نظرة عامة:
البلاتين Platinum عنصر انتقالي يقع في المجموعة رقم 10 في الجدول الدوري الذي هو عبارة عن مخطط بياني يوضح علاقة العناصر الكيميائية مع بعضها البعض.
البلاتين هو أحد المعادن في مجموعة تسمى باسمه وتشتمل على العناصر الآتية: (الروثينيوم، الروديوم، البلاديوم، الاوزميوم والاينديوم)>
وموقعهم في الجدول الدوري في الصف رقم 6 وبالمجموعة الفرعية رقم 8 تحت المجموعة رقم 10 في الجدول الدوري.
فوائد معدن البلاتين
تعتبر مجموعة البلاتين من العناصر النفيسة وهذا يعزى إلى أنها خاملة نسبياً حيث أنها لا تتحد أو تتفاعل مع معظم العناصر أو المركبات، مما يجعل لها بعض الاستخدامات فهي تدخل على سبيل المثال في تصنيع الاجهزة المعملية وذلك لأنها لن تتفاعل مع المواد التي ستتلامس مع تلك الأجهزة.
| الرمز | العدد الذري | الكتلة الذرية | العائلة |
| Pt | 78 | 195.08 | المجموعة 10
عنصر انتقالي |
يستخدم البلاتين كعامل حفاز ويُعرف العامل الحفاز بأنه ماده تسرع التفاعل الكيميائي بدون حدوث أي تغيير فيه. وعلى سبيل المثال المحول الحفاز في نظام عادم السيارات من الممكن أن يحتوى على عنصر البلاتين 95.
الاكتشاف والتسمية:
وجدت أول معرفة مرجعية البلاتين Platinum فى كتابات الفيزيائي الإيطالي سكولار والشاعر يوليوس قيصر سكاليجر في الفترة مابين 1484 –1558. رأى سكاليجر على ما يبدو البلاتين أثناء زيارته أمريكا الوسطى فى عام 1557.
وقد أشار إليه بأنه معدن صلب، وقد أشرك المواطنون بالعمل معه لكن لم يكن معه الإسبان. سمي المعدن بلاتينا (أي قليل الفضة) وقد أطلق هذا الإسم بواسطة المواطنين.
حيث تم الحصول عليه أثناء التعدين للفضة والذهب وظن المواطنون أن ليس له استخدام واعتقدوا أنه شيءْ مزعج.
أول من إكتشف البلاتين Platinum
أول توصيف كامل للبلاتين كان بواسطة قائد ورجل عسكري له جنسية اسبانية يدعى دون أنطونيو (1716 – 1795) أثناء خدمته فى جنوب أمريكا من (1735-1746)، وقد جمع عينات من البلاتين وأخيراً كتب تقرير عنه، واصفاً تعدينه أو استخراجه وكذلك استخداماته.
وقد منح ائتمانًا لاكتشاف البلاتين على أساس التقرير الذي كتبه. انتشرت التقارير عن هذا العنصر فى أوروبا، حيث كانوا العلماء مسحورين بخواصه الفيزيائية؛ ليس فقط لجمال روعته عند النظر إليه ولكن أيضاً لمقاومته للتآكل (الصدأ).
نظر العديد من الناس لاستخدامه في صناعة المجوهرات والتحف الفنية مثل الذهب والفضة. وبدأ الطلب عليه في الازدياد وأدى ذلك إلى المسمى عصر البلاتين “بإسبانيا”.
الخواص الفيزيائية:
البلاتين له لون فضي – رمادي و معدنه لامع وهو طيع ولدن، معنى طيع أي أنه قابل للطرق لكي يصبح صفائح رقيقة ومع المزيد من الطرق تصل إلى صفائح رقيقة جدا لا يزيد سمكها عن 100 ذرة، أرفع من رقائق الألومنيا.
أما لدن فيعني أنه يمكن سحبه إلى أسلاك رفيعة وله نقطة انصهار مقدارها حوالي 1773 درجة مئوية (3223 فهرنهايت)، ودرجة غليان حوالي 3827 درجة مئوية (6921 فهرنهايت). كثافته 21.45 جم لكل سم مكعب مما يجعله من أكثر العناصر كثافة.
