Parus16.ru

Парус №16
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Плавка алюминия в домашних условиях: пошаговая инструкция. Технология плавки алюминия в домашних условиях

Плавка алюминия в домашних условиях: пошаговая инструкция. Технология плавки алюминия в домашних условиях

Алюминий – один из самых распространенных металлов на земле. Он присутствует даже в человеческом организме, так что уж говорить об окружающей действительности. В каждом доме или личном автомобиле есть алюминиевые функциональные элементы, детали или узлы, которые, увы, достаточно часто ломаются. Это мебельная и оконная фурнитура, направляющие для дверей и ставен, защелки замков и другие нужные мелочи.

Их можно заменить покупными новыми изделиями, отремонтировать или изготовить самостоятельно. В последних двух случаях и может понадобиться плавка алюминия в домашних условиях.

Характеристики алюминия

Все характеристики металла для домашних самоделок знать необязательно. Но есть несколько моментов, которые могут стать значительными или даже опасными в работе.

Алюминий хорошо поддается литью, плавится при относительно невысокой температуре в 660 °С. Для справки: чугун начинает плавиться при температуре 1100°С, а сталь – 1300 °С.

Поэтому плавка алюминия в домашних условиях на газовой плите трудно осуществима, так как домашние газовые приборы такую температуру обеспечить не могут. Правда, отечественные «кулибины» могут все, но об этом позже.

Снизить температуру плавления алюминия можно, растерев его в порошок или используя в качестве сырья готовый порошковый продукт. Но здесь важным становится еще одно свойство алюминия. Он достаточно активный металл, который при соединении с кислородом воздуха может воспламениться или просто окислиться. А температура плавления оксида алюминия — больше 2000 °С. При плавлении оксид все равно образуется, но в небольших количествах, именно он формирует окалину.

Та же активность может сыграть плохую шутку, если в расплавленный металл попадет вода. При этом происходит взрыв. Поэтому если в процессе плавки нужно сырье добавлять, то нужно следить, чтобы оно было сухим.

Сырье для плавки

Если предстоит плавка алюминия в домашних условиях, из-за сложности работы с порошковым металлом его в качестве сырья не используют.

Можно приобрести алюминиевую чушку или использовать обычную алюминиевую же проволоку, которую нарезать ножницами на небольшие кусочки и для уменьшения площади контакта с воздухом плотно спрессовать пассатижами.

плавка алюминия в домашних условиях

Если не предполагается особо высокое качество изделия, то можно в качестве сырья использовать любые бытовые предметы, консервные банки без нижнего шва или обрезки профиля.

Вторичное сырье может быть окрашено или испачкано, это не страшно, лишние составляющие отойдут в виде шлаков. Только нужно помнить, что вдыхать пары сгоревшей краски нельзя.

Чтобы из вторичного сырья получилась качественная плавка алюминия в домашних условиях, флюсы, задача которых состоит в том, чтобы связывать и выводить на поверхность расплавленного металла все примеси и загрязнения, лучше приобрести готовые. Но можно сделать самостоятельно из технических солей.

Покровный флюс готовится из 10 % криолита и по 45 % хлорида натрия и хлорида калия.

В рафинирующий флюс для получения алюминия без пористости добавляют еще 25 % от общей массы фтористого натрия.

Средства индивидуальной защиты при плавке

плавка алюминия в домашних условиях флюсы

Плавка алюминия в домашних условиях – процесс небезопасный. Поэтому нужно пользоваться средствами индивидуальной защиты (СИЗ). Даже если такая плавка нужна один раз на минимальном оборудовании, то по меньшей мере нужно защитить руки, например специальными перчатками сварщика, отлично предохраняющими от ожогов, ведь температура жидкого алюминия — больше 600 °С.

Глаза тоже желательно защищать, особенно если плавка происходит достаточно часто, очками или маской. И совсем в идеале работать нужно в специальном костюме металлурга с повышенной стойкостью к огню и высоким температурам.

Если нужен очень чистый алюминий с использованием рафинирующего флюса, то работать следует в химическом респираторе.

Литейная форма

Если требуется только отлить чистый алюминий для припоя, то литейная форма не нужна. Достаточно использовать стальной лист, на котором расплавленный металл остынет. Но если нужно отлить хотя бы простенькую деталь, то понадобится литейная форма.

