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Platina

A platina é um metal precioso conhecido por sua raridade, beleza e diversas aplicações industriais. É um elemento químico com símbolo Pt e número atômico 78 na tabela periódica.

Introdução: A platina é normalmente encontrada na natureza como um mineral raro, mas é mais comumente obtida como subproduto da mineração de outros metais, particularmente de minérios contendo níquel e cobre. É um metal denso, maleável e altamente resistente à corrosão, o que o torna valioso para diversos fins, incluindo joias, conversores catalíticos em automóveis e aplicações industriais. Seu nome “platina” é derivado do termo espanhol “platina”, que significa “pequeno prata”, porque os primeiros exploradores espanhóis frequentemente encontravam platina junto com prata depósitos e inicialmente considerou isso um incômodo.

Definição como Mineral: No contexto geológico, é considerado um mineral quando ocorre naturalmente na crosta terrestre. Geralmente se forma como grãos pequenos, semelhantes a pepitas ou grãos irregulares dentro de certos tipos de rochas e depósitos de minério. Minerais de platina são comumente associados a minérios de níquel e cobre, e a principal fonte mineral é frequentemente o mineral esperrilita (PtAs2). A esperrilita é um mineral de arsenieto de platina que é um dos poucos que ocorrem naturalmente minerais contendo platina como seu componente principal.

A platina também pode ocorrer como uma liga com outros elementos da natureza. Por exemplo, a platina nativa, que consiste principalmente em platina (Pt) e impurezas menores, é uma ocorrência rara. Geralmente é encontrado em depósitos aluviais, frequentemente associados a outros minerais pesados ​​como ouro e paládio.

É importante notar que a grande maioria da produção mundial de platina vem de fontes primárias (minérios ricos em elementos do grupo da platina), e não de platina nativa. Extrair platina de seus minérios e processá-la é um processo industrial complexo e que consome muita energia. É altamente valorizado por seu brilho, durabilidade e resistência a manchas, tornando-o um material valioso em diversas indústrias e para fins decorativos.

Dados da célula: Espaço Grupo: Fm3m. a = 3.9231 Z = 4

Nome: Do espanhol platina, diminutivo de plata, prata.

Associação: ligas Pt-Fe, calcopirita, cromita, magnetita

Propriedades da platina

Cristais de Platina da Rússia

A platina é um metal precioso conhecido por sua raridade, beleza e diversas aplicações industriais. É um elemento químico com símbolo Pt e número atômico 78 na tabela periódica. Aqui está uma introdução e definição de platina como mineral:

Introdução: A platina é normalmente encontrada na natureza como um mineral raro, mas é mais comumente obtida como subproduto da mineração de outros metais, principalmente de minérios contendo níquel e cobre. É um metal denso, maleável e altamente resistente à corrosão, o que o torna valioso para diversos fins, incluindo joias, conversores catalíticos em automóveis e aplicações industriais. Seu nome “platina” é derivado do termo espanhol “platina”, que significa “pouca prata”, porque os primeiros exploradores espanhóis frequentemente encontravam platina ao lado de depósitos de prata e inicialmente a consideravam um incômodo.

Definição como Mineral: Num contexto geológico, a platina é considerada um mineral quando ocorre naturalmente na crosta terrestre. Geralmente se forma como grãos pequenos, semelhantes a pepitas ou grãos irregulares dentro de certos tipos de rochas e depósitos de minério. Os minerais de platina são comumente associados aos minérios de níquel e cobre, e a principal fonte mineral de platina é frequentemente o mineral esperrilita (PtAs2). A esperrilita é um mineral de arsenieto de platina que é um dos poucos minerais de ocorrência natural que contém platina como componente principal.

A platina também pode ocorrer como uma liga com outros elementos da natureza. Por exemplo, a platina nativa, que consiste principalmente em platina (Pt) e impurezas menores, é uma ocorrência rara. Geralmente é encontrado em depósitos aluviais, frequentemente associados a outros minerais pesados ​​como ouro e paládio.

É importante notar que a grande maioria da produção mundial de platina vem de fontes primárias (minérios ricos em elementos do grupo da platina), e não de platina nativa. Extrair platina de seus minérios e processá-la é um processo industrial complexo e que consome muita energia. A platina é altamente valorizada por seu brilho, durabilidade e resistência a manchas, tornando-a um material valioso em diversas indústrias e para fins decorativos.