الخصائص الكيميائية لعنصر البلاتين Platinum
يعتبر البلاتين معدن غير نشط كيميائياً،عندما يتعرض للهواء لا يؤثر على سطحه البراق (لا يتآكل) ولا يتأثر بمعظم الأحماض، لكنه يذوب فى الماء الملكي (خليط من حمض الهيدروليك وحمض النيتريك) ولكن لا يتفاعل مع أياً منها بمفرده.
البلاتين يمكن أيضاً أن يذوب فى القلويات الساخنة، القلويات هي مواد كيميائية لها خواص عكس الحموض. هيدروكسيد الصوديوم (ماده كاوية) وماء الجير هما أحد أمثلة المواد القلوية.
يتميز البلاتين بخاصية امتصاص كميات كبيرة من غاز الهيدروجين عند درجات حرارة عالية، حيث أن البلاتين يمتص الهيدروجين مثلما الاسفنج يمتص الماء.
وجوده في الطبيعة:
تتواجد المعادن المكونة لمجموعة البلاتين معاً، وهو مما ينشأ عنه صعوبات عند استخراجه ومحاولة فصله من مجموعة المعادن الأخرى.
وهو ليس مثل الذهب، لا تتواجد تلك المعادن بكميات كبيرة حتى يمكن استخراجها، لكن عادة يتم استخراجه كمعدن ثانوي عند استخراج معادن أخرى مثل:-
(النحاس والنيكل).
البلاتين من أندر العناصر. يمكن تخمين وفرته حوالي 0.01 جزء في المليون من القشرة الأرضية. تعتبر جنوب إفريقيا المورد الأكبر للبلاتين.
في عام 1996 أنتجت جنوب إفريقيا 117 طن من البلاتين، الدولة الثانية من ناحية الإنتاج على مستوى العالم هي كندا فهي أنتجت 8.260 طن في عام 1996، وتأتي الولايات المتحدة كمنتج كبير حيث معظم الإنتاج من مناجم ستيل ووتر بولاية مونتانا.
نظائر البلاتين Platinum
- يوجد للبلاتين ستة نظائر طبيعية وهي (190 ,192 , 194, 195 , 196 ,198) من هؤلاء كلهم لا يوجد غير النظير الـ 190 هو الذي له نشاط إشعاعي .
- النظائر لها شكلان أو أكثر للعنصر .
- تختلف النظائر من واحدة إلى أخرى طبقًا للعدد الكتلي. العدد الكتلي يكتب على يمين اسم العنصر، ويمثل العدد الكتلي عدد البروتونات بالإضافة إلى عدد النيترونات فى نواة ذرة العنصر.
- عدد البروتونات تحدد العنصر، ولكن عدد النيترونات في الذرة لأي عنصر يتباين (كل تباين هو نظير).
- تم إنتاج النظائر المشعة للبلاتين أيضاً بطريقة صناعية. تلك النظائر يتم إنتاجها عند توجيه جسيمات دقيقة جدًا إلى الذرات، تلك الجسيمات تلتصق بالذرات وتجعلها ذات نشاط إشعاعي.
لا يوجد لنظائر البلاتين المشعة أي استخدام تجاري .
يمكنك الأطلاع أيضًا على: السترونشيوم Strontium
استخلاص البلاتين:
يعد فصل البلاتين من معادن البلاتين الأخرى التحدي الأساسي للحصول على بلاتين نقي، الخطوة الأولى في عملية الفصل هي إذابة الخليط فى الماء الملكي.
حيث أن البلاتين يذوب فى الماء الملكي، بينما معادن البلاتين الأخرى لا تذوب، معدن البلاتين يمكن إزالته من الماء الملكي حيث يكون البلاتين فى صورة اسفنجية من بودرة البلاتين ذات اللون الأسود,
المرحلة الأخيرة هي تسخين تلك البودرة عند درجات عالية جداً حيث ينصهر البلاتين منتجاً معدناً نقياً.
الاستخدامات:
- الاستخدام الأكثر شيوعًا بين الناس هو كمجوهرات.
