Geschichte, Vorkommen, Abbau und Verwendung von Platin

Die erste Erwähnung des Stoffes geht auf das Jahr 1557 zurück, als der italienische Arzt und Humanist Julius Caesar Scaliger das Metall beschrieb, das er in Mittelamerika gefunden hatte. Es war nicht möglich, dieses Metall mit den Mitteln und Methoden zu schmelzen, die es damals gab und die den spanischen Konquistadoren zur Verfügung standen. Daher nannte Scaliger die neue chemische Substanz Platin, was mit "wenig Silber" oder sogar "Silber" übersetzt werden kann.

Dieser Name spiegelte sowohl die Farbe des Metalls (silberweiß) als auch seine unpraktische Verwendbarkeit für die Menschen der damaligen Zeit wider. Daher verwendeten die alten Metallurgen in Ägypten und Amerika das Metall anfangs zur Herstellung von Schmuck und Dekorationsartikeln, indem sie es mit schmelzfähigerem Gold mischten. Vielleicht wurde das Metall deshalb lange Zeit als Weißgold bezeichnet. Die Analogien lagen auf der Hand - wie Gold erwies es sich als äußerst resistent gegen Anlaufen und Korrosion. Andererseits ist das Element sehr plastisch und formbar: Es kann leicht verformt, zu einem Draht gezogen usw. werden. Schließlich ist Platin ein vollwertiges Edelmetall, da es nicht oxidiert und nicht den üblichen Säuren ausgesetzt ist.

Das natürliche Vorkommen von Platin

Die weltweiten Platinreserven sind gering. Der Metallgehalt der Erdkruste beträgt 5 - 10-7 Gewichtsprozent. Es kommt sowohl in reiner Form als auch in Form von Verbindungen vor. Die wichtigsten Mineralien sind Polyxen, das 6 - 10 % Eisen enthält, sowie Platinpalladium, Ferroplatin, Iridoplatin, PtAs2-Sperrylit und eine Reihe komplexerer chemischer Verbindungen, darunter Nickel, Schwefel und Palladium. Das bekannteste dieser Mineralien ist Braggit. Es entsteht bei Kupfer- und Eisenpyriten, die mit Golderz in Berührung kommen, und kristallisiert in kubischer oder seltener oktaedrischer Form. Braggit hat einen metallischen Glanz und enthält auch Spuren von Rhodium und Antimon.

Bis heute haben Wissenschaftler eine ganze Reihe von Isotopen dieses Elements entdeckt: 6 natürliche und 37 künstliche. Die häufigsten Isotope :

• Pt195 (33,83 % der Gesamtmenge)
• Pt194 (32,97 % der Gesamtmenge)
• Pt196 (25,24 % der Gesamtmenge)
• Pt198 (7,16 % der Gesamtmenge)
• Pt192 (0,78 % der Gesamtmenge)
• Pt190 (0,01 % der Gesamtmenge)

Ablagerungen

Die weltweite Platinförderung konzentriert sich auf Südafrika (80% der weltweiten Produktion), Russland und Kanada. Lateinamerikanisches Platin erreichte Europa erst 1735. Das Metall wurde auch in Brasilien in Syenitmineralien gefunden, wo es zusammen mit Gold vorkommt.

Wo wird Platin abgebaut? Zu den größten Lagerstätten gehören:

• Schwemmlandablagerungen im Ural, die in der Region Nizhny Tagil entdeckt wurden ;
• Minen in Lappland (Finnland), wo das Metall mit Diamanten verbunden ist ;
• Lagerstätten in den kanadischen Provinzen Ontario und British Columbia sowie in den weiten, an das Yukon-Tal angrenzenden Gebieten.
• Die Platinvorkommen in Russland befinden sich neben dem Ural auch jenseits des Polarkreises, in der Region Norilsk. Deutschland (Rheintal), Indonesien (Insel Borneo), Spanien, Irland, die USA, Australien und Neuseeland gelten ebenfalls offiziell als Platinabbauländer. Der Umfang der Produktion ist dort jedoch gering und hat noch keine weltwirtschaftliche Bedeutung.

Die Gewinnungsmethode wird durch die Form bestimmt, in der Platin in der Natur im Rohstoff zu finden ist. Beispielsweise ist der größte Teil des in British Columbia abgebauten Platinerzes roh und in Form von Nuggets, die in relativ kleinen Gebieten gefunden werden. Die Nuggets in ihrem Gewicht übersteigen selten eine halbe Unze (14 Gramm). Der Großteil des Metalls liegt in Form von kleinen Körnern vor, die von den Platinproduzenten in magnetische und nichtmagnetische Körner getrennt werden. Letztere machen einen großen Teil der Gesamtmenge aus.

