logo

logo

logo

logo

logo

البلاتين

بلاتين

Platinum - Platine

البلاتين

 

البلاتين Platinum عنصر معدني بسيط رمزه Pt وعدده الذري 78، يقع في الفصيلة VIII B في جدول مندلييف الدوري. ويطلق على مجموعة معادن الروثينيوم Ru والروديوم Rh والبلاديوم Pd والأُسميوم Os والإيريديوم Ir والبلاتين Pt اسم زمرة المعادن البلاتينية وهي جميعها معادن ثمينة.

وقد أخذ اسم الروثينيوم Ruthenium من اللاتينية «روتينية» Rutheinia ومعناها «روسية» وذلك تكريماً لمكتشفه الكيميائي الروسي كارل كلاوس Karl Claus  (1796- 1864) الذي استطاع عزله عام 1845، أما الأسميوم فقد اكتشفه الإنكليزي تينانت Tennant عام 1804، وقد اشتق اسمه من الكلمة اليونانية Osme التي تعني رائحة، وذلك بسبب الرائحة المميزة لأحد مركباته المتطايرة OsO4؛ واكتشف الإنكليزي ولاَّستون Wallaston الروديوم عام 1804 واكتشف في العام نفسه البلاديوم. أما البلاتين فيعود اكتشافه في المكسيك إلى الشاعر الإيطالي يوليوس قيصر سكاليجر عام 1557 وقد اشتق اسمه من الكلمة الإسبانية Plate التي تعني فِضة.

والجدول 1 يبين بعض خواص هذه المعادن البلاتينية.

 

العنصر

Ru

Rh

Pd

Os

Ir

Pt

نصف القطر الذري (أنغستروم)

1.24

1.25

1.88

1.26

1.26

1.29

الكثافة

21.2

12.4

11.9

22.5

22.4

21.4

درجة الانصهار (س)

2500

1970

1590

2700

2450

1770

أهم الأكاسيد

RuO2

Rh2O2

PdO

OsO2

IrO2

PrO

RuO4

OsO4

PrO2

العدد الذري

44

45

46

76

77

78

الجدول (1)

 

 ويؤلف البلاتين الذي هو أوسع المعادن البلاتينية انتشاراً، 10-6 في المئة من القشرة الأرضية وتؤلف المعادن الخمسة الأخرى 10-7 في المئة. وتكون المعادن البلاتينية مترافقة بعضها مع بعض ومبعثرة في مختلف فلزات المعادن الأخرى كالحديد والفضة والنحاس والنيكل والذهب. وتوجد حرةً في الطبيعة لخمولها الكيمياوي، كما توجد على هيئة مركبات مع الكبريت أو الزرنيخ مثل الكوبريت PtS والسيرّيليت PtAs2. ويتطلب استخلاص المعادن البلاتينية من الفلزات الطبيعية الكثير من العمليات التقنية المعقدة مما يفسر ارتفاع ثمنها. وتختلف طريقة استخلاصها باختلاف الفلز؛ ويُجرى لفصل بعضها عن بعض كثير من العمليات المعقدة التي يعتمد جلها على الطرائق الكيمياوية الكلاسيكية. ولا تتجاوز كمية البلاتين المستخلصة من فلز غني بضعة غرامات من الطن الواحد. ويقدَّر الإنتاج العالمي بما يزيد على (100) طن سنوياً. وتأتي جمهورية جنوب إفريقية والاتحاد السوفييتي (سابقاً) وكندا في المرتبة الأولى في إنتاجه. وتأتي كولومبية في المرتبة الثانية.

يصنع البلاتين على هيئة مسحوق ناعم أسود أو بشكل إسفنجي أو معدني متراص، ويدعى المسحوق «أسود البلاتين» ويستخلص بإرجاع كلوريد البلاتين. وعندما يستخلص البلاتين بتفكيك مركباته بدرجات حرارة منخفضة نسبياً يتكون البلاتين في الحالة «الإسفنجية» أما البلاتين المتراص (كالذي يستعمل في صناعة المجوهرات) فيستخلص بصهر البلاتين الإسفنجي.

خواص البلاتين الفيزيائية

يتصف البلاتين، وهو في حالته الحرة المتراصة، ببريق معدني أبيض فضي، درجة انصهاره مرتفعة 1770ْس، ودرجة غليانه مرتفعة 3800ْس، وهو ثقيل كثافته 21.45، وله قابلية كبيرة للسحب والطرق، وناقليته الكهربائية منخفضة نسبياً، وعامل تمدده الخطي هو الأصغر بين المعادن التجارية جميعها، وهو لا يَسْوَدُّ في الهواء، ويتألف في معظمه من أربعة نظائر هي Pt…198, Pt…196, Pt…195, Pt…194 ونظيرين مشعين بنسبة ضئيلة جداً هما Pt…190 وPt…192.

استعمالاته

البلاتين مؤثر مهم في الوساطة الكيمياوية، فهو يستعمل وسيطاً في صناعة حمض الكبريت والنشادر وحمض الآزوت؛ وبوجوده ينفجر مزيج من الأكسجين والهدروجين للحال كما يؤدي وجوده إلى اشتعال بخار الكحول في الهواء. ويستعمل أيضاً وسيطاً في تفاعلات الهدرجة إذ إنه يمتص الهدروجين، وتزداد درجة امتصاصه له بارتفاع درجة الحرارة، ويكون معظم الهيدْروجين الممتص في الحالة الذرية، ويتمتع بنشاط كيمياوي كبير. تزداد قوة الوساطة بتجزئة المعدن كما في حالة البلاتين الإسفنجي وأسود البلاتين. وبسبب الخمول الكيمياوي الكبير للإيريديوم والبلاتين، استعملت الخليطة المكونة من 90% من البلاتين و10 % من الإيريديوم لصنع المتر والكيلو غرام العيارييْن المحفوظين في جنيف. ويستفاد منه في صنع الأدوات الكيمياوية التي تستعمل في حالات التسخين الشديد لأنه خامل، وهو صعب الانصهار، ويمكن طرقه بسهولة. إلا أنه يجب الحذر عند استعماله بدرجات الحرارة العالية لأنه يتأثر عندئذ بكثير من المواد كالماء الملكي ومحلول الكلور وكلوريد الحديد (III) والقلويات المصهورة، كما يؤلف خلائط مع كثير من المعادن لاسيما الرصاص، والقصدير، والبزموت، والزئبق، ويتحد مع الكربون والفوسفور والكبريت والسيليكون فيصبح قابلاً للكسر. ويمكن تسخين كربونات المعادن القلوية في البواتق البلاتينية من دون أن تتخرش. وتستعمل خليطته مع الكوبلْت في صنع المغانط القوية. وتُلْحَم أسلاك البلاتين في داخل الزجاج لتنقل التيار الكهربائي إلى داخل الأنابيب الزجاجية ومصابيح الإضاءة لأنه عندما يسخن يصبح عامل تمدده مساوياً عامل تمدد الزجاج. ويستعمل هو وخلائطه في صناعة الزجاج وذلك لحفظ الزجاج المصهور أو نقله أو تحريكه. ويستعمل في صناعة السيارات في خلية الوقود وسيطاً لتوليد الكهرباء من تفاعلات كيمياوية. ويدخل في صناعة المجوهرات وفي طب الأسنان إذ يدخل في تركيب حشوة نخور الأسنان.

خواصه الكيميائية

درجات الأكسدة الرئيسة له: +2 و+4 وله درجات أكسدة ثانوية وهي: صفر، و+1و+3 و+5 و+6، ويمتاز بمقاومته لمختلف المؤثرات بالدرجة العادية من الحرارة. له ميل شديد لتكوين مركبات معقَّدة، ومركباته البسيطة إما عديمة الانحلال أو ضعيفة التشرد (التأيّن) في الماء. ينحل بالتسخين بالماء الملكي مكوِّناً H2[PtCl]4، ولا يتفاعل وهو في الحالة المتراصة مع اللامعادن المعروفة في الشروط العادية، ولا يجري التفاعل إلا بالتسخين وبدرجات حرارة متفاوتة. وتزداد شدة التفاعل إذا كان على هيئة مسحوق. وأثبت أكاسيده PtO2، وهو بني اللون ويتفكك بدرجة (650ْس) ويستعمل وسيطاً في تفاعلات هدرجةِ كثيرٍ من المركبات العضوية. أما هدروكسيده Pt(OH)4 فينحل في الحموض والقلويات، ولا تكون نواتج التفاعلات أملاحاً بسيطة بل مركبات معقدة، فمع HCl مثلاً يتكون H2[PtCl]6، ومع NaOH يتكون Na[Pt(OH)]6. وهو يتفاعل مباشرة مع الكبريت S والسيلينيوم Se والتلوريوم Te والفوسفور P والزرنيخ As والبزموت Bi والقصدير Sn والرصاص Pb وبشروط مختلفة وتتكون من ذلك التفاعل نواتج صلبة شبيهة بالمعادن تقاوم الحموض عدا حمض الآزوت. ويتفاعل البلاتين مع الفلور ويتكون PtF6 بلون أحمر غامق ينصهر بالدرجة 61.3ْس، و PtF5 بلون أحمر ودرجة انصهاره 80ْس. و PtF4 بلون بني مصفر. ويعدّ PtF6 من أقوى العوامل المؤكسدة المعروفة فهو يتفاعل مع الأكسجين والكزينون مكوناً O2+PtF6 و Xe(PtF6)n. ويتفكك PtF6 بسهولة متحولاً إلى فلور وفلوريدات بلاتين بدرجة أكسدة أخفض من +6. ويكوّن البلاتين بالاتحاد المباشر مع الهالوجينات الأخرى هاليدات متنوعة بحسب درجة الحرارة، وتتكون المركبات: PtI4 , PtBr4, PtBr2 , PtCl2 , PtCl4 , PtI3 ,PtBr3 , PtCl3 , PtI2. وبصهره مع مزيج من KNO3 وKOH يتكون K2PtO3. ومن مركبات البلاتين بدرجة الأكسدة صفر: Pt(NH3)5، ويكوِّن البلاتين، بخلاف باقي معادن الفصيلة VIII B، مركبات ألكيلية ثابتة حرارياً مثل ( Me= ميتيل) Me3PtI وذلك بالتفاعل بين PtCl4 وMeMg. وقد أدت الدراسات التي أُجريت على معقدات البلاتين (معقدات البلاتين الثنائي خاصة) دوراً كبيراً في تطوير الكيمياء التساندية. إذ تتصف هذه المعقدات، كما هي معقدات البلاتين الرباعي IV، ببطء تفاعلاتها.

 

هيام بيرقدار

 

مراجع للاستزادة:

 

ـ هيام بيرقدار، كيمياء المعادن الانتقالية (الشام للطباعة ـ منشورات جامعة دمشق 1984(.

- Cotton and Wilkinson, Advaneed Inorganic Chemistry, Fourth Edition (John Wiley& Sons 1980).

- James E. Huheey, Inorganic Chemistry, Principles of Structure and Reactivity, Third Edition (Harper& Row 1983).


التصنيف : الكيمياء و الفيزياء
النوع : علوم
المجلد: المجلد الخامس
رقم الصفحة ضمن المجلد : 241
مشاركة :

اترك تعليقك



آخر أخبار الهيئة :

البحوث الأكثر قراءة

هل تعلم ؟؟

عدد الزوار حاليا : 20
الكل : 10389362
اليوم : 1228

ابن خاتمة (أحمد بن علي-)

ابن خاتمة (أحمد بن علي -) (707-771هـ/1307-1369م)   أبو جعفر أحمد بن علي بن محمد ابن علي بن محمد بن خاتمة الأنصاري المري الأندلسي، طبيب من كبار الفقهاء. ولد بالمرية - ثغر جنوبي الأندلس - وبها عاش وأخذ علومه في مجالس شيوخها حتى غدامن كبار قرائها فتصدر للإقراء في جامعها الأعظم، وكان له مجلس علم يقصده كثير من طلاب العلم الذين تخرجوا بعد أن أجازهم ابن خاتمه.
المزيد »