Struttura
Non è un diagramma di punti su anelli, ma un campionamento Monte Carlo della densità di probabilità effettiva |ψ|² per ogni sottolivello occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il viola indicano segni opposti della funzione d'onda, rendendo possibile il legame.
Valori misurati
Ogni barra mostra dove si colloca platino tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.
Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati da ~ sono predetti anziché misurati.
Dimensioni, in scala
Radius 139 pm — that is 0.139 nm, so about 3597 million of them side by side would span a millimetre.
Intervallo termico
Platino is liquid over a 2057 K window, from 2041 K to 4098 K.
Dove si trova
La storia
The catalyst metal: platinum makes reactions happen that would otherwise need impossible conditions.
I primi europei a incontrare il platino furono i conquistadores spagnoli nei fiumi di Colombia ed Ecuador durante gli anni 1520. Lo chiamarono "platina del Pinto" (piccolo argento del fiume Pinto), un nome sprezzante che rifletteva la loro frustrazione per questo "argento impuro" che non fondeva e non si lavorava come i metalli preziosi che conoscevano.
Le popolazioni indigene del Sud America lavoravano il platino da oltre 1.000 anni prima del contatto con gli europei. Gli artigiani precolombiani della cultura La Tolita creavano raffinati gioielli e manufatti in lega di platino e oro, dimostrando conoscenze metallurgiche avanzate che gli europei non avrebbero raggiunto per secoli.
I minatori spagnoli consideravano il platino un metallo molesto che contaminava i giacimenti d'oro. Spesso lo rigettavano nei fiumi, ritenendo che fosse oro immaturo destinato a "maturare" e diventare quello vero. Alcune colonie spagnole vietarono persino l'estrazione del platino, temendo che venisse usato per contraffare le monete d'oro.
Lo studio scientifico del platino iniziò quando l'ufficiale della marina spagnola Antonio de Ulloa portò alcuni campioni in Europa nel 1735. Le sue osservazioni dettagliate su questo metallo misterioso incuriosirono gli scienziati europei, che lo riconobbero come un elemento distinto e non come argento impuro.
Il metallurgista britannico William Brownrigg condusse il primo studio sistematico del platino nel 1750, documentandone le proprietà uniche, tra cui l'elevato punto di fusione e la resistenza agli acidi. Il suo lavoro stabilì il platino come oggetto legittimo di ricerca scientifica.
Il fisico francese Pierre-François Chabaneau riuscì per la prima volta a fondere e lavorare il platino nel 1786, sviluppando tecniche che permisero agli artigiani di creare i primi gioielli e strumenti scientifici in platino in Europa.
Il re Luigi XVI di Francia si appassionò al platino e commissionò elaborati oggetti in platino, dichiarandolo "l'unico metallo degno di un re". Il suo patrocinio trasformò il platino da curiosità in bene di lusso, consolidandone l'associazione con la regalità e l'esclusività.
Lo sviluppo di tecniche di metallurgia delle polveri da parte dei chimici francesi permise la creazione di oggetti in platino più grandi. Impararono a ridurre i sali di platino in una polvere fine, quindi a comprimere e riscaldare la polvere per formare un metallo lavorabile: tecniche ancora utilizzate oggi.
Durante la Rivoluzione francese, la rarità del platino e la sua associazione con la regalità lo resero politicamente pericoloso. Molti oggetti in platino furono nascosti o distrutti, rendendo oggi estremamente preziosi per i collezionisti i pezzi sopravvissuti di quell'epoca.
Il chimico inglese William Hyde Wollaston rivoluzionò la chimica del platino sviluppando metodi per purificare e lavorare il metallo su scala industriale. Le sue tecniche per sciogliere il platino nell'acqua regia e recuperare il metallo puro posero le basi della moderna raffinazione del platino.
Wollaston scoprì anche palladio e rodio mentre lavorava sui residui del platino, dimostrando la natura interconnessa dei metalli del gruppo del platino. Il suo lavoro gli procurò una notevole ricchezza e affermò Londra come centro di competenza sul platino.
Lo sviluppo di crogioli di platino e di apparecchiature da laboratorio rivoluzionò la chimica e la produzione del vetro. Questi recipienti non reattivi permettevano ai chimici di lavorare con sostanze che avrebbero contaminato o distrutto altri contenitori.
