Doğada bulunan maddeler — hikayeler için neredeyse tükenmez bir konudur. Üstelik, bu maddelerin hepsi eşit derecede iyi bilinmez. En azından genel kültür açısından, platin ile ilgili temel noktaları, özelliklerini ve kullanım alanlarını öğrenmek gerekir.
Bu nedir?
Okulu birkaç on yıl önce bitirenler, platin hakkında kesin olarak şöyle derdi: platin, Mendeleyev’in Periyodik Tablosu’nun 8. grubunun alt grubundaki bir metaldir. Ancak bu sınıflandırma eskidi ve şu anda platin 10. gruptaki elementler arasında yer alıyor.
Atom numarası 78’dir. Büyük madenlerde çıkarılan bir değerli mineraldir. Ayrıca, zaman zaman çeşitli boyutlarda platin külçelerine de rastlanır.
Bu metalin doğada nasıl göründüğünü söylemek zordur. Çünkü saf hali sadece yapay olarak elde edilebilir. Platin cevherlerinde, sadece az miktarda temel madde bulunur. Fiziksel açıdan Pt’nin şu maddelerle izomorf karışımlarını içerir:
Kökeni ve Tarihi
Platin cevherleri her yerde dağınık bir durumda bulunur. Büyük bir kısmı Yeni Dünya’da yoğunlaşmıştır. Bu nedenle platin keşfinin onuru eski Kızılderililere aittir. Onların bu metali ne zaman çıkarmaya başladıkları ise uzmanlar tarafından bile bilinmemektedir. Ancak Avrupalılar tarafından platin keşfedildikten sonra, ekonomideki rolü daha çok olumsuz olmuştur.
Metal ismi, İspanyolca “küçük gümüş” anlamına gelen «platina» kelimesinden türemiştir. Gerçekten de tam ağırlıklı gümüş paraların taklit edilmesi için kullanılmıştır.
Boşuna değil, 1735 yılında İspanya’da daha önce çıkarılan platinlerin metropole ithalatı yasaklandı. Kolombiya’da yeni çıkarılanların ise gümüşten özenle ayrılması ve nehirlerde batırılması emredildi. Daha önce İspanya’ya ithal edilen tüm platinler ise törensel bir şekilde denize batırıldı.
Ancak ilginçtir ki, yarım yüzyıl bile geçmeden Madrid, tersine platin hammaddelerinin ithalatını artırmaya yönelik bir politika izlemeye başladı. O dönemde, platin diğer değerli metallerden sahte madeni paralar yapmak için devlet çapında kullanılmaya başlandı. 1820 yılına kadar, çeşitli kaynaklara göre, Avrupa’da 3 ila 7 ton platin bulunuyordu. Fransa’da metrenin ve kilogramın standartları bu maddeden üretildi. Yine de uzun süre ciddi bir kullanımı olmadı.
Bileşimi ve Özellikleri
Saf platin, 1 cm3 başına 21,45 gramdır. Yaklaşık 1768 santigrat derece sıcaklıkta erir. Kaynama (buharlaşma) ise 3825 derecede gerçekleşir. İşte bu sıcaklık özellikleri uzun süre boyunca hem saf metali ayırmayı hem de kullanımını engelledi. Ayrıca, platin altın ve gümüşten daha serttir ve mekanik olarak işlenmesi oldukça zordur.
Bu metal dövülebilir ve şekil alabilir. Çekme dayanımı oldukça yüksektir.
Platin neredeyse oksitlenemez ve herhangi bir alkali maddeye karşı dirençlidir.
Sadece şu maddelerde çözünür:
Önemli: Isıtma işleminden sonra metalin reaktifliği önemli ölçüde artar. Ancak manyetik değildir.
Bu nedenle, platin maddesini gümüş veya altından ayırmak için mıknatıs kullanmanın bir anlamı yoktur. Yalnızca platin takıların tamamen saf olmadığını anlamak gerekir. Demir ve nikel gibi safsızlıklar içerebilir ve bu safsızlıklar manyetik etkiye tepki verir.
İlginç bir şekilde, mikro dünyada platin manyetik özelliklere sahip olabilir. Fizikçiler, deneylerinde metalin atomik tabakasında bu özellikleri keşfetmeyi başardılar; bu keşif 2018’de duyuruldu. Maddeye ferromanyetik özellik kazandırmak için iyonik bir sıvı — araştırmalar sırasında özel olarak yaratılan yeni bir madde türü — kullanıldı. Platinin doğal rengiyse gümüşi beyaz tonlarındadır. Bazen koyu gri örnekler de bulunabilir.
Nerede ve Nasıl Çıkarılır?
Platin cevheri, yerin derinliklerinden çıkarılmalıdır, bunun için birkaç yöntem bulunmaktadır.
Bununla birlikte, üç yatay tabakadan ikisinde maden kalınlığı sadece yaklaşık 1 metredir. Şu anda aktif olarak işletilen «Platrif» yatağının kalınlığı ise çeşitli yerlerde 5 ile 90 metre arasında değişmektedir. Bu yataktan açık ocak yöntemiyle maden çıkarılmaktadır. Kompleks 1924 yılında açılmıştır. Bu bölgeden dünya piyasasına çıkarılan platin miktarı, toplam üretimin 3/4’ünü oluşturmaktadır.
İlginçtir ki, 19. yüzyılın ilk yarısında, Rusya’da (özellikle Ural bölgesinde) dünya genelinde başka hiçbir yerden daha fazla platin çıkarılıyordu.
Ancak günümüzde de ülkemiz, platin cevheri çıkarımında dünya liderleri arasında yer almaktadır. Bununla birlikte, şu anda ikinci sırada olup Güney Afrika Cumhuriyeti’ne 5,8 kat farkla geride kalmaktadır. Rusya’dan değerli metal ihraç edilmeye devam etmektedir. Dünya sıralamasında üçüncü sırada yer alan Zimbabwe, yaklaşık 3 kat daha az platin üretmektedir (9 ton).
Ayrıca platin şu ülkelerde de çıkarılmaktadır:
Bu metal hem açık ocak yöntemiyle hem de madencilik yöntemiyle çıkarılabilmektedir. Genellikle açık ocaklar, ikincil alüvyon yataklarının bulunduğu bölgelerde yer almaktadır. Bu yerlerde platin, birincil yatakların mekanik olarak parçalanmasından sonra birikmiştir. Ancak jeologlar, platin cevherlerinin çoğunun nikel maden yataklarında yoğunlaştığını uzun zaman önce keşfettiler. Madencilik yöntemiyle çıkarım, diğer metalik madenlerin çıkarımından çok farklı değildir; sadece elle çalışma oranının yüksek olduğunu belirtmek gerekir.
Her halükarda, çıkarılan cevher zenginleştirilmek zorundadır. Başlangıçta çıkarılan cevherde, 1000 ton cevher başına sadece 1-6 kg hedef malzeme bulunmaktadır.
Zenginleştirildikten sonra cevherin konsantrasyonu 3 kat artar. Buşveld Kompleksi’nde, 1 kg platin üretmek (teknolojik kayıplar dahil) 500 ila 1500 kg cevherin çıkarılmasını gerektirir. Daha sonra yarı mamul malzeme, arıtma metalurji fırınlarında ve özel konvertörlerde işlenir; ancak nihai sonuç, metalin konsantrasyonu %99,5’e ulaştığında, sadece rafinajdan sonra elde edilir.
Diğer Metallerle Karşılaştırma
Platin, altından daha dayanıklıdır. Bu nedenle platin ürünlerinin kullanım ömrü çok daha uzundur. Onları çizmek çok daha zordur. Sonuç olarak, bu tür mücevherat (ve diğer) ürünler daha az tamire ihtiyaç duyar. Yaşlandıkça platin, altından daha farklı hale gelir.
Platin, patina nedeniyle mat bir gri renk alır. Pek çok sahip bu etkiden kurtulmaya çalışır ve takılarını cilalar. Ancak diğer bazı kişiler, patinanın değerli metali daha ilginç hale getirdiğini düşünür. Bunu gerçek hayatta görmeden doğru bir karar vermek zor olabilir. Beyaz altın üzerindeki rodyum tabakası zamanla aşınır ve altın çok daha sarı hale gelir.
Gümüş, platinden daha yumuşaktır ve platin tabii ki çok daha ağırdır. Gümüş eşyaların dayanıklılığı da çok uzun değildir.
Ayrıca gümüş eşyalar zamanla matlaşır ve düzenli olarak temizlenmeleri gerekir. Çünkü gümüş kimyasal olarak aktiftir ve sıradan maddelerle, hatta atmosferdeki oksijenle bile tepkimeye girer. Ancak tüm bu farklar, platin lehine olsa da platin, altından ve özellikle gümüşten çok daha az erişilebilirdir.
Platine benzer metal volframdır. Ancak volfram çok daha ucuzdur ve volfram ürünlerinin dayanıklılığı da yüksektir. Sorun şu ki, volframı işlemek ve ona normal bir şekil vermek çok daha zordur. Volfram bir yüzüğü yeniden şekillendirmek ya da boyutunu ayarlamak, 21. yüzyıl teknolojileriyle bile zor bir iştir. Benzer zorluklar titanyum taklitlerinde de ortaya çıkmaktadır.
Alaşımlar
Birçok platin alaşımı türü bulunmaktadır. Mücevheratın büyük bir kısmı %95 saf platin içeren 950 ayar metalden yapılmaktadır. Zaman zaman 900 ayar alaşıma da rastlanabilir. Bunun belirgin dezavantajları, çok parlak olmaması ve belirgin bir parlaklık sunmamasıdır. Bu nedenle, estetik açıdan 950 ayar metale göre önemli ölçüde geride kalır.
Platin ve iridyum alaşımları yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu ikinci bileşenin oranı arttıkça alaşımın erime noktası da yükselir. Platin-iridyum alaşımlarının kristalleşme aralığı oldukça dardır. Maddenin sertliği ve dayanıklılığı da önemli ölçüde artar.
Farklı amaçlar için platin ayrıca şu metallerle alaşımlandırılabilir:
Kullanım Alanları
Platin büyük oranda sanayide kullanılmaktadır. Teknologlar, bu metalin harcanmadan çeşitli kimyasal reaksiyonları hızlandırma özelliğini çok değerli bulmaktadır. Günümüzde platin, tıpta da kullanılmaktadır, özellikle diş protezlerinde. Geçen yüzyılın ortalarında bile, bu kullanım alanı tüm platin üretiminin birkaç yüzdesini oluşturuyordu. Bu miktar zamanla artmaktadır.
Bununla birlikte, en büyük tüketici her zaman olduğu gibi mücevher sektörüdür. Her yıl en az 50 ton platin bu alanda kullanılmaktadır.
Platin ayrıca nitrik asit üretiminde (amonyak oksidasyonu için) yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak bu durumda genellikle platin-rodyum alaşımı tercih edilir, saf metal değil. Bu tercihin nedenleri yalnızca teknologlar için ilginç olup, bu makalenin kapsamı dışındadır. Değerli metal ayrıca sülfürik asit üretiminde, hidrokarbonların, asetilenin ve ketonların hidrojenlenmesinde kullanılır.
Bununla birlikte, platin, petrol rafinerilerinde de geniş kullanım alanı bulmaktadır. Benzin üretimini hızlandıran mükemmel bir katalizördür. Rektifikasyon kolonlarında, düşünüldüğü gibi bir ağ değil, ince öğütülmüş platin tozu kullanılır. Platin, molibden ve vanadyumdan daha dayanıklıdır ve ayrıca daha yüksek verimlilik sağlar.
Platin-iridyum alaşımı, radyoelektronik cihazlardaki yüksek kaliteli kontakların yapımında talep görmektedir.
Platin, elektrikli fırınların direnç kontaklarında da kullanılabilir. Ayrıca birçok başka elektrik kontağında da bulunabilir.
Platin-kobalt alaşımı, kompaktlık ve yüksek verimliliği birleştiren mıknatısların üretiminde kullanılmaktadır.
Günlük hayatta farkında olmadan birçok sürücü platin kullanmaktadır. Otomobillerde platin, esas olarak katalizörlerde bulunur. Bu metal, egzoz gazlarının toksisitesini azaltarak şehir atmosferini iyileştirir. Katalizördeki platin kaplama, monolitik seramik bir elemana uygulanır.
Uzay ve havacılık endüstrisi, yakıt sistemleri için platin elektrotlarına ihtiyaç duyar.
Tıbba geri dönecek olursak, platin esaslı benzersiz cerrahi aletlerin yapıldığını belirtmek gerekir. Bu aletler, özel reaktifler kullanılmadan, alkollü yakıcılarla dezenfekte edilebilir. Diş hekimleri, üzerine ince bir platin tabakası kaplanmış aletlerle çalışmayı tercih ederler. Platin-iridyum elektrotları, kalp ritmini düzenlemede ve işitme problemlerinde protez olarak da kullanılmaktadır.
Ancak “beyaz metal”in diğer alanlardaki rolünü de unutmamak gerekir.
Platin cam üretiminde de oldukça değerlidir. Ancak burada bahsedilen sıradan cam değil, yüksek kaliteli optik camlardır. Rodyum-platin karışımı, 1 mm’den ince cam elyafı çekmek için kullanılan kalıpların üretiminde önemli bir rol oynar. Bu alaşım, cam fırınlarının içinde 1400-1500 derece sıcaklıkta binlerce saat boyunca sorunsuz çalışır.
Platin, cam sanayisinde kullanılan mekanizmaların yapımında da gereklidir. Bu mekanizmalar dayanıklıdır, hiçbir reaktif tarafından oksitlenmez ve cam kütlesiyle kimyasal reaksiyona girmez.
Çok pahalıya satılan prestijli Çek camı, platin potalarda üretilir.
Bu kadar dayanıklı ve reaktiflere karşı dirençli bir metal, elbette kimya endüstrisinde de kullanılır. Kimya endüstrisinde platin, araştırma ve uzman laboratuvarları için yapılan kapların ve özel üretimlerin en saf hâlde tutulduğu ekipmanların yapımında kullanılır.
Örneğin Pt esaslı bazı cihazlar yarı iletken kristallerin üretiminde kullanılır. Bu cihazlar, safsızlıkların milyonda 1 atomun altına düştüğü koşulları sağlamak için gereklidir. Ayrıca lazer üretimi ve düşük voltajlı elektrikli cihazlar için gerekli kristaller de platin potalarda üretilir.
Bu metal aynı zamanda şu alanlarda kullanılır:
Nasıl Takı Seçilir?
İlk olarak, fiyat göz önünde bulundurulmalıdır. Aynı ayarda platin, altından en az üç kat daha pahalıdır. Bu da platinden takı üreten zanaatkârların az olmasından kaynaklanır. Çoğu Batı Avrupa’da çalışmaktadır. Bu nedenle, o bölgeden gelen takılara yönelmek faydalıdır. Ancak fiyat etiketi ve satıcının söylediklerine güvenmeyin, resmi sertifikaları talep edin.
Kobalt ve rutenyum eklemeleri, takıların kullanım ömrünü artırır. İridyum katkılı takılar daha kolay çizilir, ancak daha ekonomik olabilir. Seçim yaparken ayar tercihi öncelikle maddi duruma göre belirlenmelidir.
Önemli: Mekanik olarak üretilmiş platin takılar dayanıksızdır ve ömürleri kısadır. Tamamen el işçiliğiyle üretilen ürünlere yatırım yapmak daha akıllıca olacaktır.
Ve işte birkaç tavsiye daha:
Bakım Özellikleri
Platin takılar için özel bir bakım gereksinimi yoktur. Genellikle platin için üretilen özel temizleyicilerle temizlenirler. Bu ürünler çoğu kuyumcu mağazasında bulunabilir. Bazı insanlar seyreltilmiş sabunlu su veya amonyak kullanır. Bazen de bulaşık deterjanları kullanılır; ancak sabun ve jellerin platinin karakteristik parlaklığını kaybetmesine neden olabileceği düşünülmektedir.
En güvenli yöntem, temiz suyla yıkamak ve yumuşak bir bezle nazikçe silmektir. Evde cilalama mümkün değildir.
Cilalama, yalnızca deneyimli kuyumcular tarafından özel ekipmanlarla yapılabilir. Platin takılar, diğer metal takılardan ayrı saklanmalıdır. Bu, onları daha sert nesnelerle temas ederek deforme olmaktan korur.
İlginç Gerçekler
Platin değerinin yüksek olmasının nedeni, sadece benzersiz özellikleri değil, aynı zamanda nadir bulunmasıdır. Yapılan hesaplamalara göre, platin yataklarında (ve dünya kabuğunda) Pt’nin konsantrasyonu altının konsantrasyonundan 30 kat daha düşüktür. 1828-1845 yılları arasında Rusya’da platin madeni paralar üretilmiştir. Bu paraların nominal değeri 3, 6 ve 12 rubleydi ve toplamda 14 tondan fazla platin kullanılmıştır. Platin, 1751’de değerli metaller sınıfına girmiştir — Avrupa’da tanınmasından yaklaşık 200 yıl sonra.
Bu metal sadece dünyada değil, aynı zamanda meteorlar üzerinde de bulunmuştur.
Ülkemizde, Ural yataklarının keşfinden önceki yüzyıllarda Amerika’da çıkarılan platin miktarıyla karşılaştırıldığında, keşfin ardından ilk 10 yılda çok daha fazla platin çıkarılmıştır. Dünyanın en büyük platin külçesi (yeniden eritilmiş) ve bugüne kadar ulaşmış en büyük doğal platin kütlesi Rusya’da bulunmuştur. Platin, 1735 yılında İtalyan D. Scaliger tarafından bozunamaz bir element olarak tanımlandı; daha önce basit bir madde olduğu düşünülüyordu.
Kimyasal olarak saf platin cevherden çıkarılana kadar 68 yıl geçti ve bu başarı İngiltere’de elde edildi. Metal formunda platin biyolojik olarak tamamen nötrdür. Ancak bazı bileşikleri (özellikle flor ile olanları) son derece tehlikelidir. 1867’de, Rusya’daki platin rezervleri üzerindeki satış moratoryumu kaldırılır kaldırılmaz, İngiltere tüm stokları satın aldı. Ancak 20. yüzyılın başlarında Rusya, dünya platin üretiminin en az %90’ını sağlıyordu (Güney Afrika’daki büyük rezervler ancak 1920’lerin ortasında keşfedildiği için).
Bu nedenle, Mayıs 1918’de platini incelemek amacıyla özel bir enstitü kuruldu. Bugün bu enstitü, genel ve inorganik kimya enstitüsünün bir parçasıdır. Bazı platin içeren mineraller antimon, arsenik veya kükürt de içerir, ancak metal bileşiklerinden daha nadir bulunurlar. Örneğin, Krasnoyarsk’ın kuzeyinde çıkarılan Norilskit minerali %25 demir ve %26 nikel içerir. İlginç olan, platin üretiminin bir aşamasında şeker çözeltisinin kullanılabilmesidir.
Bu metalin isimleri oldukça çeşitlidir: “çürük altın” ve “kurbağa altını” gibi isimlerle anılır. Küçük kristalleri kübik şekildedir. 19. yüzyılın ilk yarısında Rusya’da platinden halkalar ve fıçı halkaları yapılmıştır. Elektrik iletkenliği bakımından platin, bakır, alüminyum ve gümüşün gerisinde kalır. Platin, atmosferdeki oksijenle 200 derecenin üzerindeki sıcaklıklarda oksitlenmeye başlar.
Platin ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi için videoya göz atın.