Propriedades Físicas, Químicas e Ópticas da Platina

A platina é um metal único e valioso com uma gama de características físicas, químicas e propriedades ópticas que o tornam adequado para diversas aplicações industriais, científicas e decorativas. Aqui estão algumas das principais propriedades da platina:

Propriedades físicas:

  1. Densidade: A platina é um metal muito denso, com densidade de aproximadamente 21.45 gramas por centímetro cúbico (g/cm³). Esta alta densidade torna-o pesado e dá-lhe uma sensação substancial.
  2. Ponto de fusão: A platina tem um ponto de fusão muito alto, de cerca de 1,768 graus Celsius (3,214 graus Fahrenheit). Este alto ponto de fusão o torna adequado para aplicações em altas temperaturas.
  3. Ponto de ebulição: O ponto de ebulição da platina é ainda mais alto, em torno de 3,827 graus Celsius (6,920 graus Fahrenheit), tornando-a resistente à vaporização em altas temperaturas.
  4. Maleabilidade e Ductilidade: A platina é um metal altamente maleável e dúctil, o que significa que pode ser facilmente moldado, laminado e estirado em diversas formas, tornando-o ideal para joias e processos industriais.
  5. Dureza: A platina é um metal relativamente macio em comparação com alguns outros metais preciosos, mas ainda é mais duro do que a maioria dos metais básicos. Sua dureza pode ser melhorada através de ligas com outros elementos.
  6. Cor: A platina tem uma cor branco prateada distinta, o que contribui para sua conveniência em joias e outros fins decorativos.

Propriedades quimicas:

  1. Inércia Química: Uma das propriedades químicas mais notáveis ​​da platina é a sua resistência à corrosão e reações químicas. É altamente inerte e não reage prontamente com oxigênio, água ou ácidos mais comuns, tornando-o uma excelente escolha para uso em ambientes corrosivos.
  2. Propriedades Catalíticas: A platina é um catalisador altamente eficaz para várias reações químicas. Sua superfície pode facilitar reações importantes em indústrias como a automotiva (em conversores catalíticos) e a produção química.
  3. Liga: A platina pode ser facilmente ligada a outros metais, como irídio, paládio e ródio, para potencializar suas propriedades e criar ligas com características específicas.

Propriedades Óticas:

  1. Brilho: A platina possui um brilho metálico brilhante, o que aumenta seu apelo visual, tornando-a um metal muito procurado para joias e outros fins ornamentais.
  2. Refletividade: A platina é altamente reflexiva, tanto no espectro visível quanto no infravermelho. Esta propriedade é essencial em aplicações como equipamentos de laboratório e espelhos.
  3. Transparência: A platina não é transparente, pois é um metal denso que não permite a passagem da luz. É frequentemente usado na forma de folhas finas para algumas aplicações ópticas.

Essas propriedades tornam a platina um material versátil e valioso para diversas aplicações, desde joias e itens decorativos até catalisadores industriais, equipamentos de laboratório e engenharia de alta temperatura. A sua excepcional resistência à corrosão e manchas, aliada às suas propriedades catalíticas únicas, tornam-no um elemento indispensável em muitos campos tecnológicos e científicos.

Formação e Ocorrência de Platina

A platina é um metal relativamente raro e precioso formado através de processos geológicos naturais. É encontrado em vários ambientes geológicos como parte de depósitos de minério específicos. A formação e ocorrência da platina são influenciadas pela sua associação com outros elementos, principalmente níquel e cobre. Aqui está uma visão geral de como a platina é formada e onde ela é normalmente encontrada:

Formação de Platina:

  1. Processos Magmáticos: A principal fonte são os depósitos de minério magmático, que se originam do resfriamento e solidificação de rocha derretida (magma) nas profundezas do manto e da crosta terrestre. Esses depósitos estão associados Rochas ígneas e são conhecidos como “depósitos de elementos do grupo da platina (PGE)”. PGEs, incluindo platina, paládio e ródio, são frequentemente encontrados juntos nesses depósitos.
  2. Cristalização: Durante o resfriamento dos magmas, minerais ricos em platina e outros PGEs cristalizam a partir do material fundido. Esses minerais podem incluir sulfetos como esperrilita (PtAs2), cooperita (PtS) e braggita (Pt, Pd, Ni)S. A platina é frequentemente encontrada em combinação com estes minerais.