L'invenzione del cannello ossidrico permise finalmente di fondere facilmente il platino, rendendo possibile la produzione di massa di oggetti in platino. Questa svolta tecnologica rese economicamente sostenibili i gioielli in platino e le applicazioni industriali.
La produzione russa di platino nei monti Urali iniziò a rifornire i mercati europei, rendendo il platino più ampiamente disponibile. I giacimenti russi erano così ricchi che il platino divenne temporaneamente meno costoso dell'oro, portando alla creazione di monete in platino.
Lo sviluppo della produzione di acido solforico catalizzata dal platino segnò l'inizio del ruolo cruciale del platino nell'industria chimica. Questa applicazione dimostrò le proprietà catalitiche uniche del platino, che sarebbero diventate centrali per la moderna chimica industriale.
Il XX secolo portò alla comprensione scientifica delle proprietà catalitiche del platino a livello molecolare. La ricerca rivelò perché il platino è così efficace nel favorire le reazioni chimiche senza consumarsi durante il processo.
La scoperta delle proprietà antitumorali del cisplatino nel 1965 da parte di Barnett Rosenberg aprì un capitolo completamente nuovo nelle applicazioni del platino. Questa scoperta accidentale, avvenuta durante lo studio della crescita batterica, ha da allora salvato milioni di vite attraverso la chemioterapia antitumorale.
Le applicazioni odierne del platino nelle celle a combustibile e nei catalizzatori automobilistici rappresentano l'ultimo capitolo della storia ancora in corso di questo straordinario metallo. Dai ciottoli fluviali "senza valore" ai componenti essenziali della tecnologia per l'energia pulita, il viaggio del platino riflette la crescente comprensione del mondo naturale da parte dell'umanità.
Applicazioni
Il platino è il fulcro del moderno controllo delle emissioni automobilistiche, rendendo possibile un'aria più pulita negli ambienti urbani. I convertitori catalitici dei motori a benzina utilizzano il platino per trasformare il monossido di carbonio, gli ossidi di azoto e gli idrocarburi incombusti nocivi in vapore acqueo, anidride carbonica e azoto innocui.
L'industria automobilistica consuma oltre il 40% della produzione mondiale di platino. Un'auto tipica contiene 3-7 grammi di platino nel convertitore catalitico, mentre i veicoli più grandi possono contenerne fino a 30 grammi. I motori diesel dipendono fortemente dai catalizzatori al platino per i sistemi di filtraggio del particolato che rimuovono le particelle nocive di fuliggine.
I veicoli di nuova generazione alimentati da celle a combustibile a idrogeno rappresentano il futuro delle applicazioni automobilistiche del platino. Le celle a combustibile utilizzano catalizzatori al platino per convertire efficacemente idrogeno e ossigeno in elettricità, con l'acqua come unica emissione. Questa tecnologia potrebbe aumentare notevolmente la domanda di platino mentre i trasporti si orientano verso soluzioni a emissioni zero.
I catalizzatori al platino sono essenziali nella raffinazione del petrolio, in particolare nei processi di reforming che trasformano le frazioni petrolifere a basso numero di ottano in componenti della benzina ad alto numero di ottano. Questi catalizzatori aumentano l'efficienza del combustibile e riducono il battito in testa nei veicoli moderni.
L'industria chimica utilizza il platino per produrre acido nitrico, un componente fondamentale di fertilizzanti ed esplosivi. I catalizzatori a rete di platino-rodio nel processo Ostwald consentono di convertire efficacemente l'ammoniaca in acido nitrico su scala industriale.
La produzione farmaceutica si affida ai catalizzatori al platino per complesse reazioni di sintesi organica. Questi catalizzatori consentono di produrre farmaci salvavita con elevata purezza ed efficienza, in particolare nella creazione di strutture molecolari specifiche necessarie all'efficacia dei farmaci.
L'eccellente conduttività elettrica e la resistenza alla corrosione del platino lo rendono indispensabile nell'elettronica ad alta affidabilità. I contatti elettrici nei sistemi critici utilizzano il platino per garantire prestazioni costanti nel corso di milioni di cicli di commutazione.
