Назва благородні метали вони отримали завдяки високій хімічній стійкості (практично не окислюються на повітрі) і блиску в виробах. Золото, срібло, чиста платина і паладій мають високу пластичність, а решта благородні метали, до того ж - дуже високою тугоплавкостью.
найдавніше час
Самородне золото і срібло відомі людству декілька тисячоліть; про це свідчать вироби, знайдені в древніх похованнях, і примітивні гірські вироблення, що збереглися до наших днів. У давнину основними центрами видобутку благородних металів були Верхній Єгипет. Нубія. Іспанія. Колхіда (Кавказ); є відомості про видобуток і в Центральній, в Південній Америці. в Азії (Індія. Алтай. Казахстан. Китай). На території Росії золото добували вже у 2-3-му тисячолітті до н. е. З розсипів метали витягували промиванням піску на шкурах тварин з підстриженою шерстю (для уловлювання крупинок золота), а також за допомогою примітивних жолобів, лотків і ковшів. З руд метали добували нагріванням породи до розтріскування з подальшими дробленням брил в кам'яних ступах. стиранням жорнами і промиванням. Поділ по крупності проводили на ситах. У Стародавньому Єгипті був відомий спосіб поділу сплавів золота і срібла кислотами. виділення золота і срібла з свинцевого сплаву купелирование, витяг золота шляхом амальгамирования ртуттю. або збір частинок за допомогою жирової поверхні (Давня Греція). Купелирование здійснювали в глиняних тиглях, куди додавали свинець. кухонну сіль. олово і висівки (олово купеліруется дуже з великими труднощами, незрозуміло навіщо його додавали. Утворений при купелирование розплав оксиду свинцю розчинить глиняний тигель. Описаний процес неможливий).
Видобуток в Середні століття
В середні віки (аж до XVIII століття) добували переважно срібло. видобуток золота знизилася через вичерпання доступних родовищ. З XVI століття іспанці починають розробку благородних металів на території Південної Америки. з 1532 року - в Перу і Чилі. а з 1537 року - в Новій Гранаді (сучасна Колумбія). У Болівії в 1545 році почалася розробка «срібної гори» Потосі. У 1577 році були виявлені золотоносні розсипи в Бразилії. До середини XVI століття в Америці добували золота і срібла в 5 разів більше ніж в Європі до відкриття Нового Світу.
відкриття платини
У 1-й половині XVI століття іспанські колонізатори звернули увагу на неплавкий важкий білий метал, зустрічається попутно із золотом в розсипах Нової Гранади. За зовнішньою подібністю з сріблом (ісп. Plata або плата. Палата.) Вони дали йому зменшувальне назву «платина» (ісп. Platina), буквально - «серебрішко». Платина була відома ще в давнину, самородки цього металу знаходили разом із золотом і називали їх «білим золотом» (Древній Єгипет. Іспанія. Абіссінії), «жаб'ячих золотом» (острів Борнео) і т. Д. Через те що платину використовували для махінацій з золотом, був виданий урядовий декрет. який наказував би викидати її в море [джерело не вказано 1433 дня]. Перше наукове опис платини зробив Вільям Уотсон в 1741 році в зв'язку з початком її видобутку в промислових масштабах в Колумбії (1735 рік).
Відкриття паладію, родію, іридію, осмію і рутенію
У 1803 році англійський вчений У. Х. Волластон відкрив паладій і родій. а в 1804 році англійський вчений С. Теннант відкрив іридій і осмій. У 1808 році російський вчений А. Снядіцкій, досліджуючи платинову руду, привезену з Південної Америки, витягнув новий хімічний елемент. названий їм вести. У 1844 році професор Казанського університету К. К. Клаус всебічно вивчив цей елемент і назвав його на честь Русі рутенієм.
Поширення в природі і видобуток
Для вилучення благородних металів з розсипних родовищ в XIX столітті створюються численні конструкції золотоізвлекательних машин (наприклад, бутари. Вашгерд). З 1-ї половини XIX століття на уральських копальнях широко застосовувалася буторная розробка. У 30-х рр. XIX століття на копальнях воду для розмиву порід розсипів подавали під напором. Подальше вдосконалення цього способу привело до створення водобоя - прототипів гідромонітора. У 1867 році А. П. Чаусов біля озера Байкал вперше здійснив гідравлічну розробку розсипи; пізніше (1888 рік) цей спосіб був застосований Е. А. Черкасовим в долині річки Чебалсук в Абаканської тайзі. На початку XIX століття для видобутку золота і платини з обводнених розсипів застосували землечерпалки. а в 1870 році в Новій Зеландії для цієї мети - драгу.
