Il platino è un metallo prezioso noto per la sua rarità, bellezza e varie applicazioni industriali. È un elemento chimico con il simbolo Pt e il numero atomico 78 nella tavola periodica.

Introduzione: Il platino si trova tipicamente in natura come minerale raro, ma è più comunemente ottenuto come sottoprodotto dell'estrazione di altri metalli, in particolare da minerali contenenti nichel e rame. È un metallo denso, malleabile e altamente resistente alla corrosione, che lo rende prezioso per vari scopi, tra cui gioielli, convertitori catalitici nelle automobili e applicazioni industriali. Il suo nome "platino" deriva dal termine spagnolo "platina", che significa "piccolo". argento”, perché i primi esploratori spagnoli spesso incontravano il platino insieme all’argento depositi e inizialmente lo consideravo un fastidio.

Definizione come minerale: In un contesto geologico, è considerato un minerale quando si trova naturalmente nella crosta terrestre. Di solito si forma come grani piccoli, simili a pepite o grani irregolari in alcuni tipi di rocce e depositi di minerali. Minerali di platino sono comunemente associati ai minerali di nichel e rame e la fonte minerale primaria è spesso il minerale sperrylite (PtAs2). La sperrylite è un minerale di arseniuro di platino che è uno dei pochi presenti in natura minerali contenente platino come componente principale.

Il platino può anche trovarsi in lega con altri elementi in natura. Ad esempio, il platino nativo, costituito principalmente da platino (Pt) e impurità minori, è un evento raro. Di solito si trova in depositi alluvionali, spesso associato ad altri minerali pesanti come oro e palladio.

È importante notare che la stragrande maggioranza della produzione mondiale di platino proviene da fonti primarie (minerali ricchi di elementi del gruppo del platino), piuttosto che dal platino nativo. L'estrazione del platino dai suoi minerali e la sua lavorazione è un processo industriale complesso e ad alta intensità energetica. È molto apprezzato per la sua lucentezza, durevolezza e resistenza all'ossidazione, che lo rendono un materiale prezioso in vari settori e per scopi decorativi.

Dati cella: Gruppo spaziale: Fm3m. a = 3.9231 Z = 4

Nome: Dallo spagnolo platina, diminutivo di plata, argento.

Associazione: leghe Pt-Fe, calcopirite, cromite, magnetite

Proprietà del platino

Cristalli di platino dalla Russia

Il platino è un metallo prezioso noto per la sua rarità, bellezza e varie applicazioni industriali. È un elemento chimico con il simbolo Pt e il numero atomico 78 nella tavola periodica. Ecco un'introduzione e una definizione del platino come minerale:

Introduzione: Il platino si trova tipicamente in natura come minerale raro, ma è più comunemente ottenuto come sottoprodotto dell'estrazione di altri metalli, in particolare da minerali contenenti nichel e rame. È un metallo denso, malleabile e altamente resistente alla corrosione, che lo rende prezioso per vari scopi, tra cui gioielli, convertitori catalitici nelle automobili e applicazioni industriali. Il suo nome "platino" deriva dal termine spagnolo "platina", che significa "piccolo argento", perché i primi esploratori spagnoli spesso incontravano il platino insieme ai depositi d'argento e inizialmente lo consideravano un fastidio.

Definizione come minerale: In un contesto geologico, il platino è considerato un minerale quando si trova naturalmente nella crosta terrestre. Di solito si forma come piccoli grani simili a pepite o grani irregolari all'interno di alcuni tipi di rocce e depositi di minerali. I minerali di platino sono comunemente associati ai minerali di nichel e rame e la fonte minerale primaria del platino è spesso il minerale sperrylite (PtAs2). La sperrylite è un minerale arseniuro di platino che è uno dei pochi minerali presenti in natura contenenti platino come componente principale.

Il platino può anche trovarsi in lega con altri elementi in natura. Ad esempio, il platino nativo, costituito principalmente da platino (Pt) e impurità minori, è un evento raro. Si trova solitamente in depositi alluvionali, spesso associato ad altri minerali pesanti come l'oro e il palladio.

È importante notare che la stragrande maggioranza della produzione mondiale di platino proviene da fonti primarie (minerali ricchi di elementi del gruppo del platino), piuttosto che dal platino nativo. L'estrazione del platino dai suoi minerali e la sua lavorazione è un processo industriale complesso e ad alta intensità energetica. Il platino è molto apprezzato per la sua lucentezza, durevolezza e resistenza all'ossidazione, che lo rendono un materiale prezioso in vari settori e per scopi decorativi.

