Platin: Was ist so besonders an dem glänzenden Metall?

Platin, das als chemisches Element mit dem Symbol Pt und der Ordnungszahl 78 klassifiziert wird, ist ein seltenes und glänzendes Metall. Seine Eigenschaft als reine Platinsubstanz, die durch die einzigartige Anordnung der Platinatome definiert ist, zeichnet sich durch außergewöhnliche Eigenschaften aus: bemerkenswerte Dichte, hervorragende Korrosionsbeständigkeit und ein außergewöhnlich hoher Schmelzpunkt. Diese Eigenschaften machen Platin in den verschiedensten Industriezweigen unverzichtbar. Platin ist zwar relativ selten, kommt aber in der Natur zusammen mit anderen Platinmetallen, darunter Palladium und Rhodium, vor. Zu den wichtigsten Platinförderregionen gehören Südafrika, Russland und Kanada, aber auch in Nord- und Südamerika ist es zu finden.

Der Großteil des einheimischen Platins wird in Südafrika abgebaut, insbesondere im Bushveld-Komplex, der eine der größten bekannten Platinreserven der Welt enthält. Auf diese Region entfällt ein erheblicher Teil der weltweiten Platinproduktion.

Die historischen Wurzeln von Platin reichen bis zu den präkolumbianischen Zivilisationen in Südamerika zurück. Der Name Platin leitet sich von dem spanischen Begriff "platina" ab, der "kleines Silber" bedeutet.

Die Entdeckung von Platin

William Hyde Wollaston und Smithson Tennant, beides bedeutende Chemiker des späten 18. und frühen 19. Jahrhunderts, leisteten bemerkenswerte Beiträge zur Chemie im Zusammenhang mit Platin und seinen Reaktionen mit bestimmten Säuren.

Wollaston ist bekannt für die Entwicklung einer Methode zur Auflösung von Platin in Königswasser, einer starken Mischung aus Salpeter- und Salzsäure. Diese Errungenschaft war von großer Bedeutung, da Platin sehr widerstandsfähig gegenüber chemischen Reaktionen ist, Königswasser es jedoch auflösen konnte. Dieser Durchbruch ermöglichte die weitere Analyse und Verarbeitung von Platin und führte schließlich zur Entwicklung von verformbarem Platin.

In Zusammenarbeit mit Wollaston führte Tennant umfangreiche Forschungen über die Metalle der Platingruppe durch, einschließlich ihrer Wechselwirkungen mit Säuren.
Ihre gemeinsamen Bemühungen bei der Analyse verschiedener Platinerze und -rückstände führten zur Identifizierung und Charakterisierung mehrerer neuer Elemente innerhalb der Platingruppe, wie Iridium und Osmium. Diese Entdeckungen wurden durch die Reaktion dieser Metalle mit Säuren und die anschließende chemische Analyse ermöglicht.

Platin vs. Gold

Platin ist ein natürlich vorkommendes chemisches Element, das etwa 30 Mal seltener ist als Gold, so Jenny Luker, Präsidentin der Platinum Guild International USA (PGI), einer Marketingorganisation für die Platinschmuckindustrie.

"Wenn alles jemals geförderte Platin geschmolzen und in ein Becken von olympischer Größe gegossen würde, würde das Platin kaum bis zu den Knöcheln reichen. Gold hingegen würde drei Becken füllen", erklärt sie per E-Mail. Tatsächlich ist es das am wenigsten verbreitete aller gängigen Edelmetalle.

Optische Merkmale

Platin ist ein silberweißes, glänzendes Metall. Da es dem Weißgold so ähnlich sieht, kann die Unterscheidung für das ungeschulte Auge verwirrend sein. "Weißgold ist eigentlich Gelbgold, das mit anderen Metallen vermischt und dann mit Rhodium beschichtet wurde, um weißer zu erscheinen - eine weiße Maske, die mit der Zeit einen Gelbstich aufweist", sagt Luker. "Platin hingegen behält seine natürliche weiße Farbe.

Das heißt aber nicht, dass es sich überhaupt nicht verändert. "Wenn Sie sich ein gut erhaltenes Platinschmuckstück genau ansehen, werden Sie feststellen, dass sich im Laufe der Zeit ein seidiger Glanz auf der Oberfläche entwickelt hat. Diese Veränderung der Textur wird als Patina bezeichnet", erklärt Luker. Viele Platinliebhaber wünschen sich diese Veränderung des Aussehens sogar.