технология плавки алюминия в домашних условиях

Литейную форму можно сделать из скульптурного гипса, именно гипса, а не алебастра. Жидкий гипс заливается в смазанную маслом форму, ему дают немного застыть, периодически встряхивая, чтобы вышли пузырьки воздуха, вставляют в него модель и накрывают второй емкостью с гипсом. В удобном месте нужно в гипс вставить цилиндрический предмет, чтобы в итоге в форме появилось отверстие, так называемый канал, в который будет заливаться расплавленный алюминий. Когда гипс окончательно застынет, две части формы разъединяются, вынимается модель, и форма с готовым слепком соединяется опять.

Изготовить литейную форму можно и из смеси 75 % формовочного песка, 20 % глины и 5 % каменноугольного песка, которая засыпается в специальный ящик из досок и трамбуется. В утрамбованную землю отжимается модель, получившийся отпечаток присыпается тальком и графитом (угольной пылью), чтобы остывшую алюминиевую деталь можно было легко отделить от формы.

Тигель для плавки

Плавка алюминия в домашних условиях требует наличия специальной емкости с носиком из тугоплавкого материала. Это так называемый тигель. Тигли могут быть фарфоровые, кварцевые, стальные, чугунные, изготовленные из корунда или графита. В домашних условиях можно использовать покупной тигель или изготовить его, например, из отрезка стальной трубы достаточно большого диаметра. Правда, для этого нужна болгарка, сварочный аппарат и навыки владения этими инструментами.

Читайте так же:
Можно ли зарегистрировать брак без паспорта

Размеры тигля зависят от необходимого количества алюминия, который нужно расплавить. Этот ковш должен равномерно прогреваться, а его тепло — передаваться к сырью.

Печи для плавки

Технология плавки алюминия в домашних условиях достаточно проста. В специальном ковше нагревается лом алюминия до температуры, превышающей температуру плавления этого металла, расплав некоторое время выдерживается в разогретом состоянии, с его поверхности снимается шлак, затем чистый металл разливается в форму для остывания. Время плавки зависит от конструкции печи, то есть той температуры, которую она способна обеспечить.

Если используется паяльная лампа или газовая горелка, то они нагревают алюминий сверху. Правда, печь при этом все равно складывается из кирпичей колодцем без связующего раствора, внутри которого будут прогорать угли для нагревания емкости снизу и поддержания ее в нагретом состоянии.

плавка алюминия в домашних условиях на дровах

Примерно так же выглядит конструкция печи, если тигель прогревается снизу с помощью обычных дров и фена для сушки волос. Только в этом случае дрова укладываются в кирпичном колодце не на дно, а на решетку, расположенную на первом ряду кирпичей, а в этом ряду оставляется отверстие для металлической трубы, надетой на горловину фена и закрепленной на ней изолентой. Тиглем в этом случае служит консервная банка, естественно, не алюминиевая, в которой на небольшом расстоянии от верха проделываются диаметрально противоположные сквозные отверстия. В эти отверстия продевается стальной прут, за который банка должна подвешиваться в печи. Фен нужен для нагнетания горячего воздуха в пространство между кирпичами и тиглем. Иногда вместо кирпичей используют металлическую бочку.

Если плавка должна происходить достаточно часто, то можно своими руками изготовить муфельную печь с вертикальной загрузкой тигля или купить готовую.

Плавка с помощью паяльной лампы

Плавка алюминия в домашних условиях паяльной лампой должна происходить не в помещении. Кроме сырья, паяльной лампы, тиглей и кирпичей, нужно подготовить дрова, пассатижи и стальной прут.

плавка алюминия в домашних условиях паяльной лампой

Итак, из кирпичей изготовлен небольшой колодец так, чтобы сверху можно было установить ковш с алюминием и стальной небольшой лист. В колодце разжигается костер, который должен немного прогореть, чтобы образовались угли. Дальше и происходит, собственно, плавка алюминия в домашних условиях. Пошаговая инструкция процесса:

— На кирпичи устанавливается емкость с сырьем. Ее нужно греть примерно 15 минут.