Proprietà fisiche, chimiche e ottiche del platino

Il platino è un metallo unico e prezioso con una gamma di fattori fisici, chimici e proprietà ottiche che lo rendono adatto a diverse applicazioni industriali, scientifiche e decorative. Ecco alcune delle proprietà chiave del platino:

Proprietà fisiche:

  1. Densità: Il platino è un metallo molto denso, con una densità di circa 21.45 grammi per centimetro cubo (g/cm³). Questa alta densità lo rende pesante e gli conferisce una sensazione sostanziale.
  2. Punto di fusione: Il platino ha un punto di fusione molto alto di circa 1,768 gradi Celsius (3,214 gradi Fahrenheit). Questo elevato punto di fusione lo rende adatto per applicazioni ad alta temperatura.
  3. Punto di ebollizione: Il punto di ebollizione del platino è ancora più alto, a circa 3,827 gradi Celsius (6,920 gradi Fahrenheit), rendendolo resistente alla vaporizzazione ad alte temperature.
  4. Malleabilità e Duttilità: Il platino è un metallo altamente malleabile e duttile, il che significa che può essere facilmente modellato, arrotolato e disegnato in varie forme, rendendolo ideale per la gioielleria e i processi industriali.
  5. Durezza: Il platino è un metallo relativamente tenero rispetto ad altri metalli preziosi, ma è comunque più duro della maggior parte dei metalli vili. La sua durezza può essere migliorata legando con altri elementi.
  6. Colore: Il platino ha un caratteristico colore bianco-argenteo, che contribuisce a renderlo desiderabile per gioielli e altri scopi decorativi.

Proprietà chimiche:

  1. Inerzia chimica: Una delle proprietà chimiche più importanti del platino è la sua resistenza alla corrosione e alle reazioni chimiche. È altamente inerte e non reagisce facilmente con l'ossigeno, l'acqua o gli acidi più comuni, rendendolo una scelta eccellente per l'uso in ambienti corrosivi.
  2. Proprietà catalitiche: Il platino è un catalizzatore altamente efficace per varie reazioni chimiche. La sua superficie può facilitare reazioni importanti in settori come quello automobilistico (nei convertitori catalitici) e nella produzione chimica.
  3. Alligazione: Il platino può essere facilmente legato con altri metalli, come iridio, palladio e rodio, per esaltarne le proprietà e creare leghe con caratteristiche specifiche.

Proprietà ottiche:

  1. Lustro: Il platino ha una lucentezza metallica brillante, che ne aumenta l'attrattiva visiva, rendendolo un metallo ricercato per gioielli e altri scopi ornamentali.
  2. riflettività: Il platino è altamente riflettente, sia nello spettro visibile che infrarosso. Questa proprietà è essenziale in applicazioni come apparecchiature di laboratorio e specchi.
  3. Trasparenza: Il platino non è trasparente, poiché è un metallo denso che non consente il passaggio della luce. Viene spesso utilizzato sotto forma di lamine sottili per alcune applicazioni ottiche.

Queste proprietà rendono il platino un materiale versatile e prezioso per varie applicazioni, che vanno dalla gioielleria e agli oggetti decorativi ai catalizzatori industriali, alle apparecchiature di laboratorio e all'ingegneria delle alte temperature. La sua eccezionale resistenza alla corrosione e all'ossidazione, unita alle sue proprietà catalitiche uniche, lo rendono un elemento indispensabile in molti campi tecnologici e scientifici.

Formazione e comparsa del platino

Il platino è un metallo relativamente raro e prezioso che si forma attraverso processi geologici naturali. Si trova in vari contesti geologici come parte di specifici giacimenti minerari. La formazione e la presenza del platino sono influenzate dalla sua associazione con altri elementi, principalmente nichel e rame. Ecco una panoramica di come si forma il platino e dove si trova tipicamente:

Formazione del platino:

  1. Processi magmatici: La sua fonte primaria sono i depositi di minerali magmatici, che hanno origine dal raffreddamento e dalla solidificazione della roccia fusa (magma) nelle profondità del mantello e della crosta terrestre. Questi depositi sono associati a rocce ignee e sono conosciuti come “depositi di elementi del gruppo del platino (PGE)”. I PGE, tra cui platino, palladio e rodio, si trovano spesso insieme in questi depositi.
  2. Cristallizzazione: Durante il raffreddamento dei magmi, dal materiale fuso cristallizzano minerali ricchi di platino e altri PGE. Questi minerali possono includere solfuri come sperrylite (PtAs2), cooperite (PtS) e braggite (Pt, Pd, Ni) S. Il platino si trova spesso in combinazione con questi minerali.