I dischi rigidi dei computer contengono platino nei loro strati di registrazione magnetica, consentendo l'archiviazione dei dati ad alta densità. La stabilità del metallo garantisce l'integrità dei dati per decenni di utilizzo. Il platino viene utilizzato anche nelle unità a stato solido (SSD) per le tecnologie di archiviazione di nuova generazione.
L'industria delle telecomunicazioni utilizza il platino nei sistemi in fibra ottica e nei circuiti ad alta frequenza, dove l'integrità del segnale è fondamentale. La resistenza del platino all'ossidazione garantisce affidabilità a lungo termine in ambienti difficili.
Le nanoparticelle di platino stanno rivoluzionando la catalisi grazie alla loro superficie specifica estremamente elevata e alle loro proprietà elettroniche uniche. Questi catalizzatori su scala nanometrica sono più efficienti del platino massivo, riducendo la quantità necessaria per i processi industriali.
Nella tecnologia delle celle a combustibile, le nanoparticelle di platino su supporti di carbonio forniscono l'attività catalitica necessaria per reazioni efficienti tra idrogeno e ossigeno. La ricerca si concentra sulla riduzione del caricamento di platino mantenendo le prestazioni.
Il trattamento del cancro utilizza farmaci chemioterapici a base di platino come cisplatino, carboplatino e oxaliplatino. Questi composti interferiscono con la replicazione del DNA delle cellule tumorali, rendendoli efficaci contro vari tipi di tumore.
L'elevato punto di fusione del platino (1,768°C) e la sua resistenza all'ossidazione lo rendono essenziale per le applicazioni ad alta temperatura. La produzione del vetro utilizza forni e apparecchiature rivestiti di platino, in grado di sopportare condizioni estreme senza contaminare il prodotto.
Le applicazioni aerospaziali includono componenti di motori a turbina, ugelli per razzi e scudi termici, dove la combinazione di resistenza e inerzia chimica del platino è fondamentale per la sicurezza e le prestazioni.
I forni e le fornaci industriali utilizzano elementi riscaldanti e sensori di temperatura in platino che mantengono precisione e durata in condizioni di cicli termici estremi.
Fedi nuziali e anelli di fidanzamento realizzati in platino rappresentano il simbolo supremo dell'amore duraturo. La lucentezza bianca naturale del platino non sbiadisce né si ossida mai, simboleggiando un impegno eterno. A differenza dell'oro bianco, il platino non richiede una rodiatura e mantiene indefinitamente il suo splendido aspetto.
Case di gioielli di lusso come Cartier, Tiffany e Van Cleef & Arpels apprezzano il platino per la sua capacità di sostenere saldamente le pietre preziose. La densità e la resistenza del metallo lo rendono ideale per incastonature elaborate che valorizzano al massimo diamanti e gemme colorate.
Orologi di alta gamma presentano casse in platino resistenti ai graffi e alla corrosione. Marchi come Patek Philippe e Rolex creano segnatempo esclusivi in platino che combinano una lavorazione eccezionale con il prestigio di indossare uno dei metalli più rari sulla Terra.
Ogni volta che avviate l'auto, i catalizzatori al platino entrano in azione, depurando i gas di scarico prima che raggiungano l'atmosfera. Il convertitore catalitico contiene platino prezioso, che converte gli inquinanti nocivi in emissioni innocue, rendendo possibile la moderna vita urbana.
Le candele di accensione dei veicoli ad alte prestazioni spesso presentano elettrodi in platino che durano più a lungo e garantiscono un'accensione più costante rispetto alle candele convenzionali. Queste candele migliorano l'efficienza del carburante e riducono la necessità di manutenzione.
I veicoli di lusso ed elettrici utilizzano sempre più spesso celle a combustibile alimentate da catalizzatori al platino. Questi sistemi generano elettricità dall'idrogeno, producendo solo vapore acqueo come scarico, e rappresentano il futuro dei trasporti puliti.
Il trattamento del cancro si basa ampiamente su farmaci chemioterapici a base di platino. Medicinali come il cisplatino hanno salvato milioni di vite colpendo le cellule tumorali e riducendo al minimo i danni ai tessuti sani. Questi farmaci sono particolarmente efficaci contro i tumori testicolari, ovarici e polmonari.
