Как получали чистую платину
Елена Голец 5998
В 1819-1824 гг. в России были открыты богатейшие залежи платины. Но в чистом виде она практически не встречается. Как правило, самородки и крупицы, добываемые на приисках,- это сплавы с благородными (Рd, Ir, Rо, Ru, Оs) и неблагородными (Fе, Си, Ni, Рb) металлами. Последние делают платину слишком хрупкой, и это очень усложняет ее обработку..
Как получали чистую платину? В то время была поставлена задача изыскать методы очистки металла и ковки.
Поиски методов обработки платины
В 1826г. в соединенной лаборатории департамента горных и соляных дел при Петербургском горном кадетском корпусе (впоследствии Горном институте) велись интенсивные поиски методов обработки платины. Возглавлял эти работы 43-летний инженер Петр Григорьевич Соболевский.
Первая мысль - попытаться очистить платину, как большинство других металлов, расплавив ее. Но эта идея наталкивается на непреодолимое препятствие. Существующие печи не могут развить температуру, достаточную для расплавления этого металла (2043 К).
Открытие Гитона
Французский ученый Гитон в 1790 году обошел это препятствие. Получив предварительно соединение платины с мышьяком, а затем прокалив его при температуре около 900 К и удалив мышьяк, он получил довольно ковкую платину, из которой вполне можно было изготавливать ювелирные изделия.
Несправедливость судьбы: способу было присвоено не имя его изобретателя, а имя парижского ювелира Жанетта, финансировавшего работу Гитона. Жанетти приобрел все права на способ и держал его в секрете.
В начале двадцатых годов прошлого века этот секрет был раскрыт русским инженером А. Н. Архиповым. Но метод оказался слишком трудоемким, выжигание мышьяка требовало много времени, металл получался недостаточно чистым, значительная часть платины безвозвратно терялась, а главное, пары мышьяка отравляли все в округе. Для переработки таких больших количеств платины, которые были обнаружены на Урале, метод Жанетти не годился.
Открытие П. Г. Соболевского
П. Г. Соболевский вместе с берг-пробирером лаборатории В. В. Любарским разработал надежный и простой способ очистки платины, растворяя ее в царской водке и осаждая из раствора в виде хлорплатината аммония (NН4)2[РtСl6]. Этот осадок промывали, прокаливали на воздухе и в результате получали спекшийся порошок (губку) чистой платины. Но из порошка нужно было научиться делать монеты, проволоку, чаши и т. д.
Эта проблема была поставлена самой жизнью. На то время она была актуальной, и она должна была быть решена. И она была решена. В 1826 году. Имя человека, первым решившего ее,- П. Г. Соболевский.
Вот его решение:
«...Очищенную платину в губчатом виде набиваем мы холодную весьма плотно в толстую железную кольцеобразную форму произвольной величины, сдавливаем ее сильным натиском винтового пресса и, вынув из формы, получаем плотный кружок, имеющий металлический блеск. В сем состоянии платиновый кружок не имеет ковкости, а сила сцепления частиц между собой не противостоит в нем сильным ударам; оный ломается и крошится. Для обращения таких кружков в ковкую платину надлежит только нагреть их до белого раскаления и при сей степени жара подвергнуть давлению того же пресса. От одного удара кружок платины вовсе изменяет вид свой: зернистое сложение его становится плотным и оный делается совершенно ковким... После такого обжатия кружки проковываются в полоски или прутки желаемого вида обыкновенным образом».
21 марта 1827 года на собрании Ученого комитета по горной и соляной части демонстрировались тигли, чаши и медали, изготовленные из платинового порошка. С 1828 года по методу Соболевского в России стали изготавливать платиновые монеты.
Порошковая металлургия
Так появилась порошковая металлургия - метод, по выражению ее создателя, «весьма отличный от металлургических процессов». Главное отличие состоит в том, что металл получают, не прибегая к его расплавлению.
То, что делал с платиной П. Г. Соболевский, на современном языке порошковой металлургии называется горячим прессованием. Суть этого метода - уплотнение порошков сжатием в закрытой пресс-форме при повышенных температурах, меньших температуры плавления.
За 160 лет своего существования в качестве промышленного процесса порошковая металлургия знала различные периоды: взлеты и падения, процветание и забвение. В 1852-1857 гг. французские ученые Сент-Клер Девиль и Дебре изобрели печь, работающую на гремучем газе (смеси кислорода с водородом).
В такой печи можно было легко расплавить платину, очистить ее от примесей, получить чистую платину, и изготовить слитки из чистого металла, отлично поддающиеся различным методам переработки. Потребность в порошковой платине отпала, и о порошковой металлургии просто забыли.
