Việc sử dụng bạch kim. Bạch kim được sử dụng ở đâu và như thế nào?

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-17 19:12

Đắt nhất trong ba kim loại quý, tất nhiên là bạch kim. Về mức độ phổ biến trong vỏ trái đất, nó là một trong những nguyên tố hiếm nhất. Ở dạng nguyên chất, bạch kim thực tế không được tìm thấy và rất đắt. Mặc dù vậy, việc sử dụng bạch kim trong các lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế quốc dân thực sự rất rộng rãi. Trong một số trường hợp, kim loại này thậm chí có thể không thể thay thế được.

Lịch sử khám phá

Tất cả các cốm bạch kim được tìm thấy cho đến nay đều là hợp kim của bạch kim với iridi, palladium, osmi, sắt và rhodium. Đôi khi các hợp chất của kim loại này với niken hoặc đồng cũng được tìm thấy. Trên thực tế, bản thân bạch kim ở dạng tinh khiết của nó là một kim loại có màu trắng bạc sáng chói. Nó mang tên của nó để chinh phục Tây Ban Nha chinh phục Nam Mỹ. Nhìn bề ngoài, bạch kim rất giống bạc, nhưng nó là chất làm lạnh hơn nhiều. Những người chinh phục Tây Ban Nha, những người đã phát hiện ra một kim loại tương tự như bạc ở Nam Mỹ, lúc đầu chỉ đơn giản là ném nó đi. Đồng thời, những kẻ chinh phục còn khinh thường gọi anh ta là platina, có nghĩa là "bạc".

Ở nước tabạch kim được phát hiện vào năm 1819. Quá trình khai thác công nghiệp của nó bắt đầu 5 năm sau đó. Ban đầu, việc sử dụng bạch kim ở Nga chỉ giới hạn chủ yếu trong lĩnh vực luyện kim. Nó được sử dụng như một chất phụ gia trong sản xuất thép chất lượng cao. Tuy nhiên, vào năm 1828, bạch kim đã tìm thấy một công dụng khác. Sau đó, theo sắc lệnh của Sa hoàng, Xưởng đúc tiền của Nga bắt đầu đúc tiền từ kim loại này.

Ở dạng nguyên chất, bạch kim chỉ được thu được vào năm 1859 bởi nhà hóa học Devel. Ban đầu, nó được khai thác độc quyền ở Nga tại các mỏ Verkh-Isetsky, Bilimbaevsky và Nevyansk. Các khoản tiền gửi phong phú khác được phát hiện vào năm 1824.

Đặc điểm hóa học và vật lý

Bạch kim là kim loại thuộc nhóm chu kỳ chuyển tiếp thứ 6 của hệ Mendeleev. Các thuộc tính chính của nó là:

• chịu lửa;
• biến động khó;
• khả năng kết tinh thành mạng lập phương tâm mặt.

Khi nóng, bạch kim được hàn và cán rất tốt. Ngoài ra, kim loại này có thể hấp thụ oxy khá mạnh. Bảng dưới đây cho thấy các đặc điểm chính của bạch kim:

Tính chất cơ bản của bạch kim

Đặc	Thông số
Mật độ	21.45 g / dm3
Điểm nóng chảy	1769 C
Điện trở suất	9,85 µOhm cm
Độ cứng	390-420 MPa
Độ co giãn	173 GPa

Việc sử dụng rộng rãi bạch kim trong công nghiệp, y học và các lĩnh vực khác của nền kinh tế là chính đáng, trong số những thứ khác, bởi tính ổn định hóa học của nó. Kim loại này chỉ tan trong nước cường toan và nước brom. Khi đun nóng, bạch kim chỉ có thể phản ứng với một nhóm nhỏ chất.

Công dụng chính của bạch kim

Việc sử dụng bạch kim trong ngành trang sức được chứng minh chủ yếu bởi sự cao quý, hiếm có và vẻ đẹp của nó. Đó là cách mà kim loại này chủ yếu được sử dụng cho đến giữa thế kỷ trước. Chỉ một vài phần trăm trong tổng lượng bạch kim được khai thác được sử dụng bởi các bác sĩ và chuyên gia phục hình răng. Ngày nay, nhu cầu về kim loại quý này đang tăng lên một cách ổn định. Các đặc tính vật lý và hóa học độc đáo của bạch kim, ngoài việc sản xuất đồ trang sức, khiến nó trở nên cực kỳ phổ biến trong các lĩnh vực công nghiệp và nền kinh tế quốc dân:

• trong y học;
• ngành vũ trụ;
• công nghiệp hóa chất;
• máy bay và đóng tàu;
• trong ngành thủy tinh;
• trong kỹ thuật.

