Nā hoʻohana ʻana o ka Platinum Metal i ka ʻoihana kemika
He metala makamae ka Platinum (Pt) nona kahi kuleana koʻikoʻi i ka ʻoihana kemika hou. ʻOiai ua ʻike nui ʻia ʻo ia he mea hoʻonani waiwai nui, loaʻa nā hoʻohana nui o ka platinum i ka ʻāpana ʻoihana, ma muli o kona mau waiwai kūikawā: ke kūpaʻa ʻana i ka pala, ke kūpaʻa o ka mahana kiʻekiʻe, a me kāna mea hoʻouluulu ikaika loa. I nā kaʻina hana kemika like ʻole, ʻo ka platinum ka "puʻuwai" o nā hopena no ka mea hiki iā ia ke hoʻolalelale i nā hopena me ka ʻole o ka hoʻopau ʻia. Kūkākūkā kēia ʻatikala i nā hoʻohana o ka metala platinum i ka ʻoihana kemika, e uhi ana i kāna mau noi nui, nā kumu loea no kona koho ʻana, a me nā pilikia a me nā manawa kūpono o kona hoʻohana ʻana.
Nā ʻano o ka Platinum e pōmaikaʻi ai i ka ʻoihana kemika
ʻO ka pono o Platinum mai kona ʻano kino a me ke kemika kupaianaha. ʻO ka mea mua, he kūpaʻa maikaʻi loa ka platinum i ka pala. He nui nā kaʻina hana ʻoihana e pili ana i nā waikawa ikaika, nā mea hoʻomake oxidizing, a i ʻole nā wahi reactive e hiki ke hōʻino i nā metala maʻamau. Noho paʻa ka Platinum ma lalo o kēia mau kūlana, e kūpono ai no nā lako a i ʻole nā ʻāpana e hana ana no nā manawa lōʻihi. ʻO ka lua, he kiʻekiʻe ke kiko heheʻe o ka platinum (ma kahi o 1.768 °C). ʻAe kēia iā ia e kū i nā hana wela kiʻekiʻe me ka ʻole o ka nalowale wikiwiki o ka ikaika a i ʻole ke ʻano. ʻO ke kolu, he mea hoʻoulu maikaʻi loa ka platinum no nā ʻano hana oxidation a me hydrogenation like ʻole. ʻO kona adsorption ʻili o nā molekala reactant e hoʻonui i nā helu hana, no laila e hoʻomaikaʻi ana i ka huahana a me ka pono o ka ikehu.
ʻO Platinum ma ke ʻano he mea hoʻoulu i ka hana ʻana o ka waikawa Nitric (Ostwald Process)
ʻO kekahi o nā hoʻohana nui loa o ka platinum i ka ʻoihana kemika ʻo ia ka mea hoʻoulu i ka hana ʻana o ka waikawa nitric (HNO₃) ma o ke Kaʻina Hana ʻo Ostwald. Hoʻomaka kēia kaʻina hana me ka oxidation o ka ammonia (NH₃) i ka nitrogen monoxide (