Pt/Platina

Naam

De naam platina is de verkleiningsvorm van het Spaanse woord plata voor zilver (ook wel geld, rijkdom). Het eerste platina werd aangetroffen als kleine zilverachtige deeltjes.

Ontdekking

Uit opgravingen is gebleken dat platina al in het Egypte van de zevende eeuw voor Christus werd gebruikt als materiaal voor sieraden. Ook in tweeduizend jaar oude graven aan de westkust van Zuid Amerika is platina aangetroffen. De geschiedenis van het metaal in Europa en Azië gaat minder ver terug.

De Italiaanse arts Julio C. Scaligero zet in 1557 de vroegst bekende beschrijving van platina op papier. Hij heeft het over een onsmeltbaar metaal uit Spaans Centraal-Amerika, dat hoogstwaarschijnlijk platina is geweest.

Wetenschappelijk onderzoek aan platina dateert van ongeveer twee eeuwen later. De Spaanse ontdekkingsreizigers en conquistadores brengen het mee naar Europa vanuit de regio Chocó in het huidige Colombia. Onder hen de Spaanse astronoom en marineofficier Antonio de Ulloa. Hij beschrijft het in 1748 als ‘platina del pinto’: kleine zilverachtige deeltjes die meekwamen met de winning van gouderts. Volgens een lokale traditie moesten deze deeltjes in de rivier de Pinto (terug)geworpen worden om ze te laten ‘rijpen’ tot echt goud.

Inmiddels was het vreemde metaal ook op andere plaatsen gevonden en in de jaren daarna kreeg het veel aandacht van allerlei Europese chemici. Zo correspondeert de Engelse chemicus/natuurkundige William Brownrigg over het metaal met zijn landgenoot William Watson (foto), die lid is van de Royal Academy of Sciences. Watsons presentatie aldaar, op 13 december 1750, geldt als de eerste ‘officiële’ wetenschappelijke vermelding van het nieuwe metaal.

In 1783 ontwikkelde en patenteerde de Franse chemicus Pierre-Francois Chabaneau een methode voor de productie van bewerkbaar platina. Dit betrof echter niet het zuivere metaal; het bevatte kleine hoeveelheden van de andere elementen uit de platinagroep (osmium, iridium, ruthenium, rhodium en palladium).

In 1803 was de Engelse chemicus William Hyde Wollaston (foto) de eerste die er in slaagde zuiver platina in handen te krijgen. Hij ontdekte daarbij ook rhodium en palladium; zijn zakenpartner Smithson Tennant komt de eer van de ontdekking toe van iridium en osmium, eveneens uit platinahoudende ertsen. Met name Wollaston was een gewiekst zakenman die jarenlang veel geld wist te verdienen aan de productie en verkoop van platina.

Voorkomen

Platina is zeldzaam. Het aandeel in de aardkorst bedraagt 5.10^-7% (op gewichtsbasis); het staat daarmee op plaats 74 in de lijst van meest voorkomende elementen.

Platina is in de natuur aanwezig in metallische toestand, maar is daarbij meestal gelegeerd met andere metalen uit de platina-groep. Het komt ook voor in mineralen als:

Platinametalen zijn veelal aan nikkel-, chroom of ijzerert­sen gebonden.

Winning

De belangrijkste wingebieden liggen in Zuid-Afrika (Bush­veld), Rusland (West-Siberië, Oeral), Canada (Sudbury), de Verenigde Staten van Amerika (Stillwater) en Colombia. Platina is commercieel winbaar als ertsen per ton ongeveer 0,5 gram platina bevatten.

Bereiding

Vroeger

Platina wordt bereid door het erts of het mineraal op te lossen in koningswa­ter. Daarbij ontstaan residuen met ruthenium, rhodium, iridium en zilver, die eerst verwijderd worden. In de oplos­sing kunnen de metaalzouten H₂PtCl₆, H₂PdCl₄ en HAuCl₄  aanwezig zijn. Eerst wordt het goud verwij­derd met behulp van kwik. Vervolgens voegt men ammoniumchloride toe, waar­bij een neerslag van (NH₄)₂PtCl₆ontstaat (het palladi­umzout blijft in oplossing).

Verhit­ting van het gevorm­de platinazout leidt tot onzui­ver platina. Met konings­water en natriumchloride maakt men opnieuw een oplossing van het platinazout Na₂PtCl₆. Toevoegen van natriumbromaat (NaBrO₃) zorgt ervoor dat eventu­eel aanwezige iridiumzouten worden om­gezet in hy­droxides.

Als vervolgens ammoniumchloride wordt toegevoegd ontstaat een neerslag van vrij zuiver platinazout (NH₄)₂PtCl₆. Na eventue­le zuivering wordt via verhit­ting platina afgeschei­den, of wordt het neerslag gereduceerd met waterstof of hydrazi­ne (N₂H₄).

$3 {\left({\mathrm{NH}}_4\right)}_2{\mathrm{PtCl}}_6 \to 3 \mathrm{Pt} + 2 {\mathrm{NH}}_4\mathrm{Cl} + 2 {\mathrm{N}}_2 + 16 \mathrm{HCl} (\mathrm{bij} \mathrm{ca} 800 °\mathrm{C})$

.

${\left({\mathrm{NH}}_4\right)}_2{\mathrm{PtCl}}_6 + 2 {\mathrm{H}}_2 \to \mathrm{Pt} + + 2 {\mathrm{NH}}_4\mathrm{Cl} + 4 \mathrm{HCl}$

.

${\left({\mathrm{NH}}_4\right)}_2{\mathrm{PtCl}}_6 + {\mathrm{N}}_2{\mathrm{H}}_4 + 6 {\mathrm{OH}}^{–} \to \mathrm{Pt} + + 6 {\mathrm{Cl}}^{–} + 2 {\mathrm{NH}}_3 + {\mathrm{N}}_2 + 6 {\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Tegenwoordig

In toenemende mate isoleert men platina uit het anodeslib dat ontstaat bij de nikkel- of koperwinning; bovendien wordt de ‘klassieke’ methode voor het scheiden van platina meer en meer vervangen door vloeistof-vloeistofextractie en ionenwisseling.