Починаючи з 2-ї половини XIX століття глибокі розсипи в Росії розробляються підземним способом, а в 90-х рр. XIX століття впроваджуються екскаватори і скрепери.
Технологія металевої платини
Очищення і обробка платини утруднялася високою температурою її плавлення (1773,5 ° C). У 1-й половині XIX століття А. А. Мусін-Пушкін отримав ковку платину прожарюванням її амальгами (Платіні не амальгамируют). У 1827 році російські вчені П. Г. Соболевський і В. В. Любарський запропонували новий спосіб очищення сирої платини, що поклав початок порошкової металургії. Протягом року цим способом було очищено вперше в світі близько 800 кг платини, тобто здійснена переробка платини у великих масштабах. У 1859 році французькі вчені А. Е. Сент-Клер Девіль і А. Дебре вперше виплавили платину в печі в киснево-водневому полум'я. Перші роботи по електролізу золота відносяться до 1863 року. у виробництво цей метод введений в 80-х рр. XIX століття.
ціаністий процес
Крім амальгамування, в 1886 році вперше в Росії було здійснено вилучення золота з руд хлоруванням (Кочкарьскій рудник на Уралі). У 1896 році на тому ж руднику пущений перший в Росії завод по витяганню золота ціанування (перший такий завод побудований в Йоганнесбурзі (Південна Африка) в 1890 році). Незабаром ціаністий процес застосували для вилучення срібла з руд.
У 1887 -1888 рр. в Англії Дж. С. Мак-Артур і брати Р. і У. Форрест отримали патенти на способи добування золота з руд обробкою їх розведеними лужними ціанистими розчинами і осадження золота з цих розчинів цинковою стружкою. У 1893 році проведено осадження золота електролізом. в 1894 році - цинковим пилом. В СРСР золото добувають в основному з розсипів; за кордоном близько 90% золота - з рудних родовищ.
За ефективністю видобутку благородних металів з розсипів кращим є дражний спосіб, менш економічні скреперно-бульдозерний і гідравлічний. Підземна розробка розсипів майже в 1,5 рази дорожче дражного способу; в СРСР її застосовують на глибоких розсипах в долинах рр. Олени і Колими. Срібло добувають головним чином з рудних родовищ. Воно зустрічається в основному в свинцево-цинкових родовищах, що дають щорічно близько 50% всього видобутого срібла; з мідних руд отримують 15%, із золотих 10% срібла; близько 25% видобутку срібла припадає на срібні жильні родовища. Значну частину платинових металів витягують з мідно-нікелевих руд. Платину і метали її групи виплавляють разом з міддю і нікелем, і при очищенні останніх електролізом вони залишаються в шламі.
Гідрометалургія
Для вилучення благородних металів широко користуються методами гідрометалургії. часто комбінованих із збагаченням. Гравітаційне збагачення благородних металів дозволяє виділяти великі частки металу. Його доповнюють ціанування і амальгамація, перше теоретичне обгрунтування якої дано радянським ученим І. Н. Плаксін в 1927. Для ціанування найбільш сприятливо хлористе срібло; сульфідні срібні руди часто ціаніруют після попереднього хлоруючого випалу. Золото і срібло з ціаністих розчинів облягають зазвичай металевим цинком, рідше вугіллям і смолами (іонітами). Витягають золото і срібло з руд селективної флотацією. Близько 80% срібла отримують головним чином пирометаллургии, решта - амальгамуванням і ціанування.
валютні метали
Зберігає функції валютних металів, головним чином, золото (див. Гроші). Срібло раніше активно використовувалося в якості грошей, але потім, після надмірного насичення ринку, воно фактично втратило цю функцію.
В даний час срібло зберігається в складі валютних резервів деяких Центральних банків, але в досить малих обсягах.
Срібло, як і деякі інші дорогоцінні метали можна використовувати приватним особам і кампаніям як накопичень. Ф'ючерси на срібло активно використовуються спекулянтами.
Застосування в техніці
У електротехнічної промисловості з благородних металів виготовляють контакти з великим ступенем надійності (стійкість проти корозії. Стійкість до дії утворюється на контактах короткочасної електричної дуги). У техніці слабких струмів при малих напругах в ланцюгах використовуються контакти зі сплавів золота з сріблом, золота з платиною, золота з сріблом і платиною. Для слаботочной і средненагруженних апаратури зв'язку широко застосовують сплави паладію з сріблом (від 60 до 5% паладію). Представляють інтерес металокерамічні контакти, виготовлені на основі срібла як струмопровідного компонента. Магнітні сплави благородних металів з високою коерцитивної силою вживають при виготовленні малогабаритних електроприладів. Опору (потенціометри) для автоматичних приладів і тензометрів роблять із сплавів благородних металів (головним чином паладію з сріблом, рідше з іншими металами). У них малий температурний коефіцієнт електричного опору. мала термоелектрорушійна сила в парі з міддю, високий опір зносу. висока температура плавлення, вони не окислюються.
