Свойства платиновых металлов

Свойство Ru Rh Pd Os lr Pt Атомный номер 44 45 46 76 77 78 Атомная масса 101,07 102,9055 11906,4 190,2 192,22 195,09 Среднее содержание в земной коре, % по массе -7-7-6-6-7-7 Массовые числа природных изотопов (в скобках указано распространение 96, 98, 99, 100, 101,102 (31, 61), 104 103 (100) 102, 104, 105 (22,23), 106 (27,33), 108 (26,71), 110 (11,8) 184, 186, 187, 188, 189, 190 (26,4), 192 (41,0) 191 (38,5) 193 (61,5) 190, 192 (оба слабо радиоактивны), 194 (32,9), 196(25,2), 198 (7,19) acaaacaa 1,34 1,34 1,37 1,36 1,36 1,39 4+4+4++4+4+ Конфигурация внешних электронных оболочек 718110627291 Состояния окисления (наиболее характерные набраны полужирным шрифтом) 3568334,6,83,4,624г/см3 12,2 12,42 11,97 22,5 22,4 21,45 Температура плавления, °С 2250 1960 1552 ок. 3050 2410 1769 Температура кипения, °С ок. 4900 ок. 4500 ок. 3980 ок. 5500 ок. 5300 ок. 4530 Линейный коэффициент теплового расширения -6-6-6-6-6-6г 0,057 (0°C) 0,059 (20 °C) 0,058 (0°С) 0,0309 (°С) 0,0312 0,0314 (0°С) кдж/кгК. 0,0312 0,247 0,243 0,129 0,131 0,131 кал/смсек — 0,36 0,17 — — 0,17 вт/м — 151 71 — — 71 омсм-6 омсм-8 7,16-7,6 (0°C) 4,7 (0°C) 10,0 (0°C) 9,5 (0°C) 5,40 (25°C) 9,81 (0°C) Температурный коэффициент электросопротивления -4-4-4-4-4-4кгс/мм2** 47200 32000 12600 58000 52000 17330 кгсlмм2 220 139 49 400 164 47 кгс/мм2 — 48 18,5 — 23 14,3 Относительное удлинение при разрыве, % — 15 24—30 — 2 31

* Для Ru обнаружены полиморфные превращения при температурах 1035, 1190 и 1500°С.

** Все механические свойства даны для отожжённых П. м. при комнатной температуре; 1 кгс/мм2 = 10 Мн/м2. Некоторые параметры не приводятся как установленные неточно.

  Применение. Из всех П. м. наибольшее применение имеет Pt. До 2-й мировой войны 1939—45 свыше 50% Pt служило для изготовления ювелирных изделий. В последние 2—3 десятилетия около 90% Pt потребляется для научных и промышленных целей. Из Pt делают лабораторные приборы — тигли, чашки, термометры сопротивления и др., — применяемые в аналитических и физико-химических исследованиях. Около 50% потребляемой Pt (частично в виде сплавов с Rh, Pd, lr, см. Платиновые сплавы) применяют как катализаторы в производстве азотной кислоты окислением NH3, в нефтехимической промышленности и мн. др. Pt и её сплавы используются для изготовления аппаратуры для некоторых химических производств. Около 25% Pt расходуется в электротехнике, радиотехнике, автоматике, телемеханике, медицине. Применяется Pt и как антикоррозионное покрытие (см. Платинирование).

  lr применяют главным образом в виде сплава Pt + 10% lr. Из такого сплава сделаны международные эталоны метра и килограмма. Из него изготовляют тигли, в которых выращивают кристаллы для лазеров, контакты для особо ответственных узлов в технике слабых токов. Из сплава lr с Os делают опоры для стрелок компасов и др. приборов.

  Способностью сорбировать H2 и катализировать многие химические реакции обладает Ru; он входит в состав некоторых сплавов, обладающих высокой твёрдостью и стойкостью против истирания и окисления.

  Rh благодаря своей способности отражать около 80% лучей видимой части спектра, а также высокой стойкости против окисления является хорошим материалом для покрытия рефлекторов прожекторов и зеркал точных приборов. Но главная область его применения — сплавы с Pt, из которых изготовляют лабораторную и заводскую аппаратуру, проволоку для термоэлектрических пирометров и др.

  Pd в виде черни применяется преимущественно как катализатор во многих химических производствах, в частности в процессах гидрогенизации. Из Pd изготовляют ювелирные изделия. Раствор H2[PdCl4] — чувствительный реактив на окись углерода. Полоска бумаги, пропитанная им, чернеет уже при содержании 0,02 мг/л СО в воздухе вследствие выделения Pd в виде черни по реакции:

H2[PdCI4] +H2O + CO = 4HCI + CO2 + Pd.

  Аффинаж П. м. сопровождается выделением ядовитых Cl2 и NOCI, что требует хорошей вентиляции и возможной герметизации аппаратуры. Пары легколетучих RuO4 и OsO4 вызывают общее отравление, а также тяжёлые поражения дыхательных путей и глаз (вплоть до потери зрения). При попадании этих соединений на кожу она чернеет (вследствие восстановления их до RuO2, OsO2, Ru или Os) и воспаляется, причём могут образоваться трудно заживающие язвы. Меры предосторожности: хорошая вентиляция, резиновые перчатки, защитные очки, поглощение паров RuO4 и OsO4 растворами щелочей.

  Лит.: Некрасов Б. В., Основы общей химии, т. 3, М., 1970, с. 170—204; Рипан P., Четяну И., Неорганическая химия, т. 2, Химия металлов, пер. с рум., М., 1972, с. 615—675; Плаксин И. Н., Иридий, в кн.: Краткая хим. энциклопедия, т. 2, М., 1963; Леонова Т. Н., Осмий, Палладий, там же, т. 3, М., 1964; её же, Платина, Родий, Рутений, там же, т. 4, М., 1965; Химия рутения, М., 1965; Федоров И. А., Родий, М., 1966; Звягинцев О. Е., Аффинаж золота, серебра и металлов платиновой группы, 3 изд., М., 1945; Черняев И. И., Комплексные соединения переходных металлов, М., 1973; Аналитическая химия платиновых металлов, М., 1972; «Известия Сектора платины и других благородных металлов», в. 1—32, Л. — М., 1920—1955 (в. 1—3 вышли под заглавием «Известия Института по изучению платины и других благородных металлов»); Platinum group metals and compounds. Wash., 1971.