Tất nhiên, kim loại quý này cũng được sử dụng trong ngân hàng.

Việc sử dụng bạch kim trong ngành trang sức

Tất nhiên, rộng rãi nhấtkim loại được sử dụng để làm các loại đồ trang sức. Khoảng 50 tấn bạch kim được sử dụng hàng năm trong ngành trang sức thế giới. Nhiều loại trang sức có thể được làm từ kim loại này. Nhẫn bạch kim, cũng như dây chuyền, bông tai, vòng tay và vòng cổ, không chỉ đẹp mà còn bền.

Kim loại phổ biến nhất trong ngành trang sức là lần thử nghiệm thứ 950. Hợp kim này chứa 95% là bạch kim và 5% iridi. Kim loại của thành phần này được đặc trưng bởi độ đàn hồi và độ cứng cao. Chuỗi, vòng tay và nhẫn làm từ hợp kim bạch kim với iridi được thiết kế để có tuổi thọ cao nhất có thể.

Sử dụng trong sản xuất axit nitric và các hóa chất khác

Trong kỹ thuật, bạch kim được dùng chủ yếu làm chất xúc tác. Chính kim loại này là chất oxi hóa amoniac thành NO tốt nhất trong quá trình sản xuất axit nitric. Nó được sử dụng trong trường hợp này, thường ở dạng lưới thép có đường kính 0,05-0,09 mm. Trong sản xuất axit nitric, không phải bạch kim nguyên chất thường được sử dụng mà là hợp kim của nó với rhodi. Điều này làm cho chất xúc tác rẻ hơn một chút, tăng hoạt tính và kéo dài thời hạn sử dụng.

Bạch kim tất nhiên được sử dụng trong ngành kỹ thuật, không chỉ trong sản xuất axit nitric. Chất xúc tác làm từ kim loại này có khả năng tăng tốc độ nhiều phản ứng hóa học khác. Bạch kim được sử dụng, ví dụ, trong quá trình hydro hóa hydrocacbon thơm và kỹ thuật, xeton, axetylen, v.v. Kim loại này cũng được sử dụng trong sản xuất axit sunfuric để sản xuất SO₃hoặcVẬY_2.

Ứng dụng trong lọc dầu

Trong các xí nghiệp công nghiệp thuộc chuyên ngành này, bạch kim thực sự được sử dụng khá rộng rãi. Trong trường hợp này, nó cũng được sử dụng như một chất xúc tác. Trong quá trình lọc dầu, xăng thu được bằng cách sử dụng kim loại này trong các cơ sở lắp đặt đặc biệt. Tất nhiên, chất lượng cao. Trong công nghiệp lọc dầu, bạch kim được sử dụng không phải ở dạng lưới mà ở dạng bột mịn. Ngoài xăng, hydro kỹ thuật và hydrocacbon thơm cũng thu được bằng cách sử dụng kim loại này.

Tất nhiên, các chất xúc tác khác có thể được sử dụng trong ngành công nghiệp lọc dầu - molypden, nhôm, v.v. Tuy nhiên, bạch kim có những ưu điểm không thể phủ nhận so với chúng, chẳng hạn như độ bền, hoạt tính cao hơn và tăng hiệu suất.

Việc sử dụng bạch kim trong kỹ thuật điện và thiết bị đo đạc

Một trong những ưu điểm của kim loại này là nó có tính chất điện và cơ học ổn định. Điều này làm cho bạch kim trở nên cực kỳ phổ biến trong các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân như:

• kỹ thuật vô tuyến;
• kỹ thuật điện;
• tự động;
• thiết bị đo đạc chính xác.

Việc sử dụng bạch kim trong thiết bị điện tử giúp sản xuất các tiếp điểm chất lượng cao cho các thiết bị có độ chính xác cao. Trong trường hợp này, kim loại thường được sử dụng trong hợp kim với iridi. Ví dụ, rất thường xuyên, bạch kim được sử dụng để làm tiếp điểm cho các lò điện trở vàcác loại thiết bị vận hành mạng. Đôi khi một hợp kim của kim loại này với coban cũng được sử dụng trong công nghệ. Vật liệu như vậy được sử dụng trong sản xuất nam châm, có lực hút rất lớn ở kích thước nhỏ.