Застосування в хімічному машинобудуванні і лабораторній техніці
Стійкі метали йдуть на виготовлення деталей, що працюють в агресивних середовищах - технологічні апарати, реактори, електричні нагрівачі, високотемпературні печі, апаратуру для виробництва оптичного скла і скловолокна, термопари, еталони опору та ін.
Використовуються в чистому вигляді, як біметал і в сплавах (див. Платинові сплави). Хімічні реактори і їх частини роблять цілком з благородних металів або тільки покривають фольгою з благородних металів. Покриті платиною апарати застосовують при виготовленні чистих хімічних препаратів і в харчовій промисловості. Коли хімічної стійкості і тугоплавкости платини або паладію недостатньо, їх замінюють сплавами платини з металами, що підвищують ці властивості: иридием (5-25%), родієм (3-10%) і рутенієм (2-10%). Прикладом використання благородних металів в цих областях техніки є виготовлення котлів та чаш для плавки лугів або роботи з соляною, оцтовою і бензойної кислотами; автоклавів. дистиляторів. колб. мішалок та ін.
Застосування в медицині
У медицині благородні метали застосовують для виготовлення інструментів, деталей приладів, протезів. а також різних препаратів, головним чином на основі срібла. Сплави платини з іридію, паладієм і золотом майже незамінні при виготовленні голок для шприців. З медичних препаратів, що містять благородні метали, найбільш поширені ляпіс. протаргол і ін. Благородні метали застосовують при променевій терапії (голки з радіоактивного золота для руйнування злоякісних пухлин), а також в препаратах, що підвищують захисні властивості організму.
В електроніці
В електронній техніці із золота, легованого германієм. индием, галієм, кремнієм, оловом, селеном, роблять контакти в напівпровідникових діодах і транзисторах. Золотом і сріблом напилюють поверхню хвилеводів (скін-ефект).
В фото-кінопромисловості
До початку ери цифрової фотографії солі срібла були головною сировиною при виготовленні світлочутливих матеріалів (хлориди. Броміди або іодіди). На зорі фотографії використовували солі золота і платини, зокрема при вірірованіі зображення.
У ювелірній промисловості
У ювелірній справі і декоративно-прикладному мистецтві застосовують сплави благородних металів (див. Ювелірні сплави).
захисні покриття
Як покриття благородні метали оберігають основні від корозії або надають поверхні цих металів властивості, властиві благородних металів (наприклад, відбивна здатність, колір, блиск і т. Д.). Золото ефективно відображає тепло і світло від поверхні ракет і космічних кораблів. Для відображення інфрачервоної радіації в космосі досить найтоншого шару золота в 1/60 мкм. Для захисту від зовнішніх впливів, а також для поліпшення спостереження за супутниками на їх зовнішню оболонку наносять золоте покриття. Золотому покривають деякі внутрішні деталі супутників, а також приміщення для апаратури з метою запобігання від перегріву і корозії. Благородні метали використовують також у виробництві дзеркал (сріблення скла розчинами або покриття сріблом розпиленням у вакуумі). Найтоншу плівку благородних металів наносять зсередини і зовні на кожухи авіаційних двигунів літаків висотної авіації. Благородні метали покривають відбивачі в апаратах для сушіння інфрачервоними променями, електроконтакти і деталі провідників, а також радіоапаратуру і устаткування для рентгено- та радіотерапії. Як антикорозійного покриття благородні метали використовують при виробництві труб, вентилів і ємностей спеціального призначення. Розроблено широкий асортимент золотовмісних пігментів для покриття металів, кераміки, дерева.
Припої та антифрикційні сплави
зносостійкі вузли
Хімічна промисловість: каталізатори
Високі каталітичні властивості деяких благородних металів дозволяють застосовувати їх в якості каталізаторів. платину - при виробництві сірчаної та азотної кислот; срібло - при виготовленні формаліну. Радіоактивне золото замінює дорожчу платину як каталізатор в хімічній і нафтопереробній промисловості. Благородні метали використовують також для очищення води. Також платина є каталізатором горіння.
Світове виробництво і ціни