يرجع ذلك إلى أنه معدن (صلد، جذاب، مقاوم للتآكل) حيث يدخل في صناعة: (الأساور، قرط الأذن، دبوس المشبك المستخدم فى التزين، أساور الساعة، أنواع أخرى من المجوهرات).
لا تعتبر صناعة المجوهرات هي أكثر استخدامات البلاتين أهمية.
حيث يستخدم فى صناعة عوامل الحفز؛ مثال لذلك في الصناعة الحديثة للبترول. حيث يتم معالجة البترول الخام الموجود فى الأرض قبل تحويله إلى غازولين، زيت للوقود، ومنتجات بترولية أخرى. يجب كسر جزيئات البترول عن بعضها، وإعادة ترتيبها ويتم إعادة ربطها بعد ذلك معاً في ترتيب وشكل جزيئي جديد. البلاتين هو من أكثر عوامل الحفز المستخدمة لذلك الغرض.
يستخدم البلاتين كعامل حفز لصناعة مركبات نهائية مثل: الأسمدة، البلاستيك، الأدوية والمنتجات الصيدلانية، والعشرات من المنتجات الأخرى التى تستجد يوميا مثل صناعة حمض النيتريك، حمض النيتريك يستخدم لصناعة الأمونيا ومنها تصنع الأسمدة.
الاستخدام الأمثل للبلاتين من المحتمل أن يكون كمادة محفزة في السيارات؛ حيث أن جميع السيارات الحديثة تمتلك في نظام العادم محول حفزي. وهو جهاز يساعد الغازولين في الاحتراق شبه الكامل وبالتالي تقلل كمية الملوثات المنبعثة فى الهواء الغالبية العظمى تحتوى على البلاتين أو أي معدن من مجموعة البلاتين.
إستخدامات أخرى لعنصر البلاتين Platinum
يستخدم البلاتين أيضا فى شاحنات النقل حيث أن أنواع معينة من ولاعات الإشعال تحتوي على البلاتين؛ بصورة عامة في الولايات المتحدة الامريكية الاستخدام الأكبر والوحيد للبلاتين فى السيارات وشاحنات النقل.
العديد من استخدامات البلاتين تعتمد على نشاطه الكيميائي. بعض من الناس لا يستطيعون العيش بدون قلب اصطناعي حيث يزرع في صدورهم أجهزة ضبط نبضات القلب وهو جهاز يضمن أن نمط نبضات القلب الاصطناعي تعمل بانتظام عموما يتم استبدال هذا الجزء التالف من قلب المريض الذى يقوم بتلك الوظيفة وهو مصنوع من البلاتين حيث يحمي جهاز ضبط القلب من التآكل أو حدوث عطل له مما يجعل الاضطرار الى إضافته بديلاً في الجسم.
يستخدم البلاتين أيضاً بكميات ضئيلة فى السبائك. مثال لذلك سبيكة الكوبالت مع البلاتين لصنع مغناطيسات قوية. السبيكة يتم عملها بواسطة صهر وخلط معدنين أو أكثر. خصائص هذا الخليط يختلف عن خصائص كل معدن بمفرده. يعتبر المغناطيس المصنوع من البلاتين–كوبالت من أقوى المغناطيسات المعروفة.
مركبات البلاتين Platinum
تعد مركبات البلاتين التي لها استخدام تجاري مهم قليلة نسبيًا كما أوردنا سالفًا إنّ منظمات نبضات القلب المصنوعة من البلاتين تحمي الجهاز من التآكل و تلفه من تأثير الأحماض داخل الجسم.
يمكنك الأطلاع أيضًا على: الخواص الكيميائية والفيزيائية لعنصر البور
التأثير على الصحة:
البلاتين فى صورته الغبارية وبعض مركبات البلاتين لها تأثير متوسط على الصحة، لو تم استنشاقه يجعل الشخص يعطس ويسبب التهاب في الأنف، وضيق في التنفس، واذا انسكب على الجلد يحدث طفح جلدي و التهاباً في الجلد.
المصدر:
Platinum, Chemical Element. Chemistry Explained. Retrieved August 11, 2019, from http://www.chemistryexplained.com/elements/L-P/Platinum.html
