عندما تفكر في المجوهرات، ماذا يتبادر إلى ذهنك؟ بالطبع، المجوهرات، ولكن أراهن أنك أيضًا تفكر في الفضة والذهب والبلاتين. هل تعلم أن البلاتين يُعتبر معدنًا ثمينًا؟ المعادن الثمينة نادرة ولها قيمة اقتصادية كبيرة. دعونا نكتشف معًا ما هو البلاتين.
البلاتين هو معدن ثمين يُستخدم في صناعة المجوهرات.
اكتشاف البلاتين
البلاتين موجود منذ فترة طويلة حتى لا يمكن تسجيل اكتشافه لشخص واحد. تم استخدام كمية صغيرة من البلاتين في مصر القديمة حوالي عام 700 قبل الميلاد؛ حيث تم العثور على البلاتين على تابوت في مقبرة الملكة شابينابيت في طيبة. على عكس المواد الأخرى، لم يتم العثور على البلاتين في الثقافات اليونانية والرومانية والصينية.
ومع ذلك، كان الناس على الجانب الآخر من الكرة الأرضية يستخدمونه. في أمريكا الجنوبية، على الحدود بين كولومبيا والإكوادور، تم اكتشاف أدوات جنائزية تحتوي على البلاتين قبل حوالي 2000 عام.
عينة من البلاتين
نظرًا لأننا لا نعرف من اكتشف البلاتين، فإن السؤال الحقيقي هو من قرر أن البلاتين هو معدن فريد، ومتى حدث ذلك؟ على الأرجح كان العالم الإيطالي جوليوس سكاليجر هو أول شخص يعتقد أن البلاتين فريد. في عام 1557، كتب عن معدن من أمريكا الوسطى لا يذوب، وأطلق عليه اسم البلاتين. للأسف، لم يكن هناك من يولي اهتمامًا كبيرًا لسكاليجر، لذا تم اكتشاف البلاتين من جديد لاحقًا.
في القرن الثامن عشر، أصبح الإسبان الذين احتلوا أمريكا الجنوبية مهتمين بمعدن غريب يشبه الفضة ولكنه لا يتأكسد. في عام 1735، درس أنطونيو أولوا البلاتين في بنما وقدم نتائجه للجمعية الملكية في لندن. كان هذا الوقت عندما بدأ الناس في التعرف على أن البلاتين هو فعلاً معدن وعنصر فريد!
استخدام البلاتين في الواقع…
من بين المعادن، يعتبر البلاتين واحدًا من أقل المعادن التي تتفاعل بالاختزال. إنه مقاوم للتآكل بشكل كبير، حتى عند درجات حرارة عالية، مما يجعله عنصرًا فلزيًا. لذا، يتم العثور على البلاتين عادةً في شكله الكيميائي غير المتركب كالبلاتين الطبيعي. إنه موجود في بعض خامات النيكل والنحاس بالإضافة إلى بعض الودائع الطبيعية، بشكل رئيسي في جنوب أفريقيا، حيث تشكل 80% من الإنتاج العالمي. نظرًا لأن البلاتين توجد طبيعياً في الرمال الرواسبية في أنهار مختلفة، كان السكان الأصليون قبل الكولومبيين في أمريكا الجنوبية أول من استخدمها لصنع القطع الفنية.
يُستخدم البلاتين في محولات الاحتراق الكاتاليتيكية، وأدوات المختبر، والاتصالات والأقطاب الكهربائية، ومقاومات البلاتين، وأدوات طب الأسنان، والمجوهرات. كونها معدنًا مهمًا، يشكل البلاتين مخاطر صحية عند تعرضه لأملاحه؛ ومع ذلك، بفضل مقاومته للتآكل، لم يتم ربط البلاتين المعدني بتأثيرات صحية سلبية. يُستخدم مركبات تحتوي على البلاتين، مثل سيسبلاتين وأوكساليبلاتين وكاربوبلاتين، أيضًا في العلاج الكيميائي لبعض أنواع السرطان.
تاريخ البلاتين
اكتشف علماء الآثار آثار البلاتين في الذهب المستخدم في مقابر مصر القديمة بدءًا من عام 1200 قبل الميلاد. استُخدم المعدن من قبل الأمريكيين قبل كولومبيين بالقرب من مدينة إسميرالداس في الإكوادور الحالية لصنع أشياء من سبيكة الذهب الأبيض والبلاتين. للعمل على المعدن، دمجوا مساحيق الذهب والبلاتين من خلال عملية التسخين. السبيكة الناتجة كانت طرية بما يكفي لتشكيلها بواسطة الأدوات. لم يكن البلاتين المستخدم في هذه الأشياء عنصرًا نقيًا ولكن مزيجًا من معادن مجموعة البلاتين، مع كميات صغيرة من الروثينيوم والبالاديوم والإريديوم.
