الپلاتين Platinum عنصر كيميائي في الجدول الدوري يرمز له بالرمز Pt وعدده الذري 78 ووزنه الذري 195.09 ومداره الأخير 5d9 ودرجة تجمده 1772C ودرجة غليانه 3827C. يعتبر عنصر ثمين ، لونه رمادي-أبيض ، يستخدم في صناعة الحلي والزينة ، الأدوات المخبرية وغيرها ، يسميه البعض المضى الأبيض .

التاريخ والمصطلح

يطلق على مجموعة معادن الروثينيوم Ru والروديوم Rh والبلاديوم Pd والأُسميوم Os والإيريديوم Ir والبلاتين Pt اسم زمرة المعادن البلاتينية وهي جميعها معادن ثمينة.

وقد أخذ اسم الروثينيوم Ruthenium من اللاتينية «روتينية» Rutheinia ومعناها «روسية» وذلك تكريماً لمكتشفه الكيميائي الروسي كارل كلاوس Karl Claus (1796- 1864) الذي استطاع عزله عام 1845، أما الأسميوم فقد اكتشفه الإنكليزي تينانت Tennant عام 1804، وقد اشتق اسمه من الحدثة اليونانية Osme التي تعني رائحة، وذلك بسبب الرائحة المميزة لأحد مركباته المتطايرة OsO₄؛ واكتشف الإنكليزي ولاَّستون Wallaston الروديوم عام 1804 واكتشف في العام نفسه البلاديوم. أما البلاتين فيعود اكتشافه في المكسيك إلى الشاعر الإيطالي يوليوس قيصر سكاليجر عام 1557 وقد اشتق اسمه من الحدثة الإسبانية Plate التي تعني فِضة.

الخواص

الجدول 1 يبين بعض خواص هذه المعادن البلاتينية.

الخواص الكيميائية

درجات الأكسدة الرئيسة له: +2 و+4 وله درجات أكسدة ثانوية وهي: صفر، و+1و+3 و+5 و+6، ويمتاز بمقاومته لمختلف المؤثرات بالدرجة العادية من الحرارة. له ميل شديد لتكوين مركبات معقَّدة، ومركباته البسيطة إما عديمة الانحلال أوضعيفة التشرد (التأيّن) في الماء. ينحل بالتسخين بالماء الملكي مكوِّناً H2[PtCl]₄، ولا يتفاعل وهوفي الحالة المتراصة مع اللامعادن المعروفة في الشروط العادية، ولا يجري التفاعل إلا بالتسخين وبدرجات حرارة متفاوتة. وتزداد شدة التفاعل إذا كان على هيئة مسحوق. وأثبت أكاسيده PtO₂، وهوبني اللون ويتفكك بدرجة (650ْس) ويستعمل وسيطاً في تفاعلات هدرجة كثيرٍ من المركبات العضوية. أما هيدروكسيده Pt(OH)4 فينحل في الحموض والقلويات، ولا تكون نواتج التفاعلات أملاحاً بسيطة بل مركبات معقدة، فمع HCl مثلاً يتكون H2[PtCl]₆، ومع NaOH يتكون Na[Pt(OH)]₆. وهويتفاعل مباشرة مع الكبريت S والسيلينيوم Se والتلوريوم Te والفوسفور P والزرنيخ As والبزموت Bi والقصدير Sn والرصاص Pb وبشروط مختلفة وتتكون من ذلك التفاعل نواتج صلبة شبيهة بالمعادن تقاوم الحموض عدا حمض الآزوت. ويتفاعل البلاتين مع الفلور ويتكون PtF6 بلون أحمر غامق ينصهر بالدرجة 61.3ْس، وPtF₅ بلون أحمر ودرجة انصهاره 80ْس. وPtF₄ بلون بني مصفر. ويعدّ PtF₆ من أقوى العوامل المؤكسدة المعروفة فهويتفاعل مع الأكسجين والكزينون مكوناً O2+PtF₆ وXe(PtF6)n. ويتفكك PtF₆ بسهولة متحولاً إلى فلور وفلوريدات بلاتين بدرجة أكسدة أخفض من +6. ويكوّن البلاتين بالاتحاد المباشر مع الهالوجينات الأخرى هاليدات متنوعة بحسب درجة الحرارة، وتتكون المركبات: PtI₄ , PtBr4, PtBr₂ , PtC_l2 , PtC_l4 , PtI₃ ,PtBr₃ , PtC_l3 , PtI₂. وبصهره مع مزيج من KNO₃ وKOH يتكون K2PtO₃. ومن مركبات البلاتين بدرجة الأكسدة صفر: Pt(NH3)₅، ويكوِّن البلاتين، بخلاف باقي معادن الفصيلة VIII B، مركبات ألكيلية ثابتة حرارياً مثل ( Me= ميتيل) Me3PtI وذلك بالتفاعل بين PtC_l4 وMeMg. وقد أدت الدراسات التي أُجريت على معقدات البلاتين (معقدات البلاتين الثنائي خاصة) دوراً كبيراً في تطوير الكيمياء التساندية. إذ تتصف هذه المعقدات، كما هي معقدات البلاتين الرباعي IV، ببطء تفاعلاتها.

الخواص الفيزيائية

يتصف البلاتين، وهوفي حالته الحرة المتراصة، ببريق معدني أبيض فضي، درجة انصهاره مرتفعة 1770ْس، ودرجة غليانه مرتفعة 3800ْس، وهوثقيل كثافته 21.45، وله قابلية كبيرة للسحب والطرق، وناقليته الكهربائية منخفضة نسبياً، وعامل تمدده الخطي هوالأصغر بين المعادن التجارية جميعها، وهولا يَسْوَدُّ في الهواء، ويتألف في معظمه من أربعة نظائر هي Pt…198, Pt…196, Pt…195, Pt…194 ونظيرين مشعين بنسبة ضئيلة جداً هما Pt…190 وPt…192.

التواجد

الپلاتين معدن فائق الندرة, يتواجد فقط بنسبةخمسة ppb في القشرة الأرضية. في عام 2005, جنوب أفريقيا كانت المنتج الرئيسي للپلاتين بحصة 80% من الانتاج العالمي وتليها روسيا , كندا وبوتسوانا, حسب المسج الجيولوجي البريطاني. وتكون المعادن البلاتينية مترافقة بعضها مع بعض ومبعثرة في مختلف فلزات المعادن الأخرى كالحديد والفضة والنحاس والنيكل والمضى. وتوجد حرةً في الطبيعة لخمولها الكيمياوي، كما توجد على هيئة مركبات مع الكبريت أوالزرنيخ مثل الكوبريت PtS والسيرّيليت PtAs2. ويتطلب استخلاص المعادن البلاتينية من الفلزات الطبيعية الكثير من العمليات التقنية المعقدة مما يفسر ازدياد ثمنها. وتختلف طريقة استخلاصها باختلاف الفلز؛ ويُجرى لفصل بعضها عن بعض كثير من العمليات المعقدة التي يعتمد جلها على الطرائق الكيمياوية الكلاسيكية. ولا تتجاوز كمية البلاتين المستخلصة من فلز غني بضعة غرامات من الطن الواحد.

الرمز الخيميائي للپلاتين (مرسوم إلى اليسار) صيغ من ربط رمزَيّ الفضة والمضى.

الانتاج

ويقدَّر الإنتاج العالمي بما يزيد على (100) طن سنوياً. وتأتي جمهورية جنوب إفريقية والاتحاد السوفييتي (سابقاً) وكندا في المرتبة الأولى في إنتاجه. وتأتي كولومبية في المرتبة الثانية.

انتاج العالم من الپلاتين يتراوح حولسبعة مليون اوقية (199,000 كجم) في السنة. أسعار الپلاتين تتأرجح حول $1250 للاوقية ($40/جم). [1] يصنع البلاتين على هيئة مسحوق ناعم أسود أوبشكل إسفنجي أومعدني متراص، ويدعى المسحوق «أسود البلاتين» ويستخلص بإرجاع كلوريد البلاتين. وعندما يستخلص البلاتين بتفكيك مركباته بدرجات حرارة منخفضة نسبياً يتكون البلاتين في الحالة «الإسفنجية» أما البلاتين المتراص (كالذي يستعمل في صناعة المجوهرات) فيستخلص بصهر البلاتين الإسفنجي.

الاستخدامات

البلاتين مؤثر مهم في الوساطة الكيمياوية، فهويستعمل وسيطاً في صناعة حمض الكبريت والنشادر وحمض الآزوت؛ وبوجوده ينفجر مزيج من الأكسجين والهدروجين للحال كما يؤدي وجوده إلى اشتعال بخار الكحول في الهواء. ويستعمل أيضاً وسيطاً في تفاعلات الهدرجة إذ إنه يمتص الهدروجين، وتزداد درجة امتصاصه له بارتفاع درجة الحرارة، ويكون معظم الهيدْروجين الممتص في الحالة الذرية، ويتمتع بنشاط كيمياوي كبير. تزداد قوة الوساطة بتجزئة المعدن كما في حالة البلاتين الإسفنجي وأسود البلاتين. وبسبب الخمول الكيمياوي الكبير للإيريديوم والبلاتين، استخدمت الخليطة المكونة من 90% من البلاتين و10 % من الإيريديوم لصنع المتر والكيلوغرام العيارييْن المحفوظين في جنيف. ويستفاد منه في خلق الأدوات الكيمياوية التي تستعمل في حالات التسخين الشديد لأنه خامل، وهوقاسي الانصهار، ويمكن طرقه بسهولة. إلا أنه يجب الحذر عند استعماله بدرجات الحرارة العالية لأنه يتأثر عندئذ بكثير من المواد كالماء الملكي ومحلول الكلور وكلوريد الحديد (III) والقلويات المصهورة، كما يؤلف خلائط مع كثير من المعادن لاسيما الرصاص، والقصدير، والبزموت، والزئبق، ويتحد مع الكربون والفوسفور والكبريت والسيليكون فيصبح قابلاً للكسر. ويمكن تسخين كربونات المعادن القلوية في البواتق البلاتينية من دون حتى تتخرش. وتستعمل خليطته مع الكوبلْت في خلق المغانط القوية. وتُلْحَم أسلاك البلاتين في داخل الزجاج لتنقل التيار الكهربائي إلى داخل الأنابيب الزجاجية ومصابيح الإضاءة لأنه عندما يسخن يصبح عامل تمدده مساوياً عامل تمدد الزجاج. ويستعمل هووخلائطه في صناعة الزجاج وذلك لحفظ الزجاج المصهور أونقله أوتحريكه. ويستعمل في صناعة السيارات في خلية الوقود وسيطاً لتوليد الكهرباء من تفاعلات كيمياوية. ويدخل في صناعة المجوهرات وفي طب الأسنان إذ يدخل في هجريب حشوة نخور الأسنان.

المخاطر الصحية

هجريزات الپلاتين في التربة والماء والهواء ضئيلة، وفى بعض الأماكن نجد حتى الترسبات بعمل العمليات الطبيعية تكون غنية بمحتواها من البلاتنيوم وخاصة في جنوب أفريقيا وروسيا والولايات المتحدة الأمريكية. يستخدم البلاتنيوم كمكون لمنتجات معدنية عديدة مثل الإلكترود، وكعامل مساعد في الكثير من التفاعلات الكيميائية. تستخدم مركبات البلاتنيوم كنوع من أنواع العقاقير لعلاج السرطان.

والبلاتنيوم كمعدن ليس خطيراً، لكن مع أملاح البلاتنيومقد يكون التأثير الضار لهذا المعدن ومنها: - تغير في الصفات الوراثية.
- السرطان.
- عند التعرض لها يصاب بعض الأشخاص بحساسية في الجلد أوالأغشية المخاطية.
- ضمور في بعض الأعضاء مثل الأمعاء الدقيقة، الكلى، نخاع العظام.
- ضمور الأعصاب السمعية.
- عند استخدام أملاح البلاتنيوم فهناك احتمالية بزيادة خطورة بعض المواد الكيميائية الأخرى في جسم الإنسان مثل السيلنيوم.
- لا توجد هناك أية نتائج تشير بحدوث تسمم البلاتنيوم من الأطعمة.

انظر أيضاً

• عملة الپلاتين
• مركبات الپلاتين
• مجموعة الپلاتين
• الپلاتين في أفريقيا
• Merensky Reef
• معدن نفيس
• پلاديوم

المصادر

• Los Alamos National Laboratory — Platinum
• Nuclides and Isotopes Fourteenth Edition: Chart of the Nuclides, General Electric Company, 1989.
• Einhorn LH. "Treatment of testicular cancer: a new and improved model" J. Clin. Oncol. 1990 Vol 8, pp1777-81.
• Von Hoff DD, et al. "Toxic effects of cis-dichlorodiammineplatinum(II) in man." Cancer Treat. Rep. 1979 Sep-Oct; 63(9-10), pp1527-31.

• Jefferson Lab — The Element Platinum

مراجع للإستزادة

• هيام بيرقدار، كيمياء المعادن الانتنطقية (الشام للطباعة ـ منشورات جامعة دمشق 1984(.
• Cotton and Wilkinson, Advaneed Inorganic Chemistry, Fourth Edition (John Wiley& Sons 1980).
• James E. Huheey, Inorganic Chemistry, Principles of Structure and Reactivity, Third Edition (Harper& Row 1983).

وصلات خارجية

مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع Platinum.

• Kitco Platinum prices
• The Platinum Group Metals Database
• A balanced historical account of the sequence of discoveries of platinum; illustrated.
• WebElements.com — Platinum
• Platinum Metals Review E-Journal
• Platinum Guild International
• Platinum Today: Current and historical prices
• Platinum - Redefinition of Noble Metals