Pacemaker e impianti medici utilizzano elettrodi in platino che conducono in sicurezza gli impulsi elettrici nel corpo umano. La biocompatibilità e la resistenza alla corrosione del platino lo rendono ideale per l'impianto a lungo termine senza reazioni avverse.
Le protesi dentali incorporano spesso leghe di platino in corone, ponti e apparecchi ortodontici. La resistenza del metallo e la sua capacità di contrastare i batteri orali lo rendono una scelta durevole per le ricostruzioni dentali.
Il vostro disco rigido del computer contiene platino negli strati di memorizzazione magnetica, consentendo la memorizzazione dei dati ad alta densità che rende possibile l'informatica moderna. Le proprietà magnetiche e la stabilità del platino garantiscono che i vostri dati rimangano al sicuro per anni.
Le apparecchiature audio di alta gamma utilizzano platino nei contatti elettrici e nei circuiti per garantire la riproduzione sonora più pura. Gli audiofili apprezzano l'eccellente conducibilità del platino e la sua resistenza alla corrosione, che contribuiscono a mantenere la qualità del segnale.
Termocoppie e sensori di temperatura negli elettrodomestici come forni e scaldabagni utilizzano il platino per misurare con precisione la temperatura. Questi sensori garantiscono il funzionamento sicuro ed efficiente degli elettrodomestici di uso quotidiano.
La benzina della vostra auto è stata raffinata utilizzando catalizzatori al platino che ne hanno migliorato il numero di ottano e rimosso le impurità. Questi catalizzatori rendono i carburanti moderni efficienti e a combustione pulita.
I fertilizzanti che permettono di coltivare il cibo che consumate sono prodotti utilizzando catalizzatori al platino nella produzione di acido nitrico. Questo processo consente un'agricoltura su larga scala che nutre miliardi di persone in tutto il mondo.
Molti detergenti e prodotti chimici per la casa sono fabbricati utilizzando processi catalizzati dal platino, che garantiscono purezza ed efficacia riducendo al minimo l'impatto ambientale.
Da dove proviene
0.005 mg/kg of Earth's crust · more abundant than 37% of elements
Il platino è uno degli elementi più rari della Terra, con un'abbondanza media nella crosta di appena 5 parti per miliardo - circa 30 volte più raro dell'oro. Questa scarsità estrema è dovuta all'elevata densità del platino e alla sua natura siderofila (affine al ferro), che ha fatto sprofondare la maggior parte di esso nel nucleo terrestre durante la formazione del pianeta.
La maggior parte del platino accessibile si trova in antiche intrusioni mafiche stratificate - formazioni geologiche create dal lento raffreddamento e dalla cristallizzazione del magma nel corso di milioni di anni. Queste intrusioni hanno concentrato i metalli del gruppo del platino in giacimenti economicamente sfruttabili attraverso processi geologici complessi.
I giacimenti di platino si trovano tipicamente associati ad altri metalli del gruppo del platino (palladio, rodio, rutenio, osmio e iridio), oltre che a metalli di base come nichel e rame. Questa associazione richiede tecniche di separazione sofisticate per isolare il platino puro.
Il Sudafrica domina la produzione globale di platino, rappresentando circa il 70% della produzione mondiale. Il complesso igneo del Bushveld, formatosi oltre 2 miliardi di anni fa, contiene le maggiori riserve di platino conosciute al mondo. Questa meraviglia geologica si estende per 65.000 chilometri quadrati e rappresenta uno dei più importanti tesori minerari della Terra.
La Russia è il secondo produttore, con importanti giacimenti nella regione di Norilsk-Talnakh, in Siberia. Questi giacimenti, formatisi a seguito di una massiccia attività vulcanica 250 milioni di anni fa, contengono anche notevoli risorse di nichel e rame insieme ai metalli del gruppo del platino.
Il Nord America contribuisce all'approvvigionamento globale di platino attraverso i giacimenti del complesso di Stillwater, nel Montana, e del bacino di Sudbury, in Canada. Queste fonti più piccole ma importanti contribuiscono a diversificare le catene globali di approvvigionamento del platino.