Langlebigkeit

Platin ist auch haltbarer als Gold, was einer der Gründe dafür ist, dass es oft das Metall der Wahl für Verlobungsringe ist. Leider haben all diese Eigenschaften dazu geführt, dass Platin in der Regel teurer ist als Gold, obwohl Luker anmerkt, dass der aktuelle Preisunterschied minimal ist.

Platin wird hauptsächlich in Südafrika abgebaut, aber auch in Russland, Simbabwe, den Vereinigten Staaten und Kanada. Beim Platinabbau gibt es mehrere gängige Abbaumethoden, die jeweils für unterschiedliche geologische Bedingungen und Lagerstättenarten geeignet sind.

Untertagebau

Es gibt einige Arten von Untertagebauverfahren. Beim Schachtbergbau werden vertikale Schächte gegraben, um Zugang zu tiefen Erzkörpern zu erhalten. Die Bergleute verwenden Aufzüge und Förderanlagen, um Arbeiter und Material in die unterirdische Mine zu transportieren.

Beim Stollenbergbau werden horizontale Stollen von der Seite eines Hügels oder Berges in den Erzkörper getrieben, sodass der Zugang zu den unterirdischen Lagerstätten ohne einen vertikalen Schacht möglich ist.

Beim Kammer- und Pfeilerbergbau schließlich wird der Erzkörper in Kammern oder Räume unterteilt, wobei die Erzpfeiler die Decke stützen. Diese Methode ist für Lagerstätten mit stabilen Gesteinsverhältnissen geeignet.

Tagebaubetrieb

Bei dieser Art des Bergbaus werden große, tiefe Gruben ausgehoben, um an Erzkörper nahe der Oberfläche zu gelangen. Diese Methode wird bei oberflächennahen Lagerstätten angewandt und kann zu erheblichen Umweltbeeinträchtigungen führen, da große Flächen ausgehoben werden.
Der Tagebau ist zwar für flache Platinvorkommen geeignet, kann aber aufgrund des Aushubs großer Flächen zu erheblichen Umweltbeeinträchtigungen führen, sodass diese Methode heute in vielen Bergbaubetrieben weniger beliebt ist.

Schwemmlandbergbau/Alluvialer Bergbau

Alluvialer Bergbau ist die Gewinnung wertvoller Mineralien aus Sedimentablagerungen, die sich in der Regel in Flussbetten, Überschwemmungsgebieten oder in Gebieten befinden, in denen Wasser erodiertes Material transportiert hat.

Er beginnt mit natürlicher Erosion, bei der geologische Kräfte Mineralien aus ihren Quellen herauslösen. Das Wasser transportiert diese Materialien und lagert sie ab, wenn seine Geschwindigkeit nachlässt. Bergleute bauen diese Sedimente manuell oder mechanisch ab und konzentrieren sich dabei auf wertvolle Mineralien wie Gold, Diamanten oder Platin.
Techniken wie das Schwenken und die Schwerkraftabscheidung werden eingesetzt, um wertvolle Mineralien von weniger wertvollen Bestandteilen zu trennen. Nach der Anreicherung erfolgt eine weitere Verarbeitung, einschließlich Raffination oder Schmelzen, um das Endprodukt zu erhalten.

Diese Methode wird häufig bei leicht zu transportierenden Mineralien angewandt und variiert je nach Zielmineral und Umfang des Abbaus.

Laugung auf Halde

Dieses Verfahren wird zur Gewinnung wertvoller Metalle, häufig aus minderwertigen Erzen, eingesetzt. Bei dieser Methode wird das Erz zerkleinert und zu Haufen oder Stapeln aufgeschichtet. Dann wird eine Auslaugungslösung, die in der Regel Chemikalien wie Zyanid enthält, auf den Erzhaufen aufgebracht. Mit der Zeit sickert die Lösung durch den Haufen und löst die Zielmetalle auf.

Die gelösten Metalle werden dann aufgefangen und zur Gewinnung des gewünschten Metalls weiterverarbeitet, während das verbleibende Abfallmaterial in der Regel auf umweltverträgliche Weise entsorgt wird. Die Haufenlaugung ist eine kosteneffiziente Technik für bestimmte Arten von Erzkörpern.

In-situ-Gewinnung (ISR)

In-situ-Rückgewinnung (ISR), auch bekannt als In-situ-Auslaugung oder Lösungsbergbau, ist eine Bergbaumethode zur Gewinnung wertvoller Mineralien aus Erzkörpern, ohne das Erz physisch zu entfernen. Stattdessen wird eine Auslaugungslösung direkt in die Erzlagerstätte unter Tage eingeleitet.