Das reine Metall enthält oft Spuren von Nickel, wie spektrochemische Untersuchungen von Proben aus Russland, Spanien und Amerika belegen. Wenn Platin in Russland abgebaut wird, enthalten die Proben aus Kitlim beispielsweise mindestens 0,1 % Nickel und die magnetischen Rohstoffe aus Nischni Tagil enthalten bis zu 0,75 % Nickel.

Physikalische Eigenschaften von Platin

Das Element ist eines der dichtesten - 21.450 kg / m3, das ist mehr als 21-mal die Dichte von Wasser oder 6-mal die Dichte von Diamanten. Zu den wichtigsten Eigenschaften des Metalls gehören:

• Atomgewicht - 195,1
• Schmelzpunkt -1768,4 0С
• Siedepunkt - 3825 0C

Chemische Eigenschaften von Platin

Die ersten chemischen Untersuchungen wurden bereits im Jahr  1741 von dem britischen Wissenschaftler Charles Wood durchgeführt. Er war es, der das Element erstmals als Metall bezeichnete (als achtes der damals bekannten Metalle) und einige der Eigenschaften von Platin beschrieb.

Reaktionsfähigkeit von Platin

Anfang des 19. Jahrhunderts versuchten die britischen Chemiker William Wollaston und Smithson Tennant, gereinigtes Platin in einer Mischung aus Salpeter- und Salzsäure aufzulösen. Nachdem das Metall vom Rest der Lösung getrennt worden war, wurden Palladium, Rhodium, Osmium, Iridium und später auch Ruthenium im Abfall gefunden. Es ist charakteristisch, dass der Bergbau heute mit einer ähnlichen Technologie betrieben wird: Proben, die das Element enthalten, werden in einer sauren Umgebung aufgelöst, vom Rest der Lösung und den Nebenprodukten getrennt und bei sehr hohen Temperaturen geschmolzen, um reines Metall zu erhalten.

Anwendung von Platin

Platinzylinder werden seit langem als internationaler Standard zur Messung des Gewichts verwendet. Nun wird das Metall verwendet, um hochfeste Teile für verschiedene Maschinen, Werkzeuge und Schmuck herzustellen. Aufgrund seiner sehr geringen Reaktivität wird das Element in einigen Krebsmedikamenten verwendet. Nach neuesten Erkenntnissen verwenden etwa die Hälfte aller Krebspatienten platinhaltige Medikamente, da die Antitumoreigenschaften von Platin bereits gut verstanden sind. Das Metall wird auch in Herzschrittmachern, Zahnkronen und anderen Geräten verwendet, da es eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber Körperflüssigkeiten aufweist und nicht auf lebenswichtige Funktionen reagiert.

Wo wird Platin sonst noch verwendet? In Kombination mit Kobalt wird das Metall zur Herstellung starker Permanentmagnete verwendet, die in Uhrwerken, Motoren und medizinischen Geräten zum Einsatz kommen. Etwa ein Drittel des weltweiten Verbrauchs von Platin als Edelmetall wird für Schmuck verwendet. Insbesondere die meisten großen Diamanten werden in Platingehäuse eingefügt.

Platin in Katalysatoren

Fast die Hälfte des geförderten Platins wird in Katalysatoren verwendet - Fahrzeugkomponenten, die den Ausstoß von Abgasen auf ein akzeptables Maß reduzieren. Sie können die hohen Temperaturen aushalten, die für Oxidationsreaktionen erforderlich sind, in deren Verlauf die Toxizität der Emissionen reduziert wird. Darüber hinaus wird Platin als Katalysator bei der Herstellung von Düngemitteln, Kunststoffen und Benzin verwendet.

Platin als Investition

Da Platin ein Edelmetall ist, wird es in vielen Ländern in Form von Barren gelagert, die für Interbankzahlungen verwendet werden können. Aufgrund der begrenzten Reserven ist das Produktionsvolumen dieser Artikel im Vergleich zu Gold oder Silber jedoch gering.

Recycling von Platin

Auf den Bergbau entfallen etwa 69% des weltweiten Bestands an Platin, während etwa 31% aus dem Recycling von Produkten wie Katalysatoren für Autos, altem Schmuck und Elektroschrott stammen.