Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Казаков Б.И. Благородные металлы служат человеку

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
7.95 Mб
Скачать

из палладия с вольфрамом. Применение его увеличило

срок службы приборов теплотехнического контроля

в 20

раз!

 

 

Металлы платиновой группы участвуют и в создании

ферромагнитных сплавов, которые

современной техникой

и автоматикой используются очень

широко. Давно

было

установлено, что ферромагнитными свойствами обладает сплав иридия с 10% хрома. В Великобритании был по­ лучен подобный сплав из платины и кобальта, отличаю­ щийся высокой намагничиваемостыо, стойкостью в агрес­

сивных

средах и хорошей пластичностью. Из этого спла­

ва можно получить нить такой толщины, что она

годится

для обмотки электромоторчика

в

миниатюрных

часах.

Роль платиновых

металлов

в

электротехнике

непре­

рывно растет. Если до первой

мировой

войны

в

эту от­

расль

производства

требовалось

20%

всей

продукции

(а в химическую 5 % ) ,

то во время

второй мировой

войны

2 /з всей платины пошло на электротехнику и химические

заводы. В 1952 г. на н у ж д ы

электротехники

в

США

по­

требовалось 35,4% платины,

54,5% палладия

и

16,4%

ос­

тальных платиновых металлов. Фундаментальные науч­ ные исследования советских и зарубежных ученых все время находят замену им в тех или иных узлах в виде сплавов из других металлов. Однако бурное развитие тех­ ники и рождение новых областей (космонавтика и др.) повышают объемы потребления платины и ее спутников. Например, топливные элементы, превращающие химиче­ скую энергию непосредственно в электрическую, исполь­

зуемые в

космических

исследованиях,

изготовляются

с помощью

платины. Материалом для электродов,

пере­

ключателей

контактов при

этом служит

палладий.

Д л я

работы в агрессивных средах используется сплав кальция с платиной (последней 76,7%), обладающий свойствами постоянного магнита. В производстве реактивных двига­

телей

и турбин

используется

платиновольфрамовый

сплав,

работающий

в кислородной

среде при

температу­

ре 600° С.

 

 

 

ДРУГИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПЛАТИНОВЫХ

МЕТАЛЛОВ

Из того, что в большинстве случаев в природе плати­ новые металлы встречаются совместно, а также что и в технике их нередко взаимозаменяют, отнюдь не следует,

160

что они очень мало друг от друга отличаются. Наоборот, несмотря на сходство во многих свойствах, каждый из них имеет свои отличительные качества. Платина и пал ­

ладий,

как у ж е

упоминалось,

легко

поддаются обработ­

ке — они мягки

и пластичны.

Родий и иридий обрабаты­

ваются

с трудом,

да и то при

высокой

температуре. Руте ­

ний и осмий даже в нагретом состоянии пластической де­ формации не поддаются. Следует, конечно, иметь в виду, что незначительные примеси могут сильно влиять на об­ рабатываемость платиновых металлов. Пластичная пла­ тина, если в ней содержится всего 0,001% фосфора, ста­ новится горячеломкой. Крайне отрицательно влияют на

обрабатываемость

этого металла и примеси

серы.

П р и изготовлении из платины каких-либо

деталей от­

дельные их части

приходится соединять друг с другом.

Иногда это осуществляется сваркой, но в большинстве слу­

чаев пайкой, для чего используется припой из

40%

золо­

та и 60 % платины

или ж е

из чистого золота. В

отдельных

случаях металлы платиновой группы входят

в

состав

припоев, предназначенных

для

соединения

металличе­

ских частей. Д л я

пайки тонкостенных никелевых

труб,

например, в США

используют сплав из серебра, марган­

ца и палладия, доля которого 20 %.

 

 

Все платиновые металлы с трудом переводятся в рас­

твор. Зато после этого они могут

образовывать

множество

самых различных, преимущественно комплексных, хими­ ческих соединений. Многие из них используются в прак ­

тике.

Помимо того,

что

у ж е сказано

о платиносинероди-

стом

барии, идущем

на

изготовление

экранов рентгено-

аппаратов, можно упомянуть об общеизвестном реагенте для определения к а л и я — хлорной платине. Эта ж е соль, как мы видели, является исходным сырьем для приготов­ ления платинированного асбеста. С помощью хлороплатината калия фотографы печатали снимки, окрашенные

вкрасивый бархатистый коричневый тон.

Из комплексных солей платины и ее спутников при ­ готовляют электролиты гальванических ванн. Достоинст­ вом платиновых покрытий является особая химическая стойкость. Платинируют измерительные приборы хими­ ческой и электротехнической аппаратуры, некоторые хи­ рургические инструменты, иногда — ювелирные изделия.

Палладирование — самое дешевое из гальванических покрытий платиновыми металлами. В настоящее время

161

его широко применяют в технике. Оно отличается большоп прочностью и отсутствием пор и благодаря этому по коррозионной стойкости не уступает золотому покрытию. В современных лабораториях редко можно увидеть золо­ ченые аналитические весы, разновесы, спиртометры и др.;

золото

в качестве покрытия для этого инвентаря замене­

но палладием.

Это

и дешевле

и

надеяшое.

Широко ис­

пользуют налладпи

для

покрытия

лимбов

и металличе­

ских ш к а л с

тонкими

делениями

точных

инструментов,

в астрономических

приборах, в военной технике. Палла -

диевые

покрытия

прекрасно

противостоят

воздействию

влажного воздуха, что особенно важно в полевых услови­ ях. Слой палладия достаточно прочей, так как в процессе гальванического осаждения он образует с металлом дета­

ли сплав (если только

деталь

не серебряная) .

Покрывая

деталь палладием можно обойтись без полировки.

 

Родирование ценно

особой

светоотражающей

способ­

ностью нанесенного слоя. Эта

способность

на

25%

выше,

чем у палладиевого слоя,

и

нотому

при

изготовлении

зеркальных поверхностей

палладий по

отношению

к ро­

дию может быть только неполноценной заменой. Родие­ вые покрытия превосходят палладиевые т а к ж е и по твер­ дости и химической стойкости. Они широко применяются при изготовлении рефлекторов. Почему же не из серебра? В отражающей способности родиевое покрытие уступает

серебряному (соответственно

75—80 п 95—97%),

однако

последнее чернеет от действия различных

газов,

прежде

всего от сероводорода, тогда

как родиевый

слой

к этому

совершенно безразличен. Весьма распространено двойное

покрытие: первый более

толстый

слой — серебро

и

вто­

рой — тонкая пленка — родий. В

какой-то степени

в

ка­

честве антикоррозийного

покрытия стали применять

и рутений и иридий, но о широком внедрении их в прак­ тику пока говорить рано.

Все металлы платиновой группы устойчивы к дейст­ вию плавиковой кислоты. Реторты для ее перегонки

предпочитают изготовлять из палладия, так

как

он пла­

стичен и

дешевле других платиновых металлов.

 

В аналитических

и физико-химических

исследовани­

ях часто

требуется

водородный электрод,

являющийся

эталоном сравнения электрических потенциалов. Приго­ тавливают его очень просто. Платиновую пластинку по­ крывают мелкораздроблеппой платиной, так пазываемой

162

«платиновой чернью», после

чего

пропускают

через нее

водород. Водород

адсорбируется на

поверхности

«черни»,

п такая пластинка, опущенная в раствор, будет

отдавать

ионы водорода, т. е. вести себя как электрод

из водорода.

Поглотительная

способность

палладия по

отношению

к водороду несравненно выше, чем у платины. Один ку­

бический сантиметр палладия

поглощает

940

кубических

сантиметров водорода!

Собрат

его, рутений,

еще

замеча­

тельней в этом смысле: один

объем

его

поглощает

1500

объемов водорода. П р и таком сосредоточении

водорода

ясно, что он ие только адсорбируется

на

поверхности, но

и диффундирует — проникает

в толщу

металла.

 

 

В производстве

атомной

 

энергии

 

оба эти

элемента

сказали свое слово. В топке

печи постепенно

накаплива­

ются зола и шлак, которые затрудняют

горение. Анало­

гичное

происходит

в атомном

реакторе.

 

П р и

«сжигании»

в нем

урана образуется

новое

ядерное

 

горючее — плуто­

ний, но одновременно и образуется

«зола». Это

осколки

делеипя, среди которых находятся и

изотопы

рутения.

Эта «зола» может

оборвать

цепную

реакцию. На

специ­

альных установках отделяют уран от осколочных элемен­

тов. Отделение рутения пока что доставляет

много хло­

пот. Что' касается палладия, то его атомные

энергетики

приветствуют, так как из него изготовляются сосуды для

разделения изотопов водорода: последние

не с одинако­

вой скоростью диффундируют через палладий.

 

 

Некоторые

соли

палладия

используются

для

обнару­

ж е н и я

и количественного

определения

ядовитого

угарно­

го

газа. Б у м а ж к а , смоченная

раствором

такой соли, при

содержании в

воздухе 9

мг/л

окиси

углерода

чернеет

мгновенно, а при концентрации в 100

раз

меньшей •— че­

рез

20

мин.

При

апробировании

загрязненности

атмос­

феры угарным

газом' воздух прогопяют со скоростью

0,5—1

л/мин

через

индикаторные

трубочки, в

которых

палладиевып реактив нанесен на снлнкагель. По времени

появленпя окраскп судят о количественном

содержании

ядовитого газа.

 

 

 

 

 

 

 

 

В

качестве

красителей солп

 

платиновых

металлов

в

некоторой степени

использует

ne

только медицина, по

и

керамическое

производство.

Аммонийные

соли .руте­

ния

известны

как

краска

по

фарфору — «рутениевый

ітѵрпур». «Родиевая чернь»

также

служит

красителем

(черного цвета)

по керамике.

С ее

ж е

помощью придают

163

различные оттенки «жидкому золоту», увеличивая при этом прочность слоя последнего. Окисью палладия испол­ няется роспись на эмали. Окись иридия и окись осмия — сочные черные красители для живописи по фарфору. К этому можно добавить, что соли осмия используются также как сильные травители при исследовании мине­ ралов, а окиси иридия в не столь далекие времена амери­ канская промышленность иашла применение в ... зубной пасте. Конечно, «иридиевая паста» оказывает отбеливаю­ щее действие на эмаль зубов, но значение ее больше рек­ ламное, так как и без дорогого металла можно найти мас­ су компонентов, вполне успешно справляющихся с этой задачей-

В природе иридий, как правило, находится в виде природного сплава с осмием. Осмнстый иридий сразу на­ шел себе применение, зиаченпе которого не утрачено до нашего времени. Ввиду исключительной твердости, корро­ зионной стойкости, неистираемостп и отсутствия маг­ нитных свойств — это незаменимый материал для остри­ ев компасной стрелки. Применяют его и для изготовления осей и пяток вращающихся частей измерительных прибо­

ров особой точности, для остриев хирургических

инстру­

ментов и резцов по слоновой кости,

для копчпков золо­

тых «вечных перьев». Во

всех этих

случаях применяют

и искусственный сплав, в

который

входят 83%

иридия,

2% рутения и 3% платины. Сплав пппдпя с фосфором становится жидким при температуре белого каления. Ис­ пользуя это, из него приготовляют призмы точных анали­ тических весов, кончпкп золотых хирургических игл для зашивания ран, острия ювелирных сверл и прочее вплоть до перьев авторучек.

З А К Л Ю Ч Е Н И Е

Производство благородных металлов растет, открыва­ ются и осваиваются все новые п новые районы их добычп, но металлы эти остаются дефицитными, так как неук­ лонно расширяются области их применения.

Выше говорилось о вытеснении благородных метал­ лов из сферы монетного обращения. Это позволило боль­ шие их количества направить на нужды промышленнос­ ти. Постоянной заботой является изыскание возможнос­ тей замены их во многих отраслях промышленности

164

и быта другими, менее ценными. Задача нелегкая, так как при этом непременным условием является обеспече­ ние того ж е качества пли действия, ѵ которое получено от благородного металла. Одним из таких общеизвестных примеров является замена платимы пятпокисьго ванадия в сернокислотной промышленности. Если принять во вни­ мание, что в США одна треть всего получаемого серебра расходуется кииофотопромышлепностыо, то можно су­ дить, какое значение имеет тот факт, что фирма «Истмен Кодак» приступила к выпуску новых кинофотоматериа­ лов, в которых серебро ие используется. Аналогичные ис­

следования проводятся и в Советском

Союзе. К а к

у нас,

так

п за рубея^ом

разработаны

новые

светочувствитель­

ные

материалы

без

серебра. Они,

правда, ие получили

еще

широкого

распространения

и

используются

больше

при проведении научных исследований, но свою задачу выполняют там даже лучше, чем соли серебра.

Много внимания уделяется во всех странах возврату драгоценного металла в цикл производства после того, как он выполнил свое назначение. Различные детали, проводки, изделия и т. д. рано или поздно снашиваются. Если оии содержат в себе драгоценный металл, то под­ лежат сдаче и выплавке из них золота, серебра или пла ­ тиновых металлов. Золоченые и серебряные предметы подвергаются обработке, прп которой драгоценные метал­ лы в виде солей переводятся в раствор, после чего извле­ каются. Но в промышленности накапливается п много отходов благородных металлов. Это отработанные раство­ ры электролитических ванн, остатки после проведения химических анализов, использованная фото- п киноплен­

ка, реагенты, служившие

для их обработки, и т. д. Н а

пер­

вый взгляд, это бросовый

материал, но его остаются

боль­

шие количества. Специальные заводы получают такие отходы с мест, извлекают пз них драгоценный металл и направляют его в промышленность, оплачивая при этом стоимость полученного тем производствам, которые такие отходы поставили. Тонко отработанная технология па та­ ких заводах дает возможность провести извлечение с до­ статочной полнотой.

Благородные металлы надежно служат технике X X века.

165

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Ан т р о п о в П. Богатство недр нашей родины. Госполитпздат, 1965.

Ас т а ш е н к о в П. Т. Атомная промышленность. Атомпздат,

1965.

Б а д е р О. Н.,

С м и р н о в

А. П. Серебро Закамья первых ве­

ков пашей эры. Госкультпросветпздат,

1954.

 

Б а ш п л о в

И.

Я. Редкие

элементы и

их использование, М.,

Изд-во АН СССР,

1930.

 

 

 

Б а я н О. Разведчик недр. Детгпз,

1959.

 

Б е р д н и к о в

М. И. Извлечение

золота

и серебра пз отходов

впромышленности драгоценных металлов. ГОНТИ НКТП, 1938.

Бе р л л н г Н. И. Цветные металлы, их настоящее и прошлое. Гостехпздат, 1930.

Б е т е х т п н Л. Г. Платина, Изд-во АН СССР, 1935.

Бл о х М. А. Краткие очерки по псторпп химических откры­ тий. Гос.. научи, тех. изд-во Украины, Харьков, 1933.

Бо г д а н о в и ч К. И. Серебро, свинец п цпнк. Сб. «Естествен­ ные производственные силы России», т. IV, Полезные ископаемые, Петроград, 1919.

Бо р и с о в С. М. Золото в экономике современного капитализ­ ма. Изд-во «Финансы». 1968.

Б о й ц о в

А. В..

Б о й ц о в а

Г.

Ф.. А в д о н и н а II. Д. Бла­

городные металлы. Металлургпздат,

1946.

 

Б р у к е р

X. Р.,

Б п т с о н

Е.

В. Пайка

в промышленности.

Оборонгпз, 1957.

 

 

 

 

 

 

Б ы X о в е р

Н.

А. Минеральные

ресурсы

капиталистических

стран. Госпланпздат,

 

1960.

 

 

 

В а л ь д е н

П.

И. Из истории химпческпх открытий. Научн.

хим. тех. пзд-во.

1925.

 

 

 

 

В а н е е в

H.

Н. Золото. Металлургпздат,

1941.

Ва п г п н В. В. Цветные стекла, пх изготовление и свойства. ОНТИ. Госхпмиздат. 1934.

Ва с и л ь е в М. Металлы и человек. Изд-во «Советская Росспя». 1964.

Ге й м а н Л. М.. С а л ь ц о в с к и й М. С. В долинах золотого песка. Изд-во АН СССР, 1963.

Г е р ц е н ш т е й н

И. М., Н е ж и н с к а я

Л.

А. Комплексное

использование

полиметаллического сырья. Металлургпяцат,

1961.

Г о л ь д м а н

И. Атом — врач. Изд-во «Знание»,

1961.

 

Г л о д з е н с к и й

Д.

Э. Атомная энергия в

медицине,

Мед-

гиз, 1956.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д а н и л е в с к и й

В. В. Русское золото. Металлургпздат,

1959.

Л а у в а л ь т е п Л. Н. Хрустальпые цветные и опаловые

стек­

ла. Гпзлегпром,

1957.

 

 

 

 

 

 

Д ж е и к п п с

Г.. X а п т у п г У. Хпмпя оргапическпх лекарст-

веппых препаратов. ИЛ,

1949.

 

 

 

 

Л ж у а

М. История химии. РІзд-во «Мир»,

1966.

 

 

 

Д и о г е н о в

Г. Г. История открытия химических

элементов.

Учпедгиз,

1960.

 

 

 

 

 

 

 

 

З а и к п н П. С. Ппобирное искусство. Пветметиздат. 1933.

 

3 а и к и н

С.

В. Извлечение серебра пз

отходов.

Металлург­

пздат, 1940.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

166

З в я г и н ц е в

О. Е. Советская платина. ГОНТИ,

1981.

 

 

К а ч а л о в

Н. И. Стекло. Изд-во Ali СССР,

1959.

 

 

 

 

Л а к ѳ д е м о и о к и"й А. В., X р я а и н

В. Е. Паяние

и

при­

пои. Металлуршздат, 1958.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л у к а с

 

А. Материалы и

производства

древнего

Египта,

ИЛ,

1Ü5S.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л у к а ш о в К. И. Редкие металлы

и их использование. Изд-во

АН БССР, 1956.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M е Й е р

Э. История

хпмпгг с дреппеіілшх

времен до

наших

диоіі. Спб.,

1899.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M е и ш у т к и н

Б.

Н. Химия

п

пути

ее

развития.

Изд-во

АН СССР, 1937.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М и х а л е в е

 

К И Й Ф. И. Золото в период

мировых

войн. Гос-

политиздат,

 

1945.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очерки по истории химии. Изд-во АН СССР, 1963.

 

 

 

 

П л а к с и н

 

И.

Н. Опробование и

пробирный анализ. Метал­

луршздат,

1947.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П л а к с и н

 

И. Н. Металлургия благородных металлов. Метал-

лургиздат,

1958.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П о л ь к и н

 

С. И., Г н а т о в с к и й С. О. Цветная

металлур­

гия Западной Европы. Металлуршздат,

1947.

 

 

 

 

 

Р у д н и ц к и й

А. А. Платиноиды

(палладий, родий,

иридий,

рутений и осмий). Изд-во АН СССР, 1959.

 

 

 

 

 

 

С а в и ц к и й

 

Е. М.,

П о л я к о в а

В. П.,

Т ы л к и н а

М. А.

Сплавы палладия. Изд-во

«Наука»,

1967.

 

 

 

 

 

 

С е н к о в с к и е

А. и С. Шеренга

великих химиков.

Изд-во

«Наша ксенгарня»,

1966.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С е р е б р я к о в

Н. Г., Г р а ч е в а

М. А. Радиоактивные

изо­

топы золота. Атомиздат,

1960.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф е д о р о в

 

Е. Находка Ерофея Маркова. Детгиз,

1945.

 

 

Ф и г ь е

Л. Алхимия в X I X веке, Спб.,

1867.

 

 

 

 

Ф и р с о в

Л. А. Рассказы о золоте. Магаданское

издательство,

1957.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф р о л о в

В. А., Ю д к е в и ч

Р. В. Металлы будущего. Изд-во

«Советская

Россия»,

1960.

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

Ф р а н к - К а м е н е ц

к и й

Д.

А. Пирометаллургия

в

золотом

деле. ОГИЗ,

1933.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ч и ж и к о в

 

Д. М. Металлургия тяжелых

цветных

металлов.

Изд-во АН СССР,

1948.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

167

Борис Игнатьевич Казаков

БЛАГОРОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ СЛУЖАТ ЧЕЛОВЕКУ

Научный редактор Л. М. Гейман

Редактор Н. В. Гудима

Художественный редактор Д. В. Орлов Технический редактор Э. А. Кулакова

Корректоры В. Б. Левин, Р. К. Гаврилина Художник Е. Н. Волков

Сдано в набор

9/Х

1972 г.

Подписано

в

печать

8/Ѵ

1973

г.

T-06060

Формат бумаги 84xl08Vm -

Бумага

типографская

1.

Усл .

печ.

л . 8,82.

Уч.-изд. л. 9,0.

Тираж

24 000

экз.

Заказ 695.

Изд . № 52G1.

Цена

31 коп .

Издательство

«Металлургия»,

119034,

Москва, Г-34, 2-іі Обыденский

пер., 14

 

Владимирская типография

Союзполиграфпрома

 

 

при

Государственном

комитете

Совета

Министров СССР

 

по делам

издательств,

полиграфин

и

книжной

торговли

 

 

 

Гор. Владимир, ул. Победы,, д .

18-6.

 

 

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