Lo Zimbabwe ospita il Great Dyke, un'intrusione stratificata contenente importanti risorse di platino, che potrebbe acquisire un'importanza crescente con l'esaurimento dei giacimenti facilmente accessibili in altre aree.
L'estrazione del platino è straordinariamente difficile e costosa. La maggior parte del platino si trova in giacimenti sotterranei a profondità superiori a 1.000 metri, e richiede tecniche minerarie sofisticate e ingenti investimenti di capitale. Una singola miniera sotterranea può richiedere 10-15 anni di sviluppo prima di produrre il primo platino.
Il processo di raffinazione è altrettanto complesso. Il minerale grezzo di platino contiene tipicamente solo 3-6 grammi di platino per tonnellata di roccia, rendendo necessario il trattamento di enormi quantità di materiale. Il processo completo di raffinazione può richiedere 5-6 mesi per produrre platino puro dal minerale grezzo.
Le considerazioni ambientali e di sicurezza rendono l'estrazione del platino particolarmente impegnativa. Le operazioni in profondità richiedono sistemi di sicurezza estesi, mentre i processi chimici utilizzati nella raffinazione devono essere gestiti con attenzione per ridurre al minimo l'impatto ambientale.
Il recupero storico del platino ebbe inizio nei giacimenti alluvionali dei monti Urali, in Russia, dove il processo di alterazione e l'erosione concentrarono le pepite di platino nei letti dei fiumi. Questi giacimenti superficiali facilmente accessibili erano in gran parte esauriti all'inizio del XX secolo.
La Colombia rimane uno dei pochi luoghi in cui continua l'estrazione alluvionale del platino su piccola scala. La regione del Chocó produce quantità modeste di platino attraverso tecniche tradizionali di estrazione nei placer, sebbene le preoccupazioni ambientali limitino l'espansione di queste attività.
I sistemi fluviali che drenano formazioni geologiche contenenti platino producono occasionalmente pepite di platino, i cui esemplari più grandi pesano diversi chilogrammi. Questi esemplari naturali di platino sono apprezzati da collezionisti e musei per la loro rarità e bellezza.
Dato il valore e la scarsità estremi del platino, il riciclaggio è diventato fondamentale per soddisfare la domanda globale. Circa il 25-30% dell'approvvigionamento annuale di platino proviene da fonti riciclate, principalmente da catalizzatori automobilistici esausti, componenti elettronici e gioielli.
Il riciclaggio dei catalizzatori automobilistici è particolarmente importante, poiché i convertitori catalitici contengono 3-7 grammi di metalli del gruppo del platino. Impianti specializzati recuperano e raffinano questi metalli, restituendoli all'uso produttivo.
Il tasso di riciclaggio del platino supera il 60% nei paesi sviluppati, rendendo il recupero secondario una componente essenziale della catena globale di approvvigionamento del platino. Processi idrometallurgici avanzati possono recuperare il platino da leghe complesse e materiali contaminati con elevata efficienza.
Manipolazione
Il platino metallico è considerato molto sicuro da maneggiare e indossare. La sua inerzia chimica fa sì che, in condizioni normali, non reagisca con la pelle, l'aria o la maggior parte delle sostanze chimiche. Per questo i gioielli in platino possono essere indossati continuamente senza causare reazioni cutanee, anche nelle persone sensibili.
A differenza delle leghe contenenti nichel, il platino causa raramente reazioni allergiche ed è spesso consigliato alle persone sensibili ai metalli. La biocompatibilità del metallo lo rende adatto agli impianti medici e alle protesi dentali.
I sali solubili del platino possono causare notevoli problemi di salute e richiedono una manipolazione attenta. Il cloruro di platino e altri composti del platino possono causare gravi reazioni allergiche, irritazione delle vie respiratorie e sensibilizzazione cutanea.
L'asma professionale è una seria preoccupazione per i lavoratori esposti ai composti del platino nelle raffinerie e negli impianti chimici. Questa condizione può svilupparsi dopo mesi o anni di esposizione e può diventare permanente anche dopo la cessazione dell'esposizione.
La sensibilizzazione cutanea causata dai composti del platino può svilupparsi gradualmente. Una volta sensibilizzati, gli individui possono manifestare gravi reazioni allergiche anche a quantità minime di composti del platino. Usate guanti in nitrile e indumenti protettivi quando maneggiate composti solubili del platino.
