Platin

Allgemeine Eigenschaften

Name

Platin

Formelzeichen

Ordnungszahl

Isotope (%)

¹⁹⁰Pt - 0,01
¹⁹²Pt - 0,79
¹⁹⁴Pt - 32,9
¹⁹⁵Pt - 33,8
¹⁹⁶Pt - 25,3
¹⁹⁸Pt - 7,2

Alle Isotope künstlich

nein

Platin ist ein silbrig glänzendes, sehr zähes und relativ weiches Schwermetall.
In seinen Eigenschaften ähnelt es dem Palladium.
Es ist stabiler als Gold und wird daher für Fassungen von teuren Edelsteinen verwendet.
Platin lässt sich gut zu feinen Drähten und Folien verarbeiten. (So können aus 30 g Platin ca. 3,2 km Draht hergestellt werden.)
Nach Osmium und Iridium besitzt Platin die drittgrößte Dichte aller Elemente.
Platin kann große Mengen an Wasserstoff und auch Sauerstoff absorbieren.
Platin besitzt eine bedeutende Rolle als Katalysator und inertes Elektrodenmaterial.
Das Edelmetall ist an der Luft gegen Wasser und nichtoxidierende Säuren beständig.
Beim starken Erhitzen bilden sich geringe Mengen an Platinoxid (PtO₂), das sich verflüchtigt.
In Königswasser ist es bei Zimmertemperatur löslich, wobei Hexachloroplatin(IV)-säure entsteht. die aus einer wässrigen Lösung in Form von gelben Kristallen auskristallisiert.
Von Salzsäure, rauchender Salpetersäure, Flusssäure und Perchlorsäure wird es ab 100 °C angegriffen, mit Schwefelsäure reagiert es ab 300 °C, mit Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Natriumcyanid ab 400°C.
Von Fluor und Brom wird es bereits bei Zimmertemperatur, von Chlor erst ab 250 °C angegriffen, wobei die entsprechenden Salze entstehen.
Bei höheren Temperaturen kann Platin mit anderen Metallen legiert werden.
Platin bildet relativ viele Verbindungen, oftmals als Komplexe.

Chemische Eigenschaften

Elektronegativität nach Pauling (Oxidationsstufe)

2,28 (II)

Elektronenkonfiguration

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰4f¹⁴5s²5p⁶5d⁹6s¹

Oxidationszahlen

+6, +5, +4, +2, 0

bevorzugt

+4, +2

Physikalische Eigenschaften

Mittlere Atommasse (u)

195,078 ± 2

Dichte (g/cm³)

21,45

Schmelztemperatur (°C)

1772

Siedetemperatur (°C)

3827

Härte (Mohs)

4,3

Atomradius (pm)

138,5

Ionenradius (pm bei Ladung bzw. Oxidationszahl)

80 (2+)

1. Ionisierungsenergie (kj/mol bei 25° C)

870

Radioaktive Eigenschaften

Alle Isotope radioaktiv

nein

Langlebigstes Isotop

Halbwertszeit

Strahlungsart

Geschichtliches

1. - 3. Jahrhundert

Südamerikanische Indianer der Mayavölker verwenden Platin zur Herstellung von Plastiken.
Vermutlich halten sie das silberglänzende Metall jedoch für Silber.

16. Jahrhundert

Die Spanier können mit dem Metall nichts anfangen.
Beim Goldwaschen setzt es sich zusammen mit Gold in sehr kleinen grauweißen Körnchen ab.
Sie nennen die Kügelchen platina, als abwertende Verkleinerungsform mit der Bedeutung "kleines Silber" werfen die Kügelchen zurück in die Flüsse.
Der Export von Platin nach Spanien wird verboten, da Fälscher Münzen aus Platin herstellen und sie mit Gold überziehen.

1557

Der italienische Gelehrten Giulio Cesare Scaliger benennt Platin erstmals als eigenständiges Metall.

