Platin als Element - Technische Daten

Chemische Eigenschaften

Platin ist ein metallisches Element aus der 8. Nebengruppe des Periodensystems. Vom Platin sind einige stabile Isotope (¹⁹⁰Pt – ¹⁹⁸Pt) bekannt. ¹⁹⁰Pt und ¹⁹²Pt sind radioaktiv, gelten jedoch als stabil, da ihre Halbwertszeit von 6·10¹¹ und 10¹⁵ Jahren größer sind als das Alter des Universums ( 10¹⁰ Jahre). Außerdem kennt man künstliche Isotope ¹⁷²Pt bis ²⁰¹Pt mit Halbwertszeiten zwischen 0,10 Sekunden und 50 Jahren. Reines Platin ist ein je nach Verteilungsgrad graues oder silberglänzendes, nicht sehr hartes, ziemlich zähes, in der Hitze schmied- und schweißbares Metall. Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Platin mit 9·10^–6/K entspricht dem von chemischem Geräteglas, in das es leicht eingeschmolzen werden kann. Auf Rotglut erhitztes Platin ist für Wasserstoff merklich durchlässig. Von fein verteiltem Platin absorbierter Wasserstoff und Sauerstoff sind aktiviert, und auch ungesätt. organische Verbindungen werden leicht an der Oberfläche gebunden, worauf die hervorragenden Katalysator-Eigenschaften von Platin basieren. Massives Platin bildet beim starken Erhitzen an der Luft in geringem Umfang PtO₂, das sich verflüchtigt. Platin widersteht H₂SO₄, HCl, HNO₃ und den anderen anorganischen Säuren. Dagegen wird es von Königswasser und Brom schon bei Zimmertemperatur, von HBr, HI, Wasserstoffperoxid, HNO₃ (rauchend) bei 100°C, von Phosphorsäre, KCN usw. bei Temperaturen ab etwa 400°C angegriffen. Mit den Katalysatorgiften Phosphor, Bor, Arsen, Silicium, Kohlenstoff, Antimon, Bismut, Blei und Zinn bildet Platin Legierungen. In seinen meist farbigen Verbindungen ist Platin 1- bis 4-, seltener auch 6-wertig. Am häufigsten sind Platin(II)- und Platin(IV)-Verbindungen. Platin neigt sehr stark zur Bildung von Koordinationsverbindungen (Platinaten).

Physiologie

Metallisches Platin ist toxikologisch unbedenklich, doch können Platin-Verbindungen, vor allem Hexachloroplatinate, bei exponierten Personen allergische Reaktionen auslösen. Eine pharmakologisch interessante Platin-Verbindung ist das sog. Cis-Platin (Krebstherapie).

Vorkommen

Der Anteil von Platin an der obersten 16 km dicken Erdkruste wird auf 5·10^–7% geschätzt. Es steht damit in der Häufigkeitsliste der Elemente an 76. Stelle in der Nähe von Palladium und Gold. Man findet Platin normalerweise zus. mit anderen Platinmetallen entweder gediegen oder als Mineral: Sperrylith, Geversit, Cooperit, Braggit, Polyxen oder Iridium-Platin (Ir, Pt). Bei den Vorkommen der Platinmetalle unterscheidet man primäre und sekundäre Lagerstätten. Erstere (sog. Bergplatin) finden sich im Ural, wo 1843 ein 12 kg schwerer Platinbrocken gefunden wurde, Südafrika (Bushfeld, mit 93% der gesicherten Weltreserven) sowie in Kanada (Sudbury) und den USA (Stilwater). Die durch Verwitterung entstandenen sekundären Platinseifen werden in Kolumbien und Russland gefördert.

Herstellung

Platin-Schichten lassen sich auf metallischen und/oder keramischen Unterlagen auf verschiedene Weise erzeugen (Platinieren): Galvanotechnisch mit K₂[Pt(NO₂)₄] oder Na₂[Pt(OH)₆], schmelzflusselektrolytisch aus Cyanid-Bädern, chemisch durch thermische Zersetzung von Hexachloroplatin(IV)-säure bzw. Platinacetylacetonat oder physikalisch durch Kathodenzerstäubung und Ionenplattierung im Hochvakuum.

Verwendung

Platin findet Verwendung für elektrische Kontakte, Heizleiter, Thermoelemente, Widerstandsthermometer, Spinndüsen für Glas- und Viskosefasern, Füllfederhalterspitzen, Schmuckwaren, medizinische Geräte, Dentalwerkstoffe, zur Herstellung von Schalen, Tiegeln, Drähten, Blechen, Elektroden u.a. Laborgeräten.
Platin eignet sich auch zur Herstellung von Tiegeln für die Fabrikation von optischen Spezialgläsern und Einkristallen. Im allgemeinen kommen statt Reinplatin Platin-Legierungen zur Anwendung, z.B. in Permanentmagneten (als Pt-Co-Legierung) und zur Herstellung von Eichmaßen (Urmeter und Urkilo bestehen aus einer Legierung von 90% Platin und 10% Iridium, die bei Temperaturschwankungen nicht verändert werden). Platin ist im feinverteilten Zustand ein ausgezeichneter Katalysator für Hydrierungen, Dehydrierungen und Oxidationen. In Form von Netzen, als Platinschwamm, als Platinschwarz oder Platinmohr, als Suspension oder auf inerten Trägern (Al₂O₃, SiO₂, Aktivkohle, Zeolithe etc.) aufgezogen, finden Platin und Platin-Legierungen großtechnische Verwendung bei der Oxidation von Ammoniak zu Salpetersäure. Katalysatoren aus Pt-Rh-Pd oder Pt-Pd auf γ-Al₂O₃ werden bei der Reinigung von Kraftfahrzeugabgasen verwendet.

Geschichtliches

Platin war den Mayas in Mittelamerika schon vor dem 15. Jh. bekannt und wurde mit Gold zu Schmuck verarbeitet. Der Name Platin leitet sich als Diminutiv von S plata = Silber ab: die ersten Beschreibungen durch den italienischne Arzt Scaliger (1484–1558) sprechen von Platina del Pinto = Silberplättchen vom Fluss Pinto in Peru oder spielen auf die Nutzlosigkeit des unschmelzbaren Silberleins an. In Europa wurde Platin erstmals 1750 von Watson als neues Metall beschrieben.

Quellangaben

• Quelle: Römpp-Chemielexikon; 10. Auflage (1996), S. 3381
• Verfasser: Hg