Le polveri e i fumi di platino comportano seri rischi respiratori. I processi industriali che prevedono la rettifica, la saldatura o la lavorazione del platino ad alta temperatura possono generare particelle disperse nell'aria che causano irritazione e sensibilizzazione polmonare.
I lavoratori delle raffinerie di platino devono usare protezione respiratoria (filtri N95 come minimo, preferibilmente P100) per prevenire l'inalazione di particelle contenenti platino. Sistemi di ventilazione adeguati sono essenziali in tutte le aree di lavorazione del platino.
L'asma da platino colpisce fino al 50% dei lavoratori esposti a lungo ai sali di platino. I sintomi includono respiro sibilante, senso di costrizione toracica e difficoltà respiratorie. Questa condizione richiede immediata assistenza medica e l'allontanamento permanente dall'esposizione al platino.
I farmaci chemioterapici a base di platino (cisplatino, carboplatino, oxaliplatino) richiedono una supervisione medica specializzata a causa dei loro effetti potenti. Se non somministrati correttamente, questi farmaci possono causare danni renali, perdita dell'udito e nausea grave.
Gli operatori sanitari che manipolano farmaci chemioterapici a base di platino devono seguire rigorosi protocolli per i farmaci citotossici, tra cui l'uso di due paia di guanti, camici protettivi e la preparazione in cappe di sicurezza biologica per prevenire l'esposizione professionale.
I pazienti sottoposti a chemioterapia a base di platino richiedono un monitoraggio regolare della funzionalità renale, dell'udito e della conta delle cellule del sangue. I protocolli di idratazione sono essenziali per prevenire i danni renali causati da questi potenti farmaci.
La lavorazione ad alta temperatura del platino richiede attrezzature specializzate a causa del suo punto di fusione di 1,768°C. I rischi legati al calore estremo rendono necessarie un'adeguata protezione termica e procedure di emergenza per le ustioni.
La lavorazione chimica durante la raffinazione del platino comporta l'uso di acidi concentrati e solventi tossici. I lavoratori devono usare indumenti adeguati resistenti agli agenti chimici, protezioni per gli occhi e stazioni di emergenza per docce e lavaggi oculari.
A causa dell'estremo valore del platino, le misure di sicurezza sono essenziali negli impianti di lavorazione. I protocolli di prevenzione dei furti devono conciliare le esigenze di sicurezza con i requisiti di tutela dei lavoratori.
La rarità e il valore del platino rendono lo smaltimento economicamente dispendioso. Tutti i materiali contenenti platino dovrebbero essere riciclati tramite servizi specializzati nel recupero dei metalli preziosi, anziché essere smaltiti come rifiuti.
La contaminazione ambientale causata dai composti del platino richiede interventi di bonifica professionali. Sebbene il platino metallico sia innocuo per l'ambiente, i composti solubili del platino possono accumularsi negli ecosistemi e colpire la fauna selvatica.
Risposte rapide
Platino (symbol Pt) is element 78 on the periodic table, a metallo di transizione in period 6, group 10. The catalyst metal: platinum makes reactions happen that would otherwise need impossible conditions. At room temperature it is a solid.
[Xe] 4f¹⁴ 5d⁹ 6s¹, giving 6 occupied shells holding 2, 8, 18, 32, 17, 1 electrons respectively.Platino melts at 2041.4 K (1768.3 °C) and boils at 4098 K (3824.9 °C). That puts it among the most refractory elements — it stays solid at temperatures that vaporise most metals.
The standard atomic weight of Platino is 195.084 u. That is a weighted average across its naturally occurring isotopes, which is why it is rarely a whole number.
Platino has a density of 21.45 g/cm³. Water is 1.0 g/cm³, so a block of platino is about 21.5× heavier.
Platino has a Pauling electronegativity of 2.28. The scale runs from 0.70 (francium, the least greedy for electrons) to 3.98 (fluorine, the most). Values in this middle band tend to form covalent rather than strongly ionic bonds.
Platino was discovered in 1735 by Antonio de Ulloa. It is named after spanish platina, "little silver".
Platino makes up about 0.005 mg/kg of the Earth's crust — genuinely rare, which is why it is expensive.