Платина и металлы платиновой группы

Платина (1750 г.) название было заимствовано из испанского языка, где platina — «серебро». Платина, как и серебро, встречается в природе в самородном виде, это серебристо-белый ковкий металл с хорошей коррозионной стойкостью, в отличие от серебра — тяжелый (плотность при комнатной температуре 21,37 г/см3) и тугоплавкий (температура плавления 1772°С), температура кипения — 4400 °C, твердость по шкале Мооса составляет 4—4,5.

Платина пластична (одинаково хорошо прокатывается и протягивается), хорошо полируется, обладает высокой отражательной способностью, имеет низкую теплои электропроводность, малую удельную теплоемкость. Не окисляется на воздухе даже при накаливании и, остывая, сохраняет свой цвет. Платина никогда не тускнеет и не вызывает аллергии. Устойчива к влажной среде. При обычных условиях с кислородом, серой и хлором не реагирует, но в мелкораздробленном виде при повышенной температуре реагирует с хлором и серой. Разъедают платину цианистый калий и расплавленные щелочи.

Платина практически нерастворима в воде, в кислотах, за исключением горячей царской водки, при взаимодействии с которой она полностью растворяется.

Платина — идеальный материал при закрепке мягких или хрупких драгоценных камней. Жаростойкость (при пайке или обжиге) позволяет отполировать составные детали перед конечной сборкой (недоступные для полировочного инструмента при замысловатом дизайне после сборки).

Платина в чистом виде очень мягка, поэтому ее легируют, например, иридием, палладием, родием, медью и другими металлами. Добавки легирующих элементов придают платине свойства, которые идеально подходят для ювелирных изделий.

Из платины изготовляют оправы для бриллиантов и дорогие изделия — браслеты, серьги и т. п. Для изготовления ювелирных изделий (браслеты, колье, филигранные серьги, кулоны, броши, обручальные кольца, цепочки) используют сплавы марок ПлИ900−100, ПлМ900, ПлИ950−50, ПлПд950−50, ПлРд950−50, ПлМ950.

Эти сплавы белого цвета с выраженным блеском легко подвергаются всем видам холодной обработки и литья, кроме сплавов ПлПд950−50.

и ПлРд950−50, которые имеют ограниченное применение при изготовлении изделий методом литья.

Для отделки художественных изделий под цвет платины применяется хлористая платина. Латунные изделия натирают хлористой платиной, и они приобретают цвет и блеск, напоминающий сталь. Это покрытие очень прочно. Хлористая платина, растертая на скипидарном масле, применяется для платинирования стекла и фарфора: после обжига изделий образуется прочный и красивый металлический платиновый слой.

Металлические художественные изделия покрывают платиной гальваническим способом.

Иридий был открыт в 1804 г. английским химиком С. Теннантом и получил название благодаря разнообразной окраске его солей (от греч. iris, родительный падеж iridos — радуга).

Иридий — металл серебристо-белого цвета, по внешнему виду и цвету напоминающий олово, очень твердый и тугоплавкий. Плотность иридия составляет 22,42 г/см³, температура плавления — 2447 °C, твердость в отожженном состоянии — 172 НВ, по Моосу — 6,5. Относительное удлинение при растяжении составляет лишь 2%. Металл можно резать и полировать, но обработке давлением он поддается только при высоких температурах.

В химическом отношении иридий — один из самых стойких металлов. Иридий не вступает в реакцию со щелочами, кислотами и их смесями, даже царская водка на него не действует. Только при температуре свыше 800 °C иридий поддается действию хлора, фтора и кислорода.

Из иридия изготавливают тонкую полосу или проволоку путем прокатки или волочения. Иридий входит в состав платиновых сплавов, способствует резкому возрастанию твердости и прочностных характеристик сплавов, стойкости к действию кислот.

Сплавы иридия с осмием, отличающиеся большой твердостью и нестираемостью при трении, употребляются для выделки осей точнейших часовых механизмов и приборов, в том числе опоры для стрелок компасов и других приборов. В качестве ювелирного металла иридий начали использовать совсем недавно.

Палладий имеет более светлую окраску, чем платина, химически устойчив на воздухе и в воде, растворяется в горячей, немного разбавленной азотной кислоте с образованием нитрата палладия Pd (N03)2. При температуре от 400 до 850 °C палладий покрывается светло-фиолетовым оксидным слоем, который исчезает при более высоких температурах. Температура плавления палладия — 1552 °C; температура кипения — 3980 °C; плотность его при нормальной температуре — 12,16 г/см3. Обладая высокими пластическими свойствами, палладий хорошо воспринимает обработку давлением: мягкий и ковкий, легко прокатывается в фольгу и протягивается в тонкую проволоку, твердость по Моосу равняется 5. По сравнению с другими платиновыми металлами он менее устойчив в концентрированных азотной и серной кислотах; растворяется в царской водке. При температуре плавления палладий растворяет до 60 см3/100 г водорода; при комнатной температуре палладий растворяет до 850 объемов водорода. Палладий растворяет углерод; при охлаждении расплава углерод в виде графита выделяется по границам зерен, ухудшая пластические свойства металла.

Палладий не тускнеет на воздухе. На его поверхности не образуется царапины и трещины, а зеркальный блеск сохраняется десятилетиями. Благодаря тому, что палладий хорошо обрабатывается, обладает низкой температурой плавления и относительно недорогой по стоимости, он наиболее часто применяется из всех металлов платиновой группы. В ювелирных изделиях он используется в большей степени, чем другие металлы платиновой группы, из-за его хорошей обрабатываемости. Палладий улучшает свойства платины, осветляет сплав, используется при получении так называемого белого золота.