό αυτήν τη μορφή είναι σπανιότερη από τη χρήση του χρυσού ή του ασημιού. Το πλαίσιο της κορώνας της βασίλισσας Elizabeth, αποτελείται από λευκόχρυσο. Ήταν η πρώτη βρετανική κορώνα που αποτελείται από λευκόχρυσο. Λόγω της σπανιότητας του, ο λευκόχρυσος είναι ένα μέταλλο πιό ακριβό από το χρυσό ή το ασήμι.

Χρήσεις

Το μέταλλο χρησιμοποιείται εκτενώς στα κοσμήματα, καλώδιο, και σκάφη για την εργαστηριακή χρήση, και σε πολλά πολύτιμα όργανα συμπεριλαμβανομένων των στοιχείων θερμοηλεκτρικών ζευγών. Χρησιμοποιείται επίσης για τις ηλεκτρικές επαφές, αντιδιαβρωτικές συσκευές, και στην οδοντιατρική. Τα καλώδια αντίστασης λευκόχρυσου χρησιμοποιούνται για την κατασκευή των ηλεκτρικών φούρνων υψηλής θερμοκρασίας. Το μέταλλο, όπως το παλλάδιο, απορροφά μεγάλους όγκους υδρογόνου, διατηρώντας το υδρογόνο στις συνηθισμένες θερμοκρασίες αλλά δίνοντας το όταν θερμαίνεται.