الاكتشاف الأوروبي: يمكن العثور على أول إشارة إلى البلاتين في الثقافة الأوروبية في كتابات الإنساني الإيطالي سيزار سكاليغر في عام 1557. في الكتابة وصف معدنًا غير معروف وجد بين دارين والمكسيك، “الذي لم تستطع أي نار إسبانية أو جهاز حتى الآن أن تسيطر عليه.” يُعتبر أنطونيو دي أولوا في التاريخ الأوروبي مكتشف البلاتين. في عام 1748، أسس أنطونيو دي أولوا أول مختبر لعلم الجيولوجيا في إسبانيا وكان أول من درس البلاتين بشكل منهجي. في عام 1752، أطلق عليه اسم “الذهب الأبيض”.
خصائص البلاتين
الخصائص الفيزيائية
- نستطيع رؤية البلاتين النقي كمعدن لامع ولدن وقابل للتشكيل.
- إنه أبيض فضي اللون. يمتلك البلاتين قوة لدن أعلى من الفضة والذهب والنحاس، مما يجعله أكثر المعادن النقية للدن.
- إنه مقاوم للتآكل، مستقر عند درجات حرارة عالية، وله خواص كهربائية مستقرة.
- يتأكسد البلاتين عند 500 درجة مئوية؛ وغالبًا يتم إزالة هذا الأكسيد حراريًا بسهولة.
- إنه يتفاعل بشكل قوي مع الفلور عند 500 درجة مئوية لتكوين رباعي فلوريد البلاتين.
- يتعرض أيضًا للكلور والبروم واليود والكبريت.
- البلاتين لا يذوب في حمض الهيدروكلوريك وحمض النيتريك ولكنه يذوب في حمض النيتروهيدروكلوريك الساخن.
الخصائص الكيميائية
- أكثر الحالات الأكسدة شيوعًا للبلاتين هي +2 و+4.
- الحالات الأكسدة +1 و+3 أقل شيوعًا نسبيًا.
- بينما البلاتين العنصري غالبًا ما يكون غير نشط كيميائيًا، إلا أنه يذوب في حمض النيتروهيدروكلوريك الساخن لتكوين حمض البلاتين كلورهيدريك مائي.
- البلاتين هو حمض لين وله تفاعل قوي مع الكبريت، كما هو الحال في ثنائي ميثيل سلفوكسيد.
إنتاج البلاتين
تم الحصول على البلاتين، جنبًا إلى جنب مع المعادن الأخرى من مجموعة البلاتين، تجاريًا كناتج ثانوي من استخراج ومعالجة النيكل والنحاس. خلال عملية تكهيف النحاس الكهربائي، تترسب المعادن النبيلة مثل الفضة والذهب والبلاتين في قاع الخلية كـ “طين الأنود”، والذي يعتبر نقطة البداية لاستخراج معادن مجموعة البلاتين.
إذا تم العثور على البلاتين النقي في ترسبات الرواسب الركامية أو خامات أخرى، يتم عزله منها من خلال طرق مختلفة لإزالة الشوائب. نظرًا لأن البلاتين أكثر كثافة من العديد من الشوائب، غالبًا ما يتم إزالة الشوائب الخفيفة ببساطة عن طريق تطفيتها في سائل. الشوائب الخفيفة الأخرى مثل النيكل والحديد تتم إزالتها عن طريق تمرير مغناطيس كهربائي فوق الخليط. نظرًا لأن البلاتين يمتلك نقطة انصهار أعلى من معظم المواد الأخرى، فإن العديد من الشوائب غالبًا ما تحترق أو تذوب بعيدًا دون أن يتأثر البلاتين بالذوبان. وأخيرًا، البلاتين مقاوم لحمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك، بينما يتعرض العديد من المواد الأخرى بسهولة لهذين الحمضين. غالبًا ما يتم إزالة الشوائب المعدنية عن طريق تحريك الخليط في أحد الحمضين واسترداد البلاتين المتبقي.