Diese Lösung löst die Zielmineralien auf, und die entstehende trächtige Lösung wird zur Aufbereitung an die Oberfläche gepumpt. Die ISR gilt als umweltfreundlich, da sie die Oberflächenstörung und das Abfallaufkommen minimiert, was sie zu einer bevorzugten Methode für bestimmte Arten von Lagerstätten macht.

Obwohl Platin aufgrund seiner Stärke und Schönheit bei Juwelieren und Verbrauchern sehr beliebt ist, hat das silberweiße Metall eine Reihe von Verwendungsmöglichkeiten, von denen einige ziemlich überraschend sind.

Katalyse

Platin wird als Katalysator für die Herstellung von Chemikalien wie Silikon, Salpetersäure und Benzol verwendet. Die sechs Platingruppenmetalle (Iridium, Palladium, Platin, Rhodium, Ruthenium und Osmium) sind alle für ihre beeindruckenden katalytischen Fähigkeiten bekannt (d. h. diese Metalle erhöhen die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen zwischen Substanzen, ohne deren physikalische Eigenschaften zu verändern).

Autoteile

In der Automobilindustrie ist Platin ein wichtiger Bestandteil von Katalysatoren. Etwa die Hälfte des Platinbedarfs entfällt auf Katalysatoren für Transportfahrzeuge wie Busse, Autos und Lastwagen.

Diese Geräte wandeln schädliche Abgase wie Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NOx) und unverbrannte Kohlenwasserstoffe in weniger schädliche Stoffe wie Kohlendioxid (CO2), Stickstoff und Wasserdampf um.

Schmuck

Platin und Platindraht sind in der Schmuckherstellung aus mehreren Gründen ein sehr beliebtes Material. Ihr natürlicher, silbrig-weißer Glanz verleiht ihnen ein zeitloses und elegantes Aussehen, das zu verschiedenen Edelsteinen und Designs passt. Die außergewöhnliche Langlebigkeit von Platin sorgt dafür, dass Schmuckstücke im Laufe der Zeit nicht beschädigt werden, was es zu einer perfekten Wahl für Erbstücke macht.

Platindraht - dünne, biegsame Stränge aus dem Edelmetall Platin - hat eine Formbarkeit, die eine filigrane und delikate Verarbeitung ermöglicht. Die hypoallergenen Eigenschaften von Platin machen es auch für Menschen mit empfindlicher Haut geeignet.

Gesundheitswesen

Im Gesundheitswesen sind Platinverbindungen Bestandteil einiger Chemotherapeutika und werden auch in Herzschrittmachern und sogar in Zahnfüllungen verwendet. Auch in der Elektronikindustrie gibt es verschiedene Anwendungen für Platin, z. B. in Computerfestplatten.

Cisplatin ist eine platinhaltige Verbindung, die als Chemotherapeutikum zur Behandlung verschiedener Krebsarten eingesetzt wird. Es greift in die DNA der Krebszellen ein und verhindert deren Vermehrung und Wachstum. Weitere platinhaltige Chemotherapeutika sind Carboplatin und Oxaliplatin.

Militärische Anwendungen

Im Verteidigungsbereich wird Platin seit langem wegen seiner Stärke geschätzt, die weit über die einfache Kratzfestigkeit hinausgeht. Das Metall hält hohen Temperaturen stand, verfügt über stabile elektrische Eigenschaften und ist äußerst widerstandsfähig gegen chemische Angriffe.

Die Beschichtung von Triebwerksschaufeln mit platinbasierten Produkten schützt diese beispielsweise bei Temperaturen von bis zu 2.000 Grad Celsius (3.632 Grad Fahrenheit).
"Platin war ein wichtiges strategisches Verteidigungsmetall, das während des Zweiten Weltkriegs verwendet wurde und damals nicht für die Verwendung in Schmuckstücken zugelassen war", sagt Luker. Auch heute noch ist Platin so wichtig für Wirtschaft und Verteidigung, dass es als eines der 35 Mineralien aufgeführt wurde, die als kritisch für die nationale Sicherheit und die Wirtschaft der USA gelten.

Fazit

Mit einem solchen Hintergrund scheint es, dass der Ruf und der Preis von Platin in der Tat gerechtfertigt sind.