Ứng dụng của bạch kim trong ngành công nghiệp ô tô và vũ trụ

Trong các lĩnh vực này của nền kinh tế quốc dân, bạch kim cũng được sử dụng khá rộng rãi. Trong ngành công nghiệp ô tô, kim loại này thường được sử dụng làm chất xúc tác trong bộ chuyển đổi khí thải. Trong trường hợp này, nó được sử dụng làm lớp phủ trong nguyên khối bằng gốm.

Trong ngành công nghiệp vũ trụ và chế tạo máy bay, kim loại này được sử dụng chủ yếu để sản xuất điện cực pin nhiên liệu. Theo cách tương tự, bạch kim đã được sử dụng, chẳng hạn, trong tất cả các tàu vũ trụ của loạt phim Apollo.

Sử dụng trong y tế

Việc sử dụng bạch kim trong lĩnh vực này đã cứu sống hàng nghìn bệnh nhân. Giá trị của kim loại này trong trường hợp này nằm ở chỗ nó không có chất tương tự trong y học. Ví dụ, các dụng cụ phẫu thuật đặc biệt được làm từ bạch kim, có thể được khử trùng trong ngọn lửa của bếp cồn. Với cách xử lý này, không giống như những sản phẩm được làm từ các kim loại khác, chúng không bị oxy hóa.

Bạch kim, tất nhiên, có công dụng trong y học, không giới hạn trong phẫu thuật, cũng có thể được sử dụng trong nha khoa, tim mạch và máy trợ thính. Thông thường, ví dụ, nó được sử dụng như một chất phun trong sản xuất các công cụ dành chođiều trị nha khoa. Trong tim mạch và máy trợ thính, các điện cực làm từ hợp kim của nó với iridi được sử dụng. Chúng được sử dụng chủ yếu để kích thích hoạt động của tim. Chúng cũng thường được sử dụng để cấy ghép cho những người bị khiếm thính.

Ứng dụng của bạch kim trong ngành thủy tinh

Bạch kim là một kim loại, trong số những thứ khác, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất quang học chất lượng cao. Ngoài ra, nó thường được sử dụng trong hợp kim với rhodi trong sản xuất khuôn sợi thủy tinh, độ dày của nó thường không vượt quá 1 micron. Một kim loại như vậy có thể dễ dàng chịu được hàng nghìn giờ nung nóng lên đến 1450 C. Ngoài ra, hợp kim của rhodi và bạch kim thực tế không phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ mạnh và có khả năng chống ăn mòn.

Trong số những thứ khác, kim loại này cũng rất thường được sử dụng trong sản xuất các loại thiết bị được thiết kế để làm thủy tinh chất lượng cao. Cơ chế như vậy không bị biến dạng và không bị oxy hóa trong quá trình sản xuất. Chúng cũng không phản ứng với chính kính được sản xuất. Ví dụ, trong ngành công nghiệp này rất thường xuyên được sử dụng chén nung bằng bạch kim. Chính tại họ đã làm ra loại thủy tinh Séc rất đắt tiền và được biết đến rộng rãi.

Ứng dụng hóa học

Trong trường hợp này, bạch kim cũng được sử dụng chủ yếu để sản xuất chén nung và các thiết bị thí nghiệm khác - cốc, nhiệt kế điện trở, v.v. Các sản phẩm này được sử dụng chủ yếu trong sản xuất các loại chất siêu tinh khiết khác nhau. Trong chất bán dẫnVí dụ, tinh thể không nên có một nguyên tử ngoại lai trên một triệu nguyên tử của chính nó. Đây là những kết quả mà việc sử dụng thiết bị bạch kim cho phép đạt được.

Thay cho lời kết

Việc sử dụng bạch kim trong các lĩnh vực được thảo luận ở trên là đúng đắn và hợp lý. Nhưng tất nhiên, kim loại này cũng có thể được sử dụng trong các lĩnh vực khác của nền kinh tế quốc dân. Ví dụ, bạch kim thường được sử dụng để chế tạo chén nung dùng trong quá trình nuôi cấy tinh thể cho tia laze và các tiếp điểm trong kỹ thuật dòng điện thấp. Nó cũng được sử dụng để làm kim la bàn, kem và kem dưỡng da mỹ phẩm chống lão hóa, thuốc chống ung thư, v.v.