Платина самородная

 

Синонимы: белое золото, гнилое золото, лягушачье золото. поликсен

Происхождение названия. Происходит от испанского слова platina — уменьшительное от plata (серебро). Название "платина" можно перевести как серебришко или сребрецо.

Платина, наряду с золотом, несомненно, была известна человеку еще в глубокой древности. В Европе платина привлекла к себе внимание лишь в середине XVIII в., после того как испанский математик Антонио де Ульоа, путешествовавший по Южной Америке, в 1735 г. металлические зерна, по цвету похожие на серебро, но сильно отличавшиеся от него по другим свойствам.

Первоначально обнаружена в золотоносных песках реки Пинто в Колумбии. Описана в 1750 г. как белое золото или "платина из Пинто".

Содержание

• Химический состав
• Разновидности
• Кристаллографическая характеристика
• Форма нахождения в природе
• Физические свойства
• Химические свойства
• Диагностические признаки
• Происхождение
• Месторождения
• Практическое применение
• Добыча
• Платина. Истории и легенды
• Физические методы исследования
• Получение платины

Формула платины

Pt (Pt,Fe,Pd).

Химический состав платины

Чистая платина встречается весьма редко. Самородная платина как вид представляет собой твердый раствор, содержащий более 50% Pt (80–88 %) с металлом той же или других групп, преимущественно с железом. Отсюда первоначальное название обычной платины поликсен (по-гречески "принимающий много гостей"). Сплавление (образование твердых растворов) платиновых металлов обусловлено близостью их атомных радиусов, вызванной "лантанидным сжатием".

Большинство образцов представлено железистой разновидностью (поликсеном), а нередко и интерметаллидами: изоферроплатиной (Pt,Fe)3Fe и тетраферроплатиной (Pt,Fe)Fe.  Платина, представленная поликсеном, является наиболее распространен ным в земной коре из минералов платиновой подгруппы. Постоянно присутствует Fe — до 9,2 % (в изоферроплатине), иногда снижается до 4–5 % (соответственно меняется и содержание Pt). Из других изоморфных примесей устанавливаются: Pd — 0,1–2,0 %, иногда до 21 % — палладистая платина; Ir — до 7 % — иридистая платина; Rh — 0,1–0,5 %, иногда до 4–5 % — родистая платина; Cu — до 0,8 %; Ni — следы до десятых долей процента, иногда в весьма существенных количествах — никелистая платина.

Разновидности:

• ферроплатина, содержащая 10—30% Fe;
• купроплатина с 14% Си;
• норильскит с 25% Fe и 26% Ni;
• никель-платина, содержащая около 3% Ni;
• палладистая платина с 7—40% Pd;
• платинистый иридий, содержащий до 70% 1г;
• родистая платина с 5% Rh.

Кристаллографическая характеристика

Сингония кубическая; гексаоктаэдрический в. с. 3L44L36L29PC. Пространственная группа Fm3m (O5h). a0 = 3,9158. а0 = 3,924 А (чистая Pt), 3,831 А (чистый Ir), Z = 4

Кристаллическая структура плотноупакованная кубическая — атомы в узлах гранецентрированной кубической решетки (тип Cu).

Облик кристаллов. В комбинациях граней, кроме господствующей формы {100}, наблюдаются {110}, {210}, {310} и некоторые другие. Из двойников преимущественно развиты двойники прорастания по (100) и срастания по (111). Известны кристаллы поликсена скелетного развития.

Форма нахождения в природе

Обычно наблюдается в виде мелких зерен или самородков весом до 8 кг. Самый крупный самородок, встреченный в коренных месторождениях Урала, весил 427,5 г. Самородки, находимые в россыпях, достигали размера 10 × 18 см и веса 8–9 кг. Самые крупные самородки платины, демонстрируемые на выставке Алмазного фонда России, весят 5918,4 и 7860,5 грамма. Редко встречающиеся мелкие кристаллы большей частью имеют кубическую форму.

Отдельные зерна самородной платины, встречающиеся в рудах, часто группируются в мелкие кучки, иногда образуя сплошные массы — самородки.

Физические свойства платины

Оптические

• Цвет стально-серый до серебристо-белого с желтым оттенком (платинистый иридий) поликсена от серебряно-белого до стально-черного.

В полированных шлифах белый, изотропный.

• Черта металлическая стальносерая.
• Блеск типичный металлический.

Механические

Твердость 4–4,5, у богатых иридием разностей — до 6–7. Спайность отсутствует; излом занозистый., крючковатый. Уд. в. 21,5 (чистая Pt); для минералов платины меньше.— 15–19. Подмечена связь пониженного удельного веса с наличием пустот, занятых природными газами, а также включениями посторонних минералов.

