Platin

Eigenschaften des Elements

Stoffkonstanten und Häufigkeit des Vorkommens in der Natur

Dichte in bei 25 °C	21,45
Härte nach Mohs und Brinell	4,3; 29,9 · 107
Schallgeschwindigkeit in	2682
Schmelztemperatur in °C	1770
spezifische Schmelzwärme in	100,98
Siedetemperatur in °C	3825
spezifische Verdampfungswärme in	2616,88
Standardentropie S0 in
Wärmeleitfähigkeit in bei 27 °C	71,6
spezifische Wärmekapazität in	0,133
Volumenausdehnungskoeffizient in 10- 3
spez. elektrischer Widerstand in	0,1054
Anteil in der Erdhülle in % (Atmosphäre, Wasser, Erdkruste bis 10 km Tiefe)	0,000 000 5

Platinnuggets

Isotope des Elements 

Platin kommt in der Natur als ein Gemsich von fünf stabilen und einem langlebigen, radioaktiven Isotop vor. Außerdem sind noch 29 künstliche, radioaktive Isotope bekannt.

Ordnungszahl Z	Massen- zahl A	Atommasse in u	Häufigkeit in %	Art der Strahlung und Energie in MeV	Halbwertszeit
78	190	189,959	0,01%	α: 3,17	7 · 101 1 a
	192	191,961	0,78%
	194	193,962	32,9%
	195	194,964	33,8%
	196	195,964	25,2%
	197	196,967	künstlich	β : 0,7	18 h
	198	197,967	7,2%
	199	198,970	künstlich	β : 1,7	30 min.

Energieniveauschema

Weitere Eigenschaften

Platin ist ein grauweiß, silbrig glänzendes, zähes Schwermetall. Man kann es gut zu Drähten und Folien verarbeiten. In der Hitze lässt es sich gut schweißen und schmieden. Nach Osmium und Iridium besitzt Platin die drittgrößte Dichte aller Elemente und eine sehr hohe Schmelz- und Siedetemperatur. In Form von Platinschwarz oder Platinmohr ist das Element in der Lage große Mengen Wasserstoff zu absorbieren. Platin gehört zu den schweren Platinmetallen und ist das wichtigste Element dieser Gruppe. In seinen Verbindungen bildet Platin fast alle Oxidationsstufen von 0 bis VI, die Stufen II und IV sind aber die wichtigsten und stabilsten. Die Normalpotenziale des Platins ( VI, IV, II) weisen das Element als typischen Vertreter der edlen Metalle und als reaktionsträge aus. Gegen Wasser und nichtoxidierende Säuren ist Platin an der Luft beständig. Platin(IV)-oxid bildet sich an Luft in geringen Mengen nur bei starkem Erhitzen. Ab 100 °C reagiert Platin mit Salzsäure, Salpetersäure, Fluorwasserstoffsäure und Perchlorsäure. Ab 300 °C mit Schwefelsäure und mit Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und Natriumcyanid ab 400 °C. Bei Raumtemperatur löst sich Platin in Königswasser unter Bildung von Hexachloroplatin(IV)-säure, die aus wässriger Lösung als Hexahydrat in Form gelber Kristalle auskristallisiert. Platin verbindet sich nicht direkt mit molekularem Sauerstoff. Mit molekularem Fluor und Brom reagiert es bereits bei Zimmertemperatur, mit Chlor erst oberhalb von 250 °C. Unter Bildung von Legierungen reagiert Platin bei höheren Temperaturen mit Silicium, Schwefel, Kohlenstoff, Phosphor, Arsen, Antimon, Bismut, Bor, Selen, Blei, Zinn und anderen Schwermetallen. Aufgrund der Fähigkeit Sauerstoff und Wasserstoff zu absorbieren und diese dabei zu aktivieren, kommt Platin als Katalysator für Hydrierungs- und Oxidationsprozesse eine bedeutende Rolle zu.

Entdeckung

Platin kennt man schon seit langer Zeit. In der Antike soll Platin von Ägyptern genutzt worden sein, mit Sicherheit wurde es von den Mayavölkern zur Herstellung von Plastiken verwendet. Sie hielten Platin jedoch für Silber. Auch die Spanier konnten mit dem im Seifengold enthaltenden Metall nichts anfangen, das sie in Kolumbien fanden und nannten es «platina» (Silberchen»). Erstmals wurde Platin 1557 von dem italienischen Gelehrten GIULIO CESARE SCALIGER (1484 - 1558) als eigenständiges Metall erkannt. WILLIAM WATSON (1715 - 1787) und WILLIAM BROWNRIGG (1711 - 1800) untersuchten Mitte des 18. Jahrhunderts Proben des schwarzen Platinsandes und beschrieben ihn ausführlich. Das Element behielt den Namen Platin und 1814 schlug BERZELIUS das chemische Symbol «Pt» vor.

Vorkommen/Herstellung

Platin steht an 76. Stelle der Elementhäufigkeit und gehört zu den äußerst seltenen Metallen auf der Erde. Man unterscheidet bei den Platinvorkommen zwischen primären Lagerstätten (Metall kommt zusammen mit den anderen Platinmetallen Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium bevorzugt als Sulfid in Eisen-, Kupfer-, Nickel- und Chromerzen vor) und den sekundären Lagerstätten (Platinmetalle kommen meist elementar vor). Die wichtigsten Rohstoffquellen sind derzeit die Republik Südafrika, Kanada und Russland. Zur technischen Herstellung werden die vorhandenen Platinmetalle zunächst durch einen Wasch- und Sedimentationsprozess oder durch Flotation in Form des Rohplatins angereichert. Als Konzentrat fallen sie auch im Anodenschlamm der elektrolytischen Kupfer- und Nickelraffination an. Rohplatin besteht aus zwei Legierungen: Platin-Iridium und Osmium-Iridium. Rohplatin wird in Königswasser gelöst, wobei Platin, Palladium und Gold in Lösung gehen und Tetrachlorogoldsäure, Tetrachloropalladiumsäure und Hexachloroplatinsäure bilden. Die restlichen Platinmetalle bleiben im Rückstand. Nach der Abtrennung von Gold wird Platin mit Ammoniumchlorid in Ammoniumhexachloroplatinat überführt, aus dem durch Glühen und Raffination man Reinplatin erhält.

Verwendung

In der chemischen Industrie dient Platin als Katalysator. Bei der Verbrennung von Ammoniak zu Stickstoffmonooxid, bei der Salpetersäureherstellung, bei der Oxidation von Schwefeldioxid zu Schwefeltrioxid, Schwefelsäureherstellung sowie in der Petrochemie für zahlreiche Hydrierungs-, Dehydrierungs-, Isomerisierungs- und Aromatisierungsprozesse finden Platinkatalysatoren großtechnische Anwendung. Platin ist auch ein wichtiger Bestandteil der Entgiftungskatalysatoren für Autoabgase. Große Mengen Platin werden zur Herstellung von elektrischen Schaltkontakten, Heizleitern, Thermoelementen und Widerstandsthermometern verwendet.

Wichtige Verbindungen

Platinoxid, PtO, Platinsulfid, PtS sowie die Halogenide PtCl2, PtCl4, PtF4 und PtF6 sind hervorzuheben. Darüberhinaus ist die Platinchemie außerordentlich reich an anorganischen Komplexverbindungen, die hier nicht behandelt werden.

Bau

Platin kristallisiert in einem kubisch-dichten Metallgitter.