Ocorrência de Platina:

  1. Intrusões em camadas: Uma das configurações geológicas mais significativas para depósitos de platina está nas intrusões em camadas, que são grandes formações rochosas ígneas em camadas que muitas vezes se estendem profundamente dentro da crosta terrestre. Essas intrusões estão tipicamente associadas a tipos de rochas ultramáficas e máficas e são caracterizadas pela presença de minerais sulfetados ricos em platina.
  2. Complexos Ofiolíticos: Os depósitos de platina também podem ser encontrados em complexos de ofiolito, que são fragmentos da crosta oceânica e rochas do manto superior que foram empurrados para massas continentais. Esses complexos podem conter depósitos de minério contendo platina, particularmente em associação com minérios de cromita.
  3. Depósitos Aluvionares: Em alguns casos, a platina é erodida a partir de fontes primárias, como intrusões em camadas, e transportada por rios e córregos. Com o tempo, pode acumular-se em depósitos aluviais, muitas vezes juntamente com outros minerais pesados, como o ouro. É aqui que a platina nativa, que é um metal de platina quase puro, é ocasionalmente encontrada.
  4. Resíduos de Processos Industriais: A platina é por vezes um subproduto de vários processos industriais, particularmente aqueles que envolvem a refinação de minérios de níquel e cobre. Nesses casos, a platina é extraída dos resíduos desses processos.

É importante notar que é relativamente raro na crosta terrestre, e sua mineração e extração podem ser economicamente desafiadoras devido à sua baixa abundância natural. Os maiores produtores de platina são normalmente a África do Sul, a Rússia e o Zimbabué, onde são encontrados depósitos significativos de elementos do grupo da platina.

A exploração e extração de platina são realizadas por meio de uma combinação de levantamentos geológicos, perfuração e técnicas de mineração para localizar e extrair o metal de suas fontes primárias, tornando-o um recurso essencial para diversas aplicações industriais, incluindo conversores catalíticos em automóveis e na produção. de joias de alto valor.

Áreas de Aplicação e Usos

A platina tem uma ampla gama de aplicações e é utilizada em diversas indústrias devido à sua combinação única de propriedades físicas e químicas. Algumas de suas principais áreas de aplicação e usos incluem:

  1. Indústria automobilística:
    • Conversores catalíticos: É um componente chave nos conversores catalíticos, que são utilizados para reduzir as emissões nocivas dos veículos, convertendo poluentes como o monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC) e óxidos de azoto (NOx) em substâncias menos nocivas. Paládio e ródio, também parte dos metais do grupo da platina (PGMs), são usados ​​em conversores catalíticos junto com a platina.
  2. Joias e Ornamentos:
    • Joias preciosas: A platina é altamente valorizada na indústria joalheira por sua aparência brilhante, durabilidade e raridade. É frequentemente usado para fazer anéis de noivado, alianças de casamento, colares e outras joias finas.
  3. Eletrônicos:
    • Eletrodos: A excelente condutividade elétrica, resistência à corrosão e estabilidade da platina fazem dela um material valioso para vários componentes eletrônicos, incluindo eletrodos usados ​​em dispositivos como sensores, marca-passos e instrumentos de medição de alta precisão.
  4. Aplicações médicas e odontológicas:
    • Implantes: A platina é usada em implantes médicos como marca-passos e stents devido à sua biocompatibilidade e resistência à corrosão no corpo humano.
    • Restaurações dentárias: A platina pode ser encontrada em ligas dentárias usadas para restaurações como coroas, pontes e aparelhos dentários.
  5. Processo industrial:
    • Indústria química: A platina serve como catalisador em inúmeras reações químicas, incluindo a produção de produtos químicos, farmacêuticos e petroquímicos.
    • Refinaria de oléo: A platina é usada no petróleo indústria para catalisar vários processos de refino, como a remoção de impurezas de petróleo bruto e a produção de gasolina de alta octanagem.
  6. Fabricação de vidro:
    • Produção de fibra de vidro: É utilizado na produção de fibras de vidro de alta qualidade utilizadas em fibra óptica e telecomunicações.
  7. Exploração Aeroespacial e Espacial:
    • Motores de foguete: O alto ponto de fusão da platina e sua resistência a altas temperaturas a tornam adequada para uso em motores de foguetes e componentes aeroespaciais.
  8. Energia renovável:
    • Células de Combustível: É usado como catalisador em células a combustível de hidrogênio, que pode ser empregado para geração de energia limpa e eficiente.
    • Células solares: É utilizado na produção de células solares, onde ajuda a melhorar a eficiência e a longevidade das células.
  9. Equipamentos Laboratoriais e Científicos:
    • Cadinhos: Os cadinhos de platina são usados ​​para aplicações de alta temperatura e alta pureza em laboratórios.
    • Termopares: É usado em termopares para medição precisa de temperatura.
  10. Moeda e ouro:
    • Alguns países, como a Ilha de Man e o Reino Unido, usaram moedas de platina como forma de moeda.
    • Barras e moedas de platina também são negociadas como forma de investimento.

É importante ressaltar que a platina é um metal relativamente caro e raro, o que pode influenciar sua aplicação em diversas indústrias. Além disso, o elevado custo de extracção e refinação desempenha um papel na determinação da disponibilidade e utilização da platina em diferentes sectores. Suas propriedades únicas, especialmente suas capacidades catalíticas e resistência à corrosão, tornam-no inestimável em aplicações onde outros materiais são insuficientes.

Fontes e distribuição de mineração

Mina de Platina Mogolokwena, África do Sul

A platina é extraída principalmente de fontes geológicas específicas e não está distribuída uniformemente pelo mundo. A maior parte da produção de platina vem de algumas regiões importantes com depósitos significativos de platina. Aqui estão algumas das principais fontes de mineração e distribuição de platina:

1. África do Sul:

  • A África do Sul é o maior produtor mundial de platina, respondendo por uma parte substancial da oferta global. O Complexo Bushveld na África do Sul é uma vasta formação geológica que contém numerosos depósitos de elementos do grupo da platina (PGE), incluindo platina, paládio, ródio e outros. As minas desta região, como as minas de Rustenburg e Mogalakwena, estão entre as mais produtivas do mundo.

2. Rússia:

  • A Rússia é o segundo maior produtor mundial de platina. A maior parte da produção russa de platina vem da região de Norilsk-Talnakh, na Sibéria. Os depósitos aqui também fazem parte de grandes intrusões ricas em PGE.

3. Zimbabué:

  • O Zimbabué é outro importante produtor de platina. Minas como o projecto Great Dyke contribuíram para o papel crescente do Zimbabué na produção global de platina.

4. Canadá:

  • O Canadá é conhecido por sua produção de platina na mina Lac des Iles, em Ontário. A mineração canadense de platina extrai principalmente níquel junto com elementos do grupo da platina.

5. Estados Unidos:

  • O Complexo Stillwater em Montana, Estados Unidos, é uma fonte notável de platina e paládio. É um dos poucos locais fora da África do Sul e da Rússia com mineração de platina economicamente viável.

6. Outros países:

  • Vários outros países também produzem platina em menor escala, incluindo Austrália, Colômbia e Botswana, entre outros.

É importante notar que embora seja encontrado em várias partes do mundo, os maiores e mais produtivos depósitos estão concentrados em apenas algumas regiões. Além disso, a platina é frequentemente produzida como subproduto de outras operações de mineração, especialmente aquelas focadas em níquel e cobre. Os elementos do grupo da platina (PGEs), que incluem platina, paládio, ródio, irídio, rutênio e ósmio, são frequentemente encontrados juntos nesses depósitos.

A mineração e extração de platina são processos de capital intensivo e o elevado valor de mercado do metal reflete os desafios e custos associados à sua produção. Além disso, a disponibilidade da platina pode ser influenciada por factores como a estabilidade política, as condições económicas e as regulamentações ambientais nos países onde é extraída. Estes factores podem impactar a distribuição global de platina e o seu fornecimento a diversas indústrias, incluindo os sectores automóvel e joalheiro.

Referências

  • Bonewitz, R. (2012). Rochas e minerais. 2ª ed. Londres: DK Publishing.
  • Handbookofmineralogy.org. (2019). Manual de Mineralogia. [online] Disponível em: http://www.handbookofmineralogy.org [Acessado em 4 de março de 2019].
  • Mindat.org. (2019). Platinum: Informações minerais, dados e localidades.. [online] Disponível em: https://www.mindat.org/ [Acessado. 2019].
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