Прочие свойства

 Платинистый иридий имеет тв. 6—7, уд. в. 22,66 и т. пл. 2360° С.

Химические свойства. Не растворяется в кислотах (кроме царской водки). Т. пл. 1774° С.

Прочие свойства. Чистая платина немагнитна, но такие зерна крайне редки. Поликсен обладает магнитностью, тетраферроплатина сильно магнитна. Хорошо проводит электричество. Очень дуктильна (т.е. ковкая и тягучая); например, из 1 г чистой платины можно вытянуть проволоку длиной около 500 км.

Диагностические признаки. По внешнему виду поликсен ближе всего напоминает самородное серебро и самородное железо. От первого отличается повышенной твердостью, удельным весом и тем, что не плавится под пояльной трубкой и не растворяется в кислотах (кроме царской водки). Нерастворимость в кислотах отличает его и от самородного железа.

Происхождение

Встречается в коренных месторождениях или в россыпях. Первые бывают двух типов: а) вкрапления или локальные импреньяции самородной платины в ультраосновных изверженных породах (дунитах), ассоциированных с хромитом и б) медно-никелевые сульфидные скопления в основных (норитовых) породах. В основных магмах при температурах 1300—1500° С происходит отделение сульфидов от силикатного расплава. Хромит, осмий, иридий и платина отделяются при более высоких температурах; палладий — при той же или более низкой температуре, и, таким образом, он захватывается сульфидным расплавом. Поэтому самородная платина и осмирид являются главными минералами в первом типе месторождений. Во втором типе содержится много палладия и платины, часто встречающихся в виде арсенида (сперрилит).

Известны также контактово-метаморфические платиновые месторождения, а также кварцевые жилы, содержащие платину.

Минералы платиновой группы в большинстве случаев встречаются в типичных магматических месторождениях, генетически связанных с ультраосновными изверженными породами. Эти минералы в рудных телах выделяются в числе последних (после силикатов и окислов) в моменты, отвечающие гидротермальной стадии магматического процесса.

Минералы платины, бедные палладием (поликсен, иридистая платина и др.), встречаются в месторождениях среди дунитов — оливиновых бесполевошпатовых пород, богатых магнезией и бедных кремнеземом. При этом парагенетически они чрезвычайно тесно связаны с хромшпинелидами — окислами сложного состава: (Fe,Mg)(Cr,Al,Fe)2O4.

Палладистая и никелепалладистая платина преимущественно распространены в основных изверженных горных породах (норитах, габбро-норитах) и ассоциируют обычно с сульфидами: пирротином (Fe1–XS), халькопиритом (CuFeS2) и пентландитом — (Fe,Ni)9S8.

В экзогенных условиях в процессе разрушения коренных месторождений и пород образуются платиноносные россыпи. Большинство минералов подгруппы в этих условиях химически стойко.

Месторождения

Крупные месторождения первого типа известны вблизи Нижнего Тагила на Урале. Здесь помимо коренных месторождений имеются также богатые элювиальные и аллювиальные россыпи. Примером месторождений второго типа являются магматический комплекс Бушвелд в Южной Африке и Садбери в Канаде.

На Урале первые находки самородной платины, обратившие на себя внимание, относятся к 1819 г. Там она была открыта в виде примеси к россыпному золоту. Самостоятельные богатейшие платиноносные россыпи, пользующиеся мировой известностью, были открыты позднее. Они распространены на Среднем и Северном Урале и все пространственно приурочены к выходам массивов ультраосновных пород (дунитов и пироксенитов). Многочисленные небольшие коренные месторождения были установлены в Нижне Тагильском дунитовом массиве. Скопления самородной платины (поликсена) приурочены главным образом к хромитовым рудным телам, состоящим преимущественно из хромшпинелидов с примесью силикатов (оливина и серпентина). Из гетерогенного ультраосновного массива Кондер в Хабаровском крае поступают кубического габитуса кристаллы платины около 1–2 см в ребре. Большое количество палладистой платины добывается из ликвационных сульфидных медноникелевых руд месторождений Норильской группы (Север Центральной Сибири). Платина может также извлекаться из связанных с основными породами позднемагматических титаномагнетитовых руд таких месторождений, как, например, Гусевогорское и Качканарское (Ср. Урал).

Крупное значение в платинодобывающей промышленности имеет аналог Норильска — известное месторождение Садбери в Канаде, из медноникелевых руд которого платиновые металлы добываются попутно с никелем, медью и кобальтом.