Presenza del platino:

  1. Intrusioni stratificate: Uno degli ambienti geologici più significativi per i depositi di platino sono le intrusioni stratificate, che sono grandi formazioni rocciose ignee stratificate che spesso si estendono in profondità all'interno della crosta terrestre. Queste intrusioni sono tipicamente associate a tipi di rocce ultramafiche e mafiche e sono caratterizzate dalla presenza di minerali solforati ricchi di platino.
  2. Complessi di ofiolite: I depositi di platino possono essere trovati anche nei complessi di ofioliti, che sono frammenti di crosta oceanica e rocce del mantello superiore che sono stati spinti sulle masse continentali. Questi complessi possono contenere depositi di minerali contenenti platino, in particolare in associazione con minerali di cromite.
  3. Depositi alluvionali: In alcuni casi, il platino viene eroso da fonti primarie come intrusioni stratificate e trasportato da fiumi e torrenti. Nel corso del tempo può accumularsi nei depositi alluvionali, spesso insieme ad altri minerali pesanti come l’oro. È qui che occasionalmente si trova il platino nativo, che è un metallo di platino quasi puro.
  4. Residui da Processi Industriali: Il platino è talvolta un sottoprodotto di vari processi industriali, in particolare quelli che comportano la raffinazione dei minerali di nichel e rame. In questi casi, dai residui di questi processi si estrae il platino.

È importante notare che è relativamente raro nella crosta terrestre e la sua estrazione ed estrazione possono essere economicamente impegnative a causa della sua scarsa abbondanza naturale. I maggiori produttori di platino sono tipicamente il Sudafrica, la Russia e lo Zimbabwe, dove si trovano depositi significativi di elementi del gruppo del platino.

L'esplorazione e l'estrazione del platino vengono effettuate utilizzando una combinazione di indagini geologiche, perforazione e tecniche minerarie per individuare ed estrarre il metallo dalle sue fonti primarie, rendendolo una risorsa essenziale per varie applicazioni industriali, compresi i convertitori catalitici nelle automobili e la produzione di gioielli di alto valore.

Aree di applicazione e utilizzo

Il platino ha una vasta gamma di applicazioni e viene utilizzato in vari settori grazie alla sua combinazione unica di proprietà fisiche e chimiche. Alcune delle sue principali aree di applicazione e utilizzo includono:

  1. Industria automobilistica:
    • Convertitori catalitici: È un componente chiave nei convertitori catalitici, che vengono utilizzati per ridurre le emissioni nocive dei veicoli convertendo sostanze inquinanti come il monossido di carbonio (CO), gli idrocarburi (HC) e gli ossidi di azoto (NOx) in sostanze meno nocive. Palladio e rodio, anch'essi parte dei metalli del gruppo del platino (PGM), sono utilizzati nei convertitori catalitici insieme al platino.
  2. Gioielli e ornamenti:
    • Gioielli preziosi: Il platino è molto apprezzato nel settore della gioielleria per il suo aspetto brillante, la sua durata e la sua rarità. Viene spesso utilizzato per realizzare anelli di fidanzamento, fedi nuziali, collane e altri gioielli pregiati.
  3. Elettronica:
    • Elettrodi: L'eccellente conduttività elettrica, la resistenza alla corrosione e la stabilità del platino lo rendono un materiale prezioso per vari componenti elettronici, inclusi gli elettrodi utilizzati in dispositivi come sensori, pacemaker e strumenti di misurazione ad alta precisione.
  4. Applicazioni mediche e dentistiche:
    • Impianti: Il platino è utilizzato in impianti medici come pacemaker e stent grazie alla sua biocompatibilità e resistenza alla corrosione all'interno del corpo umano.
    • Restauri dentali: Il platino può essere trovato nelle leghe dentali utilizzate per restauri come corone, ponti e apparecchi ortodontici.
  5. Processi industriali:
    • Industria chimica: Il platino funge da catalizzatore in numerose reazioni chimiche, inclusa la produzione di prodotti chimici, farmaceutici e petrolchimici.
    • Raffinazione del petrolio: Il platino è utilizzato in petrolio industria per catalizzare vari processi di raffinazione, come la rimozione delle impurità da greggio e la produzione di benzina ad alto numero di ottano.
  6. Produzione del vetro:
    • Produzione di fibra di vetro: Viene utilizzato nella produzione di fibre di vetro di alta qualità utilizzate nelle fibre ottiche e nelle telecomunicazioni.
  7. Aerospaziale ed esplorazione spaziale:
    • Motori a razzo: L'alto punto di fusione del platino e la resistenza alle alte temperature lo rendono adatto all'uso nei motori a razzo e nei componenti aerospaziali.
  8. Energia rinnovabile:
    • Celle a combustibile: Viene utilizzato come catalizzatore nelle celle a combustibile a idrogeno, che possono essere impiegate per la generazione di energia pulita ed efficiente.
    • Celle solari: Viene utilizzato nella produzione di celle solari, dove aiuta a migliorare l'efficienza e la longevità delle celle.
  9. Attrezzature di laboratorio e scientifiche:
    • Crogioli: I crogioli in platino vengono utilizzati per applicazioni ad alta temperatura ed elevata purezza nei laboratori.
    • Termocoppie: Viene utilizzato nelle termocoppie per la misurazione precisa della temperatura.
  10. Valuta e lingotti:
    • Alcuni paesi, come l’Isola di Man e il Regno Unito, hanno utilizzato le monete di platino come forma di valuta.
    • Anche i lingotti e le monete di platino vengono scambiati come forma di investimento.

