Platin: Keşfi, özellikleri ve kullanım alanları (Platinyum)

Kilogram birimini ve de uluslararası sıcaklık birimini belirlemek için kullanılmış değerli metal

Platin (Pt) sık kullanılan altı platinyum metali arasında en bilinen kimyasal element. Oldukça ağır, değerli, gümüş-beyaz renkli bir metal olan platin yumuşak ve şekil verilebilir yapıdadır. Yüksek erime noktasına ve de korozyon ile kimyasallara karşı iyi bir dirence sahip. %95 saflık düzeyi ile en saf değerli metallerden biri. Dünya'nın daha derinlerinde bulunduğundan çıkarması altından daha zordur. Bugüne dek kazılan tüm miktar bir oturma odasına sığabilir. Isıtıldıktan sonra yüzeyi bir süre parlak kalır. İlk kez 700'lerde Câbir bin Hayyan tarafından bulunan Kral Suyu ile yavaşça erir ancak diğer basit asitler platine etki etmez. Havanın varlığında hidroklorik aside temas ederse yavaşça çözündüğü biliniyor. Saf platin küçük miktarda iridyum ile birleştirilerek daha sert ve daha güçlü bir alaşım elde edilmekte.

Platinin kullanım alanları

En bol bulunan platin (platinyum) metallerinden biri olan platin alaşımları, kimyasal laboratuvarlarda yüksek ısıya maruz kalan elektrotlar, potalar ve kaplar üzerinde sıkça kullanılır. Platinden elektrik kontakları ve kıvılcım noktalarında yararlanılıyor zira elektrik arklarından gelen yüksek sıcaklığa ve kimyasal saldırıya karşı oldukça dayanıklıdır. Mücevher ve diş alaşımları kullanım alanının büyük kısmını oluşturmakta. Platin-iridyuma küçük cerrahi araçlarda yer veriliyor.

Platin günümüzde ayrıca bazı kanser önleyici ilaçlarda kullanılıyor. Kanser hastalarının yüzde 50'si şu anda platin içeren ilaçlar almakta. Bu ilaçlardan sisplatin hayvanlardaki tümör ve kanseri tedavi etmek için de kullanılıyor. İnsan vücuduna en az reaktif metaldir.

Kilogram birimi uluslararası alanda standart hale getirilirken yüzde 90 platin ve yüzde 10 iridyumlu bir alaşım kullanıldı. Yine uluslararası sıcaklık birimi standardında −183°C ila 630°C arasındaki değerler platin tel ile yapılan termometre üzerinden belirlendi. Katalizör olarak iş gören platin özellikle otomobillerin katalitik konvertörlerinde ve petrol rafinasyonunda birçok uygulamaya sahip. Platinin elektriksel direnci nispeten yüksektir (ısı miktarına önemli ölçüde bağlı).

Kilogram biriminin ağırlığını tanımlamak için kullanılan platin prototipi
1875'te kilogram biriminin ağırlığını tanımlamak için kullanılan prototip

Platinin keşfi

Platinyum veya platinin keşfi İtalyan-Fransız doktor Julius Caesar Scaliger'in Darién ile Meksika arasında ısıya çok dayanıklı bir metal bulunduğunu söylemesi (1557) ile başladı. Ancak ilk kesin keşif Kolombiya'daki Río Pinto'nun alüvyon yataklarında gerçekleşti. İspanyollar bu yeni metale gümüşe benzerliği nedeniyle platina del Pinto dediler. Platina "küçük gümüş" demek. Antik zamanlarda ise Mısır ve Amerika'daki insanlar bu madeni sıkça altınla karıştırarak takı ve süs eşyalarında kullandı.

Dünya'da nerede bulunuyor?

Dünya'nın en önemli platin yatakları Güney Afrika'daki Transvaal'dadır. Diğerleri ise Rusya, Finlandiya, İrlanda, Borneo, Yeni Güney Galler, Yeni Zelanda, Brezilya, Peru ve Madagaskar'da bulunuyor. Kuzey Amerika'da da bir miktar doğal platin var. Diğer her şeyde olduğu gibi Türkiye'de platine dair az araştırma yapılıyor. Dünyada her yıl altından 14 kat fazla platin çıkarılmakta (1800 tona karşı 130 ton). 1 gramı ile 2000 metre uzunluğunda kablo yapılabilmektedir.

Plaser yatakları doğal elementin bulunduğu en verimli kaynaklardır. Doğal platinin en yaygın türü poliksendir; yüzde 80 ila yüzde 90 platin, yüzde 3 ila yüzde 11 demir, diğer platin metalleri ve de altın, bakır ve nikel içeriyor. Platin ayrıca çok nadir bir doğal alaşım olan platiniridyumda mevcut. Platin doğal ortamında arsenik ve sülfür ile karışarak iki ayrı mineral meydana getirir (sperrylite ve cooperite).

Kimyasal özellikleri

Platin, kaynaşmış alkali oksitler ve peroksitler ile ve de yaklaşık 500°C sıcaklıkta florin ve klorin ile tepkimeye giriyor. Büyük miktarda hidrojeni emebilir ve kıymetli metallerden olan paladyum en reaktif platin çeşitlerinden biridir.

Platin +2 ve +4 oksidasyon durumlarında önemli bileşikler meydana getirmekte. Bu bileşiklerin çoğunda klorür iyonu ve amonyak ya da diğer gruplar, merkezi platin atomuna bağlanıyor. Geçiş metalleri arasında, platin karbonla doğrudan bağ oluşturmaya en yatkın olanlardan biri. Platin ısıtıldığında ayrıca fosfor, arsenik, antimon, silikon, kükürt ve selenyum gibi bir dizi metalik olmayan elementle birleşir.

Doğal platin altı izotoptan oluşuyor: Platin-190 (yüzde 0.0127), platin-192 (yüzde 0.78), platin-194 (yüzde 32.9), platin-195 (yüzde 33.8), platin-196 (yüzde 25.3) ve platin-198 (yüzde 7.21). Uzun ömürlü alfa yayıcılar olduğu bildirilen platin-190 ve platin-192 hariç tümü kararlı.

Element bilgileri

  • Element sınıflandırması: Geçiş metali
  • Atom numarası: 78
  • Atom ağırlığı: 195.09
  • Yoğunluğu (g/cc): 21.45
  • Erime noktası: 1.769°C (2.045 K)
  • Kaynama noktası: 3.827°C (4.100 K)
  • Görünümü: Çok ağır, yumuşak, gümüşsü beyaz metal
  • Atom yarıçapı (pm): 139
  • Atom hacmi (cc/mol): 9.10
  • Kovalent yarıçapı (pm): 130
  • İyonik yarıçapı: 65 (+4e) 80 (+2e)
  • Özgül ısısı (@20°C J/g mol): 0.133
  • Füzyon Isısı (kJ/mol): 21.76
  • Buharlaşma sıcaklığı (kJ/mol): 470
  • Debye sıcaklığı (K): 230
  • Pauling negatiflik numarası: 2.28
  • İlk iyonlaşma enerjisi (kJ/mol): 868.1
  • Yükseltgenme basamakları: 4, 2, 0
  • Örgü Yapısı: Kübik
  • Örgü sabiti (Å): 3.920