Zur Feststellung seiner chemischen Eigenschaften versuchen verschiedene Chemiker, das Metall zu schmelzen. Zuerst verwenden sie einen Schmelzofen, der zur Herstellung von Porzellan dient. Der französische Chemiker Lavoisier benutzt ein Brennglas mit einer Brennweite von 3 m und einer Linse mit 1,2 m Durchmesser. Obwohl er Temperaturen um 1540 °C erreicht, schlagen die Schmelzversuche fehl. Erst nach jahrelangen Versuchen gelingt es ihm schließlich, mit Hilfe von Sauerstoff, ein Platinkügelchen zu schmelzen.

um 1783

Der Franzose Guyton de Morveau entwickelt eine industriell verwertbare Schmelzmethode.
Danach interessieren sich erstmals auch Juweliere für das Metall.

ab 1800

Entdeckung des Palladiums im Rückstand gelösten Platins.
In den folgenden Jahren gelang es verschiedenen Chemikern, vier weitere Platinmetalle im Rückstand zu isolieren: Rhodium (nach der griechischen Bezeichnung für "Rose"), das harte Iridium, das giftige Osmium und das Ruthenium.

1828

Erste Platinmünze zu Ehren Zar Nikolaus I.

1837

Erstmaliger Einsatz des Edelmetalls als Schaltkontakt in Telegraphengeräten

1863

Thomas Alva Edison verwendet Platin als Glühfaden für Glühlampen

ab 1901

Einsatz von Platin als Katalysator beim Ostwaldverfahren zur Herstellung von Salpetersäure.

Der Name leitet sich vom spanischen Wort platina ("kleines Silber") ab.

Vorkommen

Platin findet sich nur in sehr geringen Mengen in der Erdkruste. Es nimmt einen Anteil von nur 5 · 10^-7% ein.
Natürliches Platin besteht aus einem Gemisch fünf stabiler Isotope und einem sehr langlebigen radioaktiven Isotop.
Es kommt meist zusammen mit anderen Platinmetallen gediegen vor (Palladium, Rhodium, Iridium, Osmium, Ruthenium).
Platinminerale sind Sperrylith (Platinarsenid) oder Geversit (Platinsulfid).
Die wichtigsten Vorkommen finden sich im Merensky Reef in der Republik Südafrika, sowie in Sudbury (Kanada), im Ural und in Stilwater (USA).
1843 wurde im Ural ein 12 kg schwerer Platinnugget gefunden.

Verwendung

Als Katalysator (z.B. "Adams-Katalysator"), z.B. bei der Darstellung von Salpetersäure oder Ammoniak und zahlreichen anderen Prozesse.
In der Fahrzeugtechnik wird Platin im "Katalysator" eingesetzt.
Zur Herstellung von elektrischen Schaltkontakten, Heizleitern oder Thermoelementen verarbeitet.
Als korrosionsfeste medizinische und technische Geräten wie Schalen, Tiegel, Drähte oder Bleche
Das Urkilogramm besteht aus einer Legierung von 90 % Platin und 10 % Iridium, um hohe Dichte und Korrosionsfestigkeit zu gewährleisten.
Schmuckplatin ist eine Legierung aus 96 % Platin und 4 % Kupfer, vereinzelt wird jedoch auch eine Legierung aus 90 % Platin und 10% Palladium verwendet.

Herstellung

Nach einer anfänglichen Reinigung werden die Platinmetalle mit Königswasser versetzt. Dabei gehen Platin, Palladium und Gold in Lösung, während die anderen Platinmetalle im Rückstand verbleiben.
Das Gold wird mit Eisenchlorid, das Palladium mit Ammoniumchlorid abgetrennt. Dabei entsteht Ammoniumhexachloroplatinat, das sich durch Glühen in reines, 99,9 %iges Platin umwandelt.
Ein Teil des Platins wird auch aus Abfällen und Altmaterialien wiedergewonnen.

Nachweis