È importante notare che il platino è un metallo relativamente costoso e raro, il che può influenzarne l'applicazione in vari settori. Inoltre, gli elevati costi di estrazione e raffinazione svolgono un ruolo nel determinare la disponibilità e l’utilizzo del platino in diversi settori. Le sue proprietà uniche, in particolare le sue capacità catalitiche e la resistenza alla corrosione, lo rendono prezioso in applicazioni in cui altri materiali non sono all'altezza.

Fonti e distribuzione mineraria

Miniera di platino di Mogolokwena, Sud Africa

Il platino viene estratto principalmente da fonti geologiche specifiche e non è distribuito uniformemente in tutto il mondo. La maggior parte della produzione di platino proviene da alcune regioni chiave con significativi giacimenti di platino. Ecco alcune delle principali fonti minerarie e la distribuzione del platino:

1. Sudafrica:

  • Il Sudafrica è il più grande produttore mondiale di platino e rappresenta una parte sostanziale dell'offerta globale. Il Complesso Bushveld in Sud Africa è una vasta formazione geologica che contiene numerosi depositi di elementi del gruppo del platino (PGE), tra cui platino, palladio, rodio e altri. Le miniere di questa regione, come quelle di Rustenburg e Mogalakwena, sono tra le più produttive al mondo.

2.Russia:

  • La Russia è il secondo produttore di platino a livello globale. La maggior parte della produzione russa di platino proviene dalla regione di Norilsk-Talnakh in Siberia. I depositi qui fanno anche parte di grandi intrusioni ricche di PGE.

3. Zimbabwe:

  • Lo Zimbabwe è un altro importante produttore di platino. Miniere come il progetto Great Dyke hanno contribuito al ruolo crescente dello Zimbabwe nella produzione globale di platino.

4.Canada:

  • Il Canada è noto per la sua produzione di platino dalla miniera del Lac des Iles in Ontario. L'estrazione mineraria canadese del platino estrae principalmente nichel insieme ad elementi del gruppo del platino.

5. Stati Uniti:

  • Il Complesso Stillwater nel Montana, negli Stati Uniti, è una notevole fonte di platino e palladio. È una delle poche località al di fuori del Sudafrica e della Russia con un'estrazione di platino economicamente redditizia.

6. Altri Paesi:

  • Anche molti altri paesi producono platino in misura minore, tra cui Australia, Colombia e Botswana, tra gli altri.

È importante notare che, sebbene si trovi in ​​varie parti del mondo, i giacimenti più grandi e produttivi sono concentrati solo in poche regioni. Inoltre, il platino viene spesso prodotto come sottoprodotto di altre operazioni minerarie, in particolare quelle focalizzate su nichel e rame. Gli elementi del gruppo del platino (PGE), che comprendono platino, palladio, rodio, iridio, rutenio e osmio, si trovano spesso insieme in questi depositi.

L'estrazione mineraria e l'estrazione del platino sono processi ad alta intensità di capitale e l'elevato valore di mercato del metallo riflette le sfide e i costi associati alla sua produzione. Inoltre, la disponibilità del platino può essere influenzata da fattori quali stabilità politica, condizioni economiche e normative ambientali nei paesi in cui viene estratto. Questi fattori possono avere un impatto sulla distribuzione globale del platino e sulla sua fornitura a vari settori, tra cui quello automobilistico e quello della gioielleria.

Referenze

  • Bonewitz, R. (2012). Rocce e minerali. 2a ed. Londra: pubblicazione DK.
  • Handbookofmineralogy.org. (2019). Manuale di Mineralogia. [online] Disponibile all'indirizzo: http://www.handbookofmineralogy.org [accesso effettuato il 4 marzo 2019].
  • Mindat.org. (2019). Platino: informazioni sui minerali, dati e località.. [online] Disponibile su: https://www.mindat.org/ [Consultato. 2019].