ПЛА́ТИНА

ПЛА́ТИНА (лат. Platinum), Pt, хи­мич. эле­мент VIII груп­пы ко­рот­кой фор­мы (10-й груп­пы длин­ной фор­мы) пе­рио­дич. сис­те­мы; ат. н. 78, ат. м. 195,084; от­но­сит­ся к пла­ти­но­вым ме­тал­лам. При­род­ная П. со­сто­ит из ста­биль­ных изо­то­пов ¹⁹²Pt (0,79%), ¹⁹⁴Pt (32,9%), ¹⁹⁵Pt (33,8%), ¹⁹⁶Pt (25,3%), ¹⁹⁸Pt (7,2%) и сла­бо­ра­дио­ак­тив­но­го изо­то­па ¹⁹⁰Pt (0,01%, T_1/2 6,5·10¹¹ лет); искус­ст­вен­но по­лу­че­ны ра­дио­изо­то­пы с мас­со­вы­ми чис­ла­ми 166–202. П. от­но­сит­ся к ред­ким эле­мен­там; кон­цен­тра­ция в зем­ной ко­ре 5·10^–7% по мас­се. Встре­ча­ет­ся в ви­де са­мо­род­ков, спла­вов с Fe (по­ли­ксен), Pd или Ir и со­еди­не­ний с As или S, а так­же в со­ста­ве суль­фид­ных по­ли­ме­тал­лич. руд (см. Пла­ти­на са­мо­род­ная, Пла­ти­но­вые ру­ды).

Са­мо­род­ная П. ис­поль­зо­ва­лась для из­го­тов­ле­ния ре­мес­лен­ных из­де­лий в Древ­нем Егип­те, Эфио­пии, Юж. Аме­ри­ке. В 16–17 вв. исп. ко­ло­ни­за­то­ры до­бы­ва­ли по­пут­но с зо­ло­том тя­жё­лый бе­лый ме­талл, ко­то­ро­му да­ли назв. «П.» (от исп. plati­na, умень­ши­тель­ное от plata – се­реб­ро). Опи­са­ние «П.» как ог­не­стой­ко­го ме­тал­ла впер­вые сде­ла­но Ю. Ц. Ска­ли­ге­ром в 1557. От­кры­тие П. час­то при­пи­сы­ва­ют исп. ис­сле­до­ва­те­лю А. де Уль­оа, ко­то­рый в 1745 при­вёз в Ев­ро­пу с зо­ло­тых руд­ни­ков Юж. Аме­ри­ки об­раз­цы са­мо­род­ной П. (не­за­ви­си­мо от не­го брит. ме­тал­лург Ч. Вуд при­слал в 1741 ана­ло­гич­ные об­раз­цы с Ямай­ки). Са­мо­сто­ят. ме­тал­лом П., ко­то­рую пер­во­на­чаль­но счи­та­ли бе­лым зо­ло­том, при­зна­на в сер. 18 в., по­сле пуб­ли­ка­ции в 1748 от­чё­та А. де Уль­оа. В чис­том ви­де ме­талл впер­вые вы­де­лен У. Вол­ла­сто­ном в 1803–04.

Кон­фи­гу­ра­ция внеш­ней элек­трон­ной обо­лоч­ки ато­ма П. 4f145d⁹6s¹; сте­пе­ни окис­ле­ния от +1 до +6 (наи­бо­лее ус­той­чи­вы +2 и +4), элек­тро­от­ри­ца­тель­ность по По­лин­гу 2,2; атом­ный ра­ди­ус 138 пм, ион­ные ра­диу­сы (ко­ор­ди­нац. чис­ло 6) Pt²⁺ 94 пм, Pt⁴⁺ 77 пм, Pt⁵⁺ 71 пм. При нор­маль­ных ус­ло­ви­ях П. – се­ро­ва­то-бе­лый бле­стя­щий пла­стич­ный ме­талл; кри­стал­лич. ре­шёт­ка гра­не­цен­три­ров. ку­би­че­ская; t_пл 1769 °С, t_кип ок. 3800 °С, плот­ность 21450 кг/м³; удель­ное элек­т­рич. со­про­тив­ле­ние 9,85 мкОм·см (0 °С), те­п­ло­про­вод­ность 74,1 Вт/(м·К). В на­гре­том со­стоя­нии про­ка­ты­ва­ет­ся и сва­ри­ва­ет­ся.

П. хи­ми­че­ски ус­той­чи­ва. Не рас­тво­ря­ет­ся в боль­шин­ст­ве ки­слот, мед­лен­но взаи­мо­дей­ст­ву­ет с го­ря­чей H₂SO₄ и жид­ким Br₂, реа­ги­ру­ет с цар­ской вод­кой. При на­гре­ва­нии на воз­ду­хе и в О₂ об­ра­зу­ет ле­ту­чие ок­си­ды. Из­вест­ны чёр­ный PtO, ко­рич­не­вый PtO₂, крас­но­ва­то-ко­рич­не­вый PtO₃, а так­же Pt₂O₃ и Pt₃O₄. Все они раз­ла­га­ют­ся при на­гре­ва­нии. Гид­ро­ли­зом со­лей П. вы­де­ле­ны гид­ро­кси­ды Pt(OH)₂ и Pt(OH)₄. П. об­ра­ти­мо по­гло­ща­ет Н₂ (до 100 объ­ё­мов на один объ­ём П.). При на­гре­ва­нии взаи­мо­дей­ст­ву­ет с F₂, об­ра­зуя при ат­мо­сфер­ном дав­ле­нии PtF₃, PtF₄ и PtF₅, при по­вы­шен­ном дав­ле­нии – ле­ту­чий вы­со­ко­ре­ак­ци­он­но­спо­соб­ный PtF₆. Гек­саф­то­рид П. яв­ля­ет­ся силь­ней­шим окис­ли­те­лем, реа­ги­ру­ет с O₂, NO и Xe с об­ра­зо­ва­ни­ем O₂PtF₆, NOPtF₆ и XePtF₆ (гек­саф­то­ро­п­ла­ти­нат ксе­но­на – пер­вое из по­лу­чен­ных со­еди­не­ний бла­го­род­ных га­зов).

П. об­ра­зу­ет тер­ми­че­ски не­ус­той­чи­вые га­ло­ге­ни­ды PtX₂, PtX₄ (X – Cl, Br, I), а так­же мно­го­числ. ком­плекс­ные со­еди­не­ния [PtX₄]^2– и [PtX₆]^2–. По­лу­че­ны ам­ми­ны П., напр. [Pt(NH₃)₂]Cl₂. П. взаи­мо­дей­ст­ву­ет с халь­ко­ге­на­ми, вы­де­ляя не­рас­тво­ри­мые суль­фи­ды PtS и PtS₂, се­ле­ни­ды и тел­лу­ри­ды, реа­ги­ру­ет с фос­фо­ром. Вы­де­ле­ны ком­плекс­ные со­еди­не­ния Pt⁰, напр. Pt(PF₃)₄, а так­же пла­ти­на­ор­га­ни­че­ские со­еди­не­ния. При на­гре­ва­нии с уг­ле­ро­дом и крем­ни­ем П. об­ра­зу­ет твёр­дые рас­тво­ры.

При пе­ре­ра­бот­ке мед­но-ни­ке­ле­вых руд П. вме­сте с Au, Ag и др. пла­ти­нои­да­ми кон­цен­три­ру­ет­ся в чер­но­вых Ni и Cu; при элек­тро­ли­тич. очи­ст­ке Ni и Cu пе­ре­хо­дит в шлам, из ко­то­ро­го по­лу­ча­ют кон­цен­трат пла­ти­но­вых ме­тал­лов. Кон­цен­трат рас­тво­ря­ют в го­ря­чей цар­ской вод­ке, до­бав­ля­ют вос­ста­но­ви­тель для уда­ле­ния из­быт­ка HNO₃, с по­мо­щью NH₄Cl оса­ж­да­ют (NH₄)₂[PtCl₆] и при 800–1000 °С раз­ла­га­ют (NH₄)₂[PtCl₆] до губ­ча­той П., ко­то­рую очи­ща­ют по­втор­ным рас­тво­ре­ни­ем, оса­ж­де­ни­ем и про­ка­ли­ва­ни­ем. Вос­ста­нов­ле­ни­ем со­лей по­лу­ча­ют вы­со­ко­дис­перс­ную П. – т. н. пла­ти­но­вую чернь, яв­ляю­щую­ся ак­тив­ным ка­та­ли­за­то­ром.

Осн. об­лас­ти при­ме­не­ния П., её со­еди­не­ний и пла­ти­но­вых спла­вов – ав­то­мо­би­ле­строе­ние (сплав Pt с Pd – ка­та­ли­за­тор до­жи­га­ния вы­хлоп­ных га­зов ав­то­мо­би­лей), элек­тро­тех­ни­ка и элек­тро­ни­ка (спла­вы П. – ма­те­риа­лы кон­так­тов элек­трич. при­бо­ров и пе­чей со­про­тив­ле­ния), неф­те­хи­мич. и ор­га­нич. син­тез (П. – ка­та­ли­за­тор гид­ри­ро­ва­ния, изо­ме­ри­за­ции, цик­ли­за­ции, вос­ста­нов­ле­ния и др. ре­ак­ций ор­га­нич. со­еди­не­ний; ка­та­ли­за­тор син­те­за HNO₃, H₂SO₄; ка­та­ли­за­тор очи­ст­ки Н₂), сте­коль­ная пром-сть (ма­те­ри­ал тиг­лей для вар­ки стек­ла, филь­ер для про­из-ва стек­ло­во­лок­на), из­ме­ри­тель­ная тех­ни­ка (ма­те­ри­ал для тер­мо­пар и тер­мо­мет­ров со­про­тив­ле­ния). П. ис­поль­зу­ют так­же для про­из-ва ла­бо­ра­тор­ной по­су­ды (ам­пу­лы, тиг­ли, ча­ши, ло­доч­ки, сет­ки), в ка­че­ст­ве ано­дов пром. и ла­бо­ра­тор­ных элек­тро­ли­зё­ров, спла­вы П. – для из­го­тов­ле­ния хи­рур­гич. ин­ст­ру­мен­тов и по­сто­ян­ных маг­ни­тов (сплав с Со). В ви­де на­но­ча­стиц П. при­ме­ня­ют как элек­тро­ка­та­ли­за­тор в то­п­лив­ных эле­мен­тах.

Значит. часть П. ис­поль­зу­ет­ся в про­из-ве юве­лир­ных из­де­лий. П. яв­ля­ет­ся ва­лют­ным ме­тал­лом. В Рос­сии в 1828–45 вы­пус­ка­лись мо­не­ты из П. для ре­гу­ляр­но­го об­ра­ще­ния, в 1977–95 – ин­ве­сти­ци­он­ные мо­не­ты.

Ми­ро­вое про­из-во П. из пер­вич­ных ис­точ­ни­ков в 2010 со­ста­ви­ло 185,5 т, из них ок. 24 т в Рос­сии. Ор­га­ни­зо­ва­на пе­ре­ра­бот­ка ло­ма пла­ти­ны.