Практическое применение

В первый период добычи самородная платина не находила надлежащего применения и даже считалась вредной примесью к россыпному золоту, с которым она улавливалась попутно. Вначале ее просто выбрасывали в отвал при промывке золота или применяли вместо дроби при стрельбе. Затем производились попытки фальсификации ее путем золочения и сдачи в таком виде скупщикам. В числе самых первых изделий из уральской самородной платины, хранившихся в Санкт-Петербургском горном музее, были цепи, кольца, обручи для бочек и пр. Замечательные свойства металлов платиновой группы были открыты несколько позднее.

Главнейшими ценными свойствами платиновых металлов являются трудноплавкость, электропроводность и химическая стойкость. Эти свой ства обусловливают использование металлов этой группы в химической промышленности (для изготовления лабораторной посуды, в производстве серной кислоты и пр.), электротехнике и других отраслях промышленности. Значительные количества платины расходуются в ювелирном и зубоврачебном деле. Важнейшую роль платина играет в качестве материала поверхности катализаторов в переработке нефти. Добываемая «сырая» платина поступает на аффинажные заводы, где производятся сложные химические процессы разделения ее на составляющие чистые металлы.

Добыча

Платина — один из самых дорогих металлов, цена ее в 3—4 раза выше, чем золота, и примерно в 100 раз выше, чем серебра

Добыча платины составляет около 36 тонн в год. Наибольшее количество платины в добывается в России, Южно-Африканской республике, Каиаде, США и Колумбии.

В России платина была впервые найдена на Урале в Верх-Исетском округе в 1819 году. При промывке золотоносных пород в золоте заметили белые блестящие зерна, которые не растворялись даже в сильных кислотах. Бергпробирер лаборатории Петербургского горного корпуса В. В. Любарский в 1823 году исследовал эти зерна и установил, что «загадочный сибирский металл принадлежит к особому роду сырой платины, содержащей знатное количество иридия и осмия». В этом же году последовало высочайшее повеление всем горным начальникам искать платину, отделять ее от золота и представлять в Петербург. В 1824—1825 годах в Горно- Благодатском и Нижне-Тагильском округах были открыты чисто платиновые россыпи. И следующие годы платину на Урале нашли еще в нескольких местах. Уральские месторождения были исключительно богаты и сразу же вывели Россию на первое место в мире по добыче тяжелого белого металла. В 1828 году Россия добывала неслыханное по тому времени количество платины — 1550 кг в год, примерно в полтора раза больше, чем было добыто в Южной Америке за все годы с 1741 по 1825.
 

Платина. Истории и легенды

Человечество знакомо с платиной больше двух веков. Впервые на него обратили внимание члены экспедиции Фрацузской академии наук, посланные  королем в Перу. Дон Антонио де Уллоа, испанский математик, находясь в этой экспедиции первым его упомянул в записках о путешествии изданных в Мадриде в 1748 году : "Сей металл с начала света до сих времен совершенно оставался неизвестным, что без сомнения весьма удивительно".

Под названиями "Белое золото", "гнилое золото" платина фигурирует в литературе XVIII века. Этот металл известен давно, его белые тяжелые зерна иногда находили при добыче золота. Предполагали, что это не особенный металл, а смесь из двух известных металлов. Но их никак не могли обработать, и оттого долгое время платина не находила применения. Вплоть до XVIII века этот ценнейший металл вместе с пустой породой выбрасывали в отвалы. На Урале и в Сибири зерна самородной платины использовали как дробь при стрельбе. А в Европе первыми воспользовались платиной нечистые на руку ювелиры и фальшивомонетчики.

Во второй половине XVIII века платина ценилась в два раза ниже, чем серебро. С золотом и серебром она хорошо сплавляется. Пользуясь этим, платину стали подмешивать к золоту и серебру, сначала в украшениях, а затем и в монетах. Дознавшись об этом, испанское правительство объявило войну платиновой "порче". Был издан кополевский указ, которым предписывалось уничтожать всю платину, добываемую попутно с золотом. В соотьетствии с этим указом чиновники монетных дворов в Санта-Фе и Папаяне (испанские колонии в Южной Америке) торжественно, при многочисленных свидетелях периодически топили накопившуюся платину в реках Боготе и Кауке. Только в 1778 году этот закон был отменен, и испанское правительство стало само подмешивать платину к золоту монет.
 
Полагают, что первым чистую платину получил англичанин Р. Уотсон в 1750 году. В 1752 году после исследований Г. Т. Шеффера она была признана новым металлом

В 70-х годах XVIII века были изготовлены первые технические изделия из платины (пластины, проволока, тигли).

Физические методы исследования

Главные линии на рентгенограмме: 2,27(9) — 1,956(8) — 1,384(8) - 1,180(10) - 0,898(7) - 0,875(7).

Старинные методы

Под паяльной трубкой не плавится.