— После этого на полную мощность включается горелка паяльной лампы и алюминий прогревается сверху.

— В течение нескольких секунд начинается процесс, но для того чтобы прогрев был равномерным, металл в емкости нужно аккуратно перемешивать стальным прутом, придерживая ее пассатижами (не забыв при этом надеть рукавицы). Можно обойтись и без прута, периодически встряхивая ковш с помощью тех же плоскогубцев, но очень осторожно.

— Когда жидкость становится однородной, нужно пассатижами взять емкость и вылить содержимое на прокаленный стальной лист таким образом, чтобы вся образовавшаяся окалина осталась в ковше, а на лист для застывания попал только чистый металл.

Так обычно из вторичного сырья получают чистый алюминий, если с его помощью нужно запаять алюминиевые детали.

Плавка на дровах или газе

плавка алюминия в домашних условиях на газу

Плавка алюминия в домашних условиях на дровах происходит в легких разборных печах. Минусом такого способа является неконтролируемость процесса. Увеличить или уменьшить температуру нагрева невозможно. Вмешаться в процесс возможно, только сняв емкость с алюминием с огня.

Плавка алюминия в домашних условиях на газу — это единственно возможный вариант для квартиры. Греть емкость нужно долго, периодически сливая расплавленный металл. В таком случае отливка выполняется слоями. Для работы понадобятся две металлические емкости таких диаметров, чтобы одна надевалась на другую. Меньшая служит тиглем. Она с ломом, например нарезанной алюминиевой проволокой, ставится на конфорку, с которой нужно снять рассекатель пламени, бытовой газовой плиты. Над большей емкостью придется предварительно поработать. В ее днище выполняются около десятка небольших отверстий. В два или три из них вкручиваются болты, которые исполняют роль рукояток, за которые пассатижами раскаленную емкость можно поднять.

Эта емкость кверху дном надевается на тигель. Такая конструкция и позволяет прогревать алюминий. Периодически верхнюю емкость нужно снимать и металлическим прутом или ножом перемешивать лом. Перед тем как слить расплавленный металл, с его поверхности нужно снять шлак.

Плавка алюминия в муфельной печи

плавка алюминия в домашних условиях пошаговая инструкция

Муфельная печь – это уже достаточно серьезное оборудование для получения качественного расплавленного металла. Поэтому при плавке используют флюс для очистки алюминия от примесей. И это уже почти производственный процесс, а не плавка алюминия в домашних условиях. Пошаговая инструкция включает еще и несколько пунктов по подготовке сырья:

  • Сначала в тигле расплавляется флюс, которого нужно взять в количестве от 2 до 5 % от веса алюминия, а затем в него добавляется лом.
  • Насколько флюс активен, можно определить по поверхности расплава – она должна быть зеркальной. Если это не так, в расплав добавляется еще немного флюса, затем нужно будет добавить его перед окончанием плавки, чтобы шлак было легче удалять с поверхности металла стальной ложкой.
  • Плавку нужно вести примерно при 700-750 °С. Это температура красного свечения.
  • В процессе плавки может потребоваться добавлять сырье в тигель, так как расплавленный металл сильно уменьшается в объеме.
  • Рафинирующий флюс добавляют при необходимости в конце плавки в количестве 0,25 % от веса расплавленного металла. Выдерживание такой пропорции в домашних условиях – задача непростая. После добавления флюса расплав нужно перемешать ложкой, дать постоять около 5 минут, затем снять шлак.
  • Когда в результате нагрева алюминий превратился в однородную блестящую каплю, тигель нужно еще некоторое время подержать в печи, чтобы металл стал более текучим.
  • Затем алюминий из тигля через носик (в этот момент становится понятно, зачем нужен именно такой ковш) заливается тонкой непрерывной струйкой в форму.
  • После полного остывания форма аккуратно разделяется на половинки, из нее извлекается готовая деталь, которую еще нужно окончательно обработать: просверлить отверстия, если нужно, зачистить и наждачной бумагой отшлифовать поверхность. Вот и все. Процесс завершен.
Читайте так же:
Можно ли подключать шлейфом светильники

Так что не стоит заранее пугаться, если предстоит в домашних условиях расплавить алюминиевый лом, чтобы получить чистый металл или изготовить деталь взамен поломавшейся. Серьезные профессиональные навыки для организации такого литейного производства совсем не нужны. Желание и умелые руки обычного мастера-любителя способны творить чудеса.

Платина спасовала перед дефицитом чипов

Анна Королева
корреспондент Expert.ru
28 сентября 2021, 13:02

Цены на платину упали до минимума с 2021 года из-за дефицита полупроводников, который обернулся резким сокращением спроса на этот драгоценный металл.

Платина спасовала перед дефицитом чипов

Поднявшиеся в феврале 2021 года к отметке 1348,20 доллара — максимума с сентября 2014 года — цены на платину упали к новым минимумам текущего года — 892,6 доллара. В последние годы платина была аутсайдером среди драгметаллов, отставая от золота, серебра и палладия. В течение последних месяцев эти стойкие к воздействию высоких температур металлы «плавились» у инвесторов на глазах. Сейчас фьючерсы на платину делают попытки вернуться в район 1 тыс. долларов, но в ближайшее время, полагают эксперты, цены на драгметалл будут находиться под давлением.

Платина и палладий, как и нефть, торгуются на NYMEX. Соседство с энергоносителями объясняется ключевой ролью, которую металлы платиновой группы играют в нефтеперерабатывающем бизнесе, а также их применением в катализаторах автомобилей. Благодаря своей плотности и высокой температуре плавления платиноиды широко применяются в промышленности. Львиная доля их производства приходится на Южную Африку и Россию.

Металлы платиновой группы пострадали от фундаментальной проблемы — дефицита полупроводников, который неожиданно обернулся резким сокращением спроса на платиноиды, отмечает Investing.com. Дело в том, что автопроизводители в разгар пандемии стали отменять заказы на чипы, ожидая снижения спроса на новые автомобили. Однако они просчитались, причем дважды: во-первых, спрос на автомобили увеличился, а во-вторых, узкие места в цепочках поставок и проблемы у производителей полупроводников обернулись острой нехваткой чипов.

Бросившиеся заказывать чипы автопроизводители вдруг поняли, что оказались в самом конце очереди в условиях дефицита поставок. В итоге, например, General Motors в начале сентября приостановила выпуск автомобилей на большинстве своих заводов в Северной Америке. Недавно компания сообщила, что производство будет возобновлено не раньше середины октября. С аналогичными проблемами из-за нехватки чипов столкнулись и другие автопроизводители.

Кроме того, металлы платиновой группы являются ключевым компонентом каталитических конвертеров, предназначенных для снижения токсичности автомобильных выхлопных газов. Цены на платиноиды ранее росли и обновляли максимумы на фоне повышенного внимания к проблеме изменения климата (палладий используется в конвертерах автомобилей с бензиновым двигателем). Приостановка автопроизводства привела к нехватке новых и подержанных автомобилей, а еще — к увеличению неиспользованных запасов платиноидов, что и вызвало обвал цен в последние недели и месяцы. И хотя цены сейчас пытаются отскочить от минимумов, общая картина остается весьма плачевной. Остается ждать стабилизации цен — платина и палладий могут тогда оказаться в числе фаворитов среди металлов, поскольку уровни, до которых они упали, предлагают привлекательную доходность.

Склонность к падению пока сохраняется

Цены на платину 20 сентября снижались до 903,6 доллара за унцию, что стало минимумом с ноября 2020 года, напоминает аналитик товарных рынков отдела глобальных исследований компании «Открытие Инвестиции» Оксана Лукичева. Однако после достижения столь низкого уровня, рынок быстро вырос до 995 долларов за унцию, пытаясь вновь пройти вверх психологически сильный уровень 1000 долларов и возобновить растущий тренд.

Пока это не удалось, и рынок платины рискует сохранить падающие тенденции, полагает Лукичева. Причинами колебаний стали спекулятивные операции на фоне развития кризиса недвижимости в Китае. Дело в том, что негативные тенденции в китайской экономике не только окажут влияние на импорт платины в страну, но и в целом создадут риски по всей мировой экономике, затормозят экономический рост и приведут к снижению фондовых рынков.

Дополнительное негативное влияние оказывало ожидание вероятно скорого начала сокращения программ стимулирования ФРС США и падение промышленного спроса на металл в автомобильной промышленности из-за дефицита чипов. Падение спроса на платиноиды в результате сокращения производства автомобилей может составить, по оценкам некоторых аналитиков, до 500 тыс. унций.

Читайте так же:
Игра про динозаврика в гугле

По данным агентства WPIC, фундаментально рынок платины в 2021 году сохранит слегка избыточное состояние, поскольку предложение восстановится после локдаунов 2020 года, говорит Лукичева. Однако более длительная перспектива для платины остается позитивной: спрос будет постепенно расти в связи с ростом потребления в «зеленой» энергетике, транспорте (замена палладия платиной) и т.п. По словам эксперта, возобновление растущего тренда и закрепление цен выше 1000 долларов за унцию может произойти уже в течение ближайшего года.

Чипы уронили автопром, автопром — платину

На протяжении последних пяти лет платина пользовалась стабильным спросом на рынке, отмечает, в свою очередь, шеф-аналитик TeleTrade Пётр Пушкарёв. Периодически её биржевая стоимость то ненадолго поднималась в цене выше 1000 долларов за унцию, то вновь возвращалась в более привычный коридор, большую часть времени ограниченный диапазоном от 780 до 950 долларов. Правда, после вирусного обвала всех сырьевых активов в марте 2020 года цены на платину ненадолго опустились до явно намного заниженной отметки 562 доллара за унцию, тут же отскочили назад.

Эта ценовая раскачка в сочетании с ажиотажным спросом на другой важнейший промышленный металл платиновой группы — палладий, — который в период с 2018 по 2020 год буквально взлетел в цене втрое (из района 900 долларов до пика в 2789 за унцию), привела в конце концов к уравновешивающему и не менее впечатляющему скачку цены и на платину. К

февралю текущего года она достигала уже почти 1350 долларов — на фоне технически рациональной идеи постепенной замены ставшего безмерно дорогим палладия на платину при производстве каталитических нейтрализаторов для бензиновых автомобилей. Однако, отмечает Пушкарев, реализация этой затеи оказалась значительно сложнее, чем предполагали представители автомобильных компаний, и будет заметно растянута во времени, не говоря уже об очевидных дополнительных расходах на переходном этапе.

Вот почему биржевая стоимость платины, быстро пройдя через пиковые значения, сначала отскочила от них вниз, буквально за три недели упав в ходе коррекции более чем на 18%, в район 1100 долларов, а потом держалась до мая значительно ниже пиков — в коридоре от 1150 до 1280 долларов за унцию. Следом злую шутку с платиной и палладием сыграла острая нехватка чипов, повлекшая за собой, начиная с середины лета, быстрое и почти одновременное обрушение цен на оба металла.

В самый разгар пандемии автопроизводители опрометчиво отменяли заказы на чипы или снижали их объемы, напоминает вслед коллегам, Пушкарев. Заводы Ford, например, объявили о временном сокращении выпуска пикапов к августу на 33% именно по причине нехватки микросхем, хотя компания могла бы продавать сейчас даже больше машин, чем до пандемии — если отталкиваться в оценках от количества заказов. В Азии производство пострадало меньше, но и японская Toyota сообщила, что сокращает планы по сборке на целых 40% (и в Северной Америке, и у себя в Японии), правда, сроком пока всего на два месяца. Но так или иначе, за сентябрь концерном уже выпущено на 360 тысяч авто меньше, и пока неизвестно, какими будут цифры сокращения в октябре.

Естественно, что в связи с вынужденным спадом производства автомобилей резко снизились закупки и металлов платиновой группы для изготовления катализаторов, соглашается Пушкарёв. В сочетании с предшествовавшим изрядным перегревом рынка по ценам, это как раз и привело к мощному откату по палладию — в том числе и на фоне опасений слишком раннего сворачивания стимулирующей производства и спрос денежно-кредитной политики ФРС США.

Федрезерв мягко толкает цены вверх

Последние опасения, впрочем, не оправдались: на недавнем заседании 22 сентября американский регулятор занял позицию, пожалуй, максимально голубиную из всех, возможных в условиях быстро разгоняющейся инфляции, полагает Пушкарев. ФРС так и не начала пока снижать обороты долларового печатного станка, и инвесторы во все активы, включая платину, хотя бы в этом плане выдохнули с облегчением. Как результат, уже 22-23 сентября цена на платину вновь успела всплыть от годового минимума выше 1000 долларов за унцию, но пока не смогла удержаться на этих уровнях устойчиво, и в начале новой торговой недели находится чуть ниже.

Сегодня, во вторник 28 сентября, торги по платине в азиатские часы шли в узком коридоре от 971 до 983 долларов, отмечает аналитик. По его словам, настроения не только на ближайшую неделю, но, возможно, и на большую часть октября останутся смешанными — во всяком случае до момента очевидного возобновления работы автомобильных производств. Все понимают временный и даже несколько абсурдный характер колебаний цен и на палладий, и на платину, считая их теперь уже дешёвыми — пусть по меркам нескольких последних лет платина всего лишь коснулась не нижней, а верхней планки былого ценового коридора. И часть рынка, связанная напрямую с физическими заказами для производства, уже, скорее всего, готова в любой удобный момент возобновить закупки, чтобы потом не покупать дороже, полагает Пушкарев.

Читайте так же:
Гугл почта loransbit mail ru

Но и реальные заказчики, и толпа биржевых спекулянтов продолжают опасаться нового провала цен на обычной инерции движения, пока процесс нормализации работы автомобильных производства затягивается, добавляет эксперт. Так что и окончательное «дно» стоимости платины на эту осень, и точный момент, когда цены на металлы платиновой группы вновь взметнутся вверх, сейчас вряд ли кто-то с уверенностью назовет. Ясно лишь, что следить имеет смысл одновременно и за графиками цен, ожидая технических подтверждений, и за новостями от автоконцернов, заключает Пушкарев.

Покрытие платиной.

Платина – это тяжелый серебристо-белый металл с высокой температурой плавления, большой тягучестью и хорошей электропроводностью. Он не корродирует в химически агрессивных средах и не окисляется при нагревании до 1100°С.

При обычной температуре платина не взаимодействует с минеральными и органическими кислотами. Серная кислота при нагреве медленно растворяет платину.

Полностью платина растворяется в «царской водке» с получение гексахлорплатиновой кислоты, которая при выпаривании выделяется в виде красно-бурых кристаллов. При повышенных температурах платина взаимодействует с едкими щелочами, фосфором и углеродом.

Платину применяют для покрытия электрических контактов, титановых анодов, для защиты серебра от потемнения. Покрытия платиной толщиной 2 – 20 мкм используют для покрытия деталей, работающих при высокой температуре или в коррозионной среде. Тонкие покрытия толщиной до 0,5 мкм применяют для изготовления отражателей. Коэффициент отражения покрытия платиной в видимой части спектра составляет 70%, а в инфракрасной – до 96%.

По сравнению с палладием и родием (см. «Покрытие палладием», «Покрытие родием») платину значительно меньше используют в промышленности, что обусловлено ее высокой стоимостью и дефицитностью, а также трудностью получения качественных покрытий.

На платиновой основе получают гальванические сплавы, отличающиеся большой механической стойкостью, пригодные для покрытия электрических контактов особого назначения, например, платина-родий, платина-палладий, платина-кобальт.

Покрытие платиной можно осуществлять электрохимически из фосфатных, нитратных и сульфаматных электролитов.

Для получения тонких и блестящих покрытий платиной применяют фосфатный электролит, г/л:

Плотность тока 0,1 – 0,5 А/дм 2 , температура 65 – 70°С, выход по току 15 – 25%.

Выход по току несколько возрастает при увеличении концентрации платины и ортофосфорной кислоты в электролите. При повышении толщины покрытия блеск значительно уменьшается.

Наилучшими характеристиками обладает нитратный электролит осаждения покрытий платиной. Он более устойчив в работе, имеет лучшую рассеивающую способность, позволяет применять высокие плотности тока.

Состав нитратного электролита, г/л:

Плотность тока 8 – 9 А/дм 2 , температура 90 – 100°С

Осадки, получаемые из этого электролита, позволяют наносить покрытия, которые даже при незначительной толщине являются очень стойкими к коррозии.

Для получения покрытий платиной толщиной более 2 мкм применяют сульфаматный электролит состава, г/л:

Цисдинитродиаминоплатина (р – соль) 25 – 30

Сульфаминовая кислота 100 – 120

Режим электролиза: температура 60 – 95°С, плотность тока 2 – 6 А/дм 2 , pH =1,1
аноды из платины SA:SК = 2:1.

С повышением температуры скорость осаждения покрытия увеличивается. Изменение концентрации сульфаминовой кислоты не влияет на катодную поляризацию.

Покрытие платиной на титановых анодов ведут в электролите, г/л:

Хлорид платины 7 – 8

Динатрийфосфат 90 – 100

Диаммонийфосфат 20 – 30

Хлорид аммония 20 – 25

Температура 70 – 80°С, плотность тока 0,5 А/дм 2 при покачивании катодной штанги.

Перед покрытием платиной титан предварительно обрабатывают в растворе соляной кислоты и растворе фторида аммония.

Титановый анод с платиновым покрытием.

Титановый анод с платиновым покрытием.

Покрытие платиной можно нанести на сталь, медь и ее сплавы, никель, серебро и др. металлы, осуществив предварительную подготовку поверхности. (См. «Обезжиривание поверхности», «Травление поверхности. Часть1 и Часть2»).

Можно ли в железной емкости расплавить платину

Платина ассоциируется с богатством: платиновые диски, телефоны из золота и платины, ювелирные изделия… А ещё из этого металла делают устойчивую к воздейст­вию большинства реагентов химическую посуду.

Эта статья была опубликована в журнале OYLA №8(36). Оформить подписку на печатную и онлайн-версию можно здесь.

Многие из рассказов о платине, однако, скорее вымысел, чем правда. Да, это химически стойкий металл, но по этому параметру он вполне сравним с золотом и, как золото, может быть растворён в царской водке. Да, это дорогой металл, но отнюдь не самый дорогой: стоимость спутников по рудам, осмия и иридия, гораздо выше. Платина даже не всегда дороже золота — при этом она гораздо более твёрдая и тугоплавкая, благодаря чему иногда всё-таки выигрывает эту ценовую дуэль. А история платины так и вовсе может служить метафорой пути к успеху.

Для конкистадоров платина была всего лишь досадной помехой — примесью, которую из-за высокой температуры плавления сложно отделить от золота. Название «платина», впервые встречающееся в трактате естествоиспытателя Юлия Цезаря Скалигера, на испанском представляет уменьшительно-пренебрежительную форму слова plata — «серебро».

Юлий Цезарь Скалигер

Итало-французский гуманист, естествоиспытатель, врач и астролог. Высказал идею, что всякое движение стремится к покою и в природе это можно проследить на примере каждого отдельного объекта.

Прибывшие в Новый Свет испанцы считали, что платина — «незрелое золото», и выбрасывали его обратно в реки в надежде, что когда-нибудь оно дозреет. Загрязнение золота платиной вынуждало бросать перспективные золотые шахты — бывало и такое. Испанские монархи то вводили запрет на импорт платины в Европу, то отменяли его или ввозили некоторое количество металла для проведения «спецопераций»: известны случаи, когда подданные короны подделывали серебряные и золотые монеты своих других государств, чеканя их из платины.

Читайте так же:
Вход на старую страницу в контакте

Царская водка — смесь концентрированных азотной и соляной кислот в соотношении 3:1 — при комнатной температуре растворяет платину:

Платиновый стандарт

Международный эталон килограмма представляет собой цилиндр из сплава платины. В 1880‑х годах 40 таких цилиндров были разосланы по всему миру.

Более 87,5% всех разведанных мировых запасов платины находится в Южно-Африканской Республике

Из-за высокой температуры плавления и химической стойкости до XVIII века не удавалось ни получить чистый образец платины, ни тем более изучить её свойства. Платину отнёс к драгоценным металлам шведский химик Хенрик Шеффер, который смог получить расплав платины, соединяя её при высокой температуре с мышьяком.

Первые в мире платиновые монеты были выпущены в Российской империи и находились в обращении с 1828 по 1845 год

В конце XVIII века французские химики Антуан Лавуазье и Арман Сеген решили соорудить печь, которая давала бы температуру достаточную для плавления платины без мышьякового флюса. Лавуазье обратился к британскому керамисту Джозайе Веджвуду за образцами глины для изготовления сосудов, выдерживающих высокую температуру. Сеген подбирал условия, в которых топливо плавильной печи работало бы с максимальной теплоотдачей. Незадолго до Великой Французской революции Лавуазье смог расплавить платину. В апреле 1782 года, применив сконструированный им аппарат для подачи горящего кислорода, учёный добился-таки нужной температуры. Это событие поразило научный мир.

Иллюстрация к «Элементарному курсу химии» (Traité élémentaire de chimie) Антуана Лавуазье, 1789 год. Печь, в которой Лавуазье и Арман Сеген, вероятно, пытались растопить платину.

В чистом виде впервые ­платину получил английский химик ­ Уильям­ ­­Волластон в 1803 году. В 1859‑м французский химик Анри Этьен Сент-Клер Девиль разработал промышленный способ получения слитков чистой платины, получив за одну плавку 15 килограмм, после чего этот металл стали применять не только в ювелирном деле. В конце XIX века были созданы первые топливные элементы — устройства для преобразования энергии химических реакций в электричество, и из платины стали делать инертные электроды. Развитие техники химического эксперимента привело к тому, что те самые инертность и тугоплавкость, которые мешали работать с платиной ранее, нашли применение в науке: из белого золота начали делать лабораторное оборудование.

Самородок платины

Самым известным соединением платины является цисплатин (цис-диаминдихлорплатина [Pt(NH₃)₂Cl₂]), который применяется как препарат для химиотерапии рака. Это один из наиболее известных комплексов переходных металлов с долгой и славной историей. Цисплатин был синтезирован в 1845 году и долгое время назывался солью Пейроне. О его биологической активности стало известно только во второй половине ХХ века — по счастливой случайности. В 1961 году профессор физики Мичиганского университета Барнетт Розенберг изучал влияние электромагнитного излучения на клетки в процессе их деления. К удивлению учёного, установка, которую он использовал, заставляла клетки кишечной палочки удлиняться, а не делиться.

Как действует цисплатин

Кишечные палочки E. coli (1) подверглись воздействию электрического поля, созданного с помощью платиновых электродов. Деление E.coli прекратилось, но не их рост, что привело к образованию нитевидных форм бактерий, чья длина в 200–300 раз превышала нормальную.

Сначала было высказано предположение, что дело во влиянии платиновых электродов, и эта догадка подтвердилась. Но электрод оказался лишь косвенной причиной необычного поведения кишечной палочки. В присутствии кислорода платиновый электрод окислялся, а в реакционной среде образовывался цисплатин. Тогда исследователи решили изучить влияние цисплатина на клетки млекопитающих, введя его в организм мышей, страдавших от злокачественных опухолей. Результаты оказались выдающимися! У некоторых мышей опухоли полностью разрушились на 8‑й день испытаний; через 30 дней все мыши из опытной группы были ещё живы, а последняя особь из контрольной партии (которым не вводили цисплатин) умерла на 21‑й день.

Платина используется в кардиостимуляторах, зубных коронках и другом оборудовании, внедряемом в тело человека. Металл проявляет стойкость к коррозии и не влияет на функции организма.

В настоящий момент цисплатин применяют для лечения многих форм рака — груди, лёгких, мужской и женской репродуктивных систем. При попадании цисплатина в организм атомы хлора замещаются молекулами воды, платина восстанавливается и связывается с азотистыми основаниями ДНК, сшивая её нити и мешая делению.

При этом биологической активностью и способностью выступать в качестве лекарственного препарата обладает только цис-диаминдихлорплатина. А геометрический изомер соли Пейроне — транс­­ди­аминдихлорплатина фармакологически неактивна, возможно, из-за более быстрого гидролиза, при котором комплекс платины не успевает сшивать ДНК. Но даже если успевает, сшиваются азотистые основания в пределах одной цепи, а такой дефект ДНК обменным процессам исправить проще, чем сшивку двух параллельно идущих цепей двойной спирали.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector