پلاتین از عناصر کمیاب در پوسته زمین است که به دلیل کاربردهای متعدد و محدود بودن منابع آن در طبیعت، به عنوان فلزی گرانبها مورد توجه قرار گرفته است.
با توجه به خصوصیات منحصر به فرد فلز ارزشمند پلاتین، امروزه از آن در زمینه های مختلف از جمله خودرو سازی، جواهر آلات، پتروشیمی، کشاورزی، پزشکی و غیره استفاده می شود.
در ادامه قصد داریم به تعدادی از مهم ترین کاربردهای پلاتین صحبت کنیم، با ما همراه باشید.
پلاتین چیست؟
پلاتین یکی از عناصر شیمیایی مشهور و پر کاربرد با نماد Pt و عدد اتمی 78 است که به عنوان فلزی گران قیمت، متراکم، انعطاف پذیر و تا حد زیادی غیر فعال شناخته شده است.
رنگ این فلز سفید-نقره ای است و نام آن از اصطلاح اسپانیایی پلاتینو به معنای نقره اندک گرفته شده است.
پلاتین یکی از عناصر کمیاب در پوسته زمین با متوسط فراوانی تقریبا 5 میکرو گرم در کیلو گرم می باشد که معمولا به همراه سنگ معدن نیکل و مس در آفریقای جنوبی استخراج می شود. این ناحیه 80 درصد پلاتین تولید شده در سطح جهان را تامین می کند.
از آن جا که این فلز بسیار کمیاب است سالانه تنها چند صد تن از آن عرضه می شود و به دلیل کاربردهای مهم از ارزش بالایی برخوردار می باشد.
پلاتین یکی از کم واکنش ترین فلزات است و از مقاومت قابل توجهی در برابر خوردگی حتی در دماهای بالا برخوردار می باشد، به همین دلیل نوعی فلز نجیب محسوب شده و معمولا به صورت خالص در طبیعت یافت می شود.
فلزات نجیب به فلزاتی گفته می شود که در برابر خوردگی و اکسیداسیون در هوای مرطوب مقاوم هستند.
تاریخچه پلاتین
به نظر می رسد قدیمی ترین نمونه کار کشف شده از پلاتین یک تابوت متعلق به مصر باستان است که از قرن 7 قبل از میلاد مسیح به جای مانده اما این فلز تا دو هزار سال بعد از آن برای اروپایی ها و آسیایی ها ناشناخته بوده است.
با این حال حدود 2 هزار سال قبل در سواحل اقیانوس آرام در آمریکای جنوبی کسانی بودند که از پلاتین به خصوص در امور مربوط به تدفین استفاده می کردند.
سال 1557 ژولیوس اسکالیگر، دانشمند ایتالیایی، به شرح فلزی پرداخت که قابل ذوب شدن نبود و با توجه به خصوصیات ذکر شده بدون شک پلاتین بوده است. سال 1735 این فلز به لندن رسید و اعضای انجمن سلطنتی به آن علاقه زیادی پیدا کردند به طوری که تا دهه 1750 پلاتین در سراسر اروپا شناخته شد.
کاربردهای پلاتین
1. خودروسازی
یکی از موارد استفاده پلاتین، کاربرد آن در مبدل های کاتالیزوری خودروها است. کاتالیزورهای اتوماتیک روکش شده با پلاتین به جلوگیری از پخش آلودگی های مضر تولید شده توسط وسایل نقلیه کمک می کنند.
با افزایش مداوم تعداد ماشین ها در جاده های سراسر دنیا، آلودگی هوای ناشی از آن ها به عنوان یک مشکل زیست محیطی مورد توجه قرار گرفته در حالی که پلاتین به همراه پالادیم در کاهش انتشار گازهای گلخانه ای از اهمیت زیادی برخوردار است.
مبدل کاتالیزوری در اتومبیل های مدرن کمک می کند تا بیش از 90 درصد عناصر مضر مانند مونو کسید کربن، هیدرو کربن ها و اکسیدهای نیتروژن موتورهای بنزینی به دی اکسید کربن، نیتروژن و بخار آب کم خطر تبدیل شوند.
در حال حاضر بیش از 95 درصد خودروهای جدید با مبدل های کاتالیزوری عرضه می شوند.
2. جواهر آلات
پلاتین از یک سو یک فلز گران قیمت بسیار قابل انعطاف و شکل پذیر با جلای نقره است و از سوی دیگر کم واکنش ترین فلز گرانبها محسوب می شود که به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و لکه دار شدن در هوای آزاد شناخته شده است. این فلز در هیچ دمایی اکسید نمی شود و حتی باریک ترین قطعات آن نیز بسیار محکم هستند.
پلاتین خالص نسبت به آهن خالص کمی سخت تر بوده، به راحتی ساییده نمی شود و تاب بر نمی دارد.
ویژگی های ذکر شده این فلز را به یکی از فلزات محبوب در زمینه ساخت جواهر آلات به خصوص در شرق تبدیل کرده و احتمالا بهترین و ایمن ترین فلز برای الماس می باشد. از پلاتین در گوشواره ها، انگشترها، آویزها، دستبندهای الماس و غیره استفاده می شود.
3. پترو شیمی
پودر پلاتین اغلب به عنوان کاتالیزور در واکنش های شیمیایی استفاده می شود و الکترودهای پلاتینی معمولا برای فرایندهای مختلف در الکتروشیمیایی کاربرد دارند.
آن ها اغلب با لایه ای از پلاتین سیاه پوشانده می شوند که استفاده از آن در واکنش های شیمیایی مبتنی بر پلاتین نسبت به پلاتین خالص .999 نتیجه بهتری دارد.
4. سرمایه گذاری ها
سرمایه گذاری با پلاتین یک پدیده نسبتا جدید است که با قیمت گذاری این فلز در دهه 1970 آغاز شده است.
اگرچه سکه و شمش های پلاتین نسبت به سکه و شمش های نقره و طلا در جهان کمیاب تر هستند اما معاملات آن ها در سطح دنیا انجام می شود.
5. پزشکی
ترکیبات پلاتین مانند سیس پلاتین در داروهای شیمی درمانی برای درمان انواع خاصی از سرطان استفاده می شوند. پلاتین در اغلب تجهیزات آزمایشگاهی، پروتزهای دندانی، تجهیزات پزشکی و جراحی نیز وجود دارد.
این فلز در تولید انواع مختلف ایمپلنت های پزشکی مانند کاشت سینه، پروتزهای جایگزین مفاصل، دیسک های کمری مصنوعی و غیره کاربرد دارد. سازمان غذا و دارو استفاده از پلاتین را تایید کرده زیرا مدرکی دال بر سمی بودن آن وجود ندارد.
از آلیاژهای پلاتین اسمیم نیز در ایمپلنت هایی همچون ضربان ساز قلب و دریچه های جایگزین استفاده می شود.
6. کابردهای صنعتی مختلف
پلاتین امروزه در صنایع مختلف و در تولیدات روزمره کاربرد زیادی دارد و مانند طلا، مس، نقره و برخی فلزات دیگر دارای یک منبع بسیار محدود است که ممکن است طی چند دهه تمام شود. برخی کاربردهای دیگر پلاتین عبارتند از:
- پلاتین اغلب با کبالت ترکیب شده و برای ساخت آهنرباهای دائمی و قوی استفاده می شود.
- الکترودهای داخل شیشه معمولا با پلاتین مهر و موم می شوند زیرا ضریب انبساط حرارتی این فلز تقریبا برابر شیشه است.
- از پلاتین می توان در اتصالات الکتریکی ولتاژ پایین و سیم های مقاوم الکتریکی استفاده کرد.
- یکی دیگر از کاربردهای پلاتین در آشکار سازهای دمای مقاومت است و به طور گسترده برای اندازه گیری دمای صنعتی استفاده می شود.
- موتورهای توربینی هواپیما اغلب از اپلیکیشن های پلاتین استفاده می کنند.
- پلاتین سیاه اغلب در لامپ های گازی که به طور خودکار روشن می شوند و مشعل های اجاق گاز استفاده می شود.
- کاتالیزورهای پلاتین به تولید اسید نیتریک، ماده اولیه کودها در بخش کشاورزی و مواد منفجره نظامی کمک می کند.
- تولید سیلیکون های خاص ممکن است برای دوام، ضد آب بودن و عایق الکتریکی به پلاتین نیاز داشته باشد.
- تولید سیلیکون برای پوشش های دفع کننده آب، لاستیک های با استحکام بالا و لاستیک های سیلیکون مایع اغلب به کاتالیزورهای پلاتین نیاز دارد. این کاربردهای سیلیکون را می توان در محصولات تمیز کننده، مهر و موم کننده های موتورهای هواپیما و اتومبیل، دستگاه های پزشکی، روکش های کابل ولتاژ بالا، درز گیرهای ساختمانی و همچنین رژ لب ها و حتی شامپوها یافت.
- هاردهای کامپیوتر اغلب حاوی پلاتین در لایه های مغناطیسی خود هستند. از هارد در تلویزیون ها، کنسول های بازی ویدیویی و سایر سیستم های سرگرمی خانگی بهره می برند. پلاتین به کاهش اندازه دیسک کمک کرده و برای بهبود ظرفیت ذخیره سازی مفید است.
- از این فلز در فیبرهای نوری و شیشه های نمایش کریستال مایع به خصوص در لپ تاپ استفاده می شود.
- مقادیر کم پلاتین در مدارهای تلفن همراه وجود دارد.
- پیل های سوختی غشای مبادله پروتون حاوی کاتالیزورهای پلاتین است که امروزه برای تامین انرژی خودروها کاربرد دارد، از پیل های سوختی پلاتین برای تولید انرژی پشتیبان در ساختمان ها نیز استفاده می شود.
- پلاتین در شمع اتومبیل و روکش کیسه های هوای خودرو استفاده می شود، سیلیکون تولید شده توسط پلاتین می تواند از کیسه های هوای نایلونی در برابر انفجار محافظت کند، همچنین دوام زیادی داشته و سال ها بدون فرسایش می ماند.