الطريقة المناسبة لتنقية البلاتين الخام، الذي يحتوي على البلاتين والذهب وغيرها من معادن مجموعة البلاتين، هي معالجته بحمض النيتروهيدروكلوريك. في هذه العملية، يذوب البلاتين والبالاديوم والذهب، بينما لا تتفاعل الأسماك الكبريتية والإريديوم والروثينيوم والروديوم.
تطبيقات البلاتين
-
- محفز – يُستخدم البلاتين بشكل أساسي كمحفز في التفاعلات الكيميائية. تم استخدامه كمحفز منذ بداية القرن التاسع عشر. منذ ذلك الحين، تم استخدام مسحوق البلاتين لتحفيز اشتعال الهيدروجين. كما يُستخدم البلاتين في صناعة البترول كمحفز، خاصة في عملية إعادة التحفيز الحفزي لنفثات النفط الخام لتحويلها إلى بنزين عالي الأوكتان، الذي يصبح غنيًا بالمركبات العطرية. تطبيقه الأكثر أهمية هو في محولات الكوات الحفزية في السيارات، حيث يمكنه تمكين احتراق كامل لتراكيز منخفضة من الهيدروكربونات غير المحترقة من الغازات المنبعجة إلى بخار الماء.
- كاستثمار – البلاتين هو مادة خام ثمينة وغنية. يُستخدم البلاتين في صناعة المجوهرات، عادةً في شكل سبائك تحتوي على 90-95٪، بسبب خموده. كما يُستخدم أيضًا لقيمته الرفيعة والجوهرية كمعدن ثمين. في صناعة صناعة الساعات، تستخدم شركات مثل رولكس وباتيك فيليب وبريتلينغ وغيرها البلاتين لإنتاج سلاسل ساعاتها النادرة.
- معيار – من عام 1889 إلى عام 1960، تم تحديد المتر بواسطة طول شريط سبيكة البلاتين والإيريديوم (90:10)، المعروف باسم النموذج الدولي للمتر. ميزان حرارة البلاتين المقاوم (SPRT) هو واحد من أربعة أنواع من مقاييس الحرارة المستخدمة لتحديد مقياس درجة الحرارة الدولي لعام 1990 (ITS-90)، المعيار الدولي لقياس درجات الحرارة. السلك المقاوم للحرارة داخل الميزان مصنوع من البلاتين النقي.
- استخدامات أخرى – يُستخدم البلاتين أيضًا كوكيل لتشكيل سبائك معدنية مختلفة لمنتجات معدنية متنوعة، بما في ذلك الأسلاك الرفيعة، وحاويات المختبر غير قابلة للتآكل، وأدوات الطب الطبية، والتركيبات السنية، والأجهزة الكهربائية، والمقاييس الحرارية المتفاعلة. يُستخدم سبيكة البلاتين-الكوبالت، وهي سبيكة تتألف بشكل تقريبي من ثلاثة أجزاء بلاتين وجزء واحد كوبالت، لإنشاء مغناطيسات دائمة نسبياً قوية. يمكن العثور على أنودات تعتمد على البلاتين في السفن وأنابيب النفط ومراسي الصلب. هذه بعض التطبيقات المتنوعة للبلاتين، تتراوح من دوره كمعيار في تحديد الطول ودرجة الحرارة إلى استخدامه في تطبيقات صناعية وطبية متنوعة. تجعل خصائص البلاتين الفريدة منه مادة ثمينة في مجموعة واسعة من المجالات.
الأسئلة والأجوبة حول البلاتين
السؤال 1: كيف يمكنني معرفة ما إذا كان خاتمي من البلاتين الأصلي؟
الجواب – جميع مجوهرات البلاتين تحمل علامة تشير إلى أصالتها. ابحث عن كلمات مثل “بلاتين”، “PLAT”، أو “PT”، أو تسبقها الأرقام “950” أو “999”. تشير هذه الأرقام إلى نقاوة البلاتين، حيث يكون “999” هو الأنقى.
السؤال 2: هل البلاتين يلتصق بالمغناطيس؟
الجواب – الذهب والفضة والبلاتين ليسوا مغناطيسيين. من المهم ملاحظة أنه إذا كان المعدن مجذباً للمغناطيس، يجب أن يكون خليط سبيكة وليس معدنًا ثمينًا.
السؤال 3: هل البلاتين يتآكل؟
الجواب – البلاتين متين جداً. بينما يتآكل المعادن الثمينة الأخرى وتفقد معدنها عند التجريح، يتآكل البلاتين بمعدل أبطأ بكثير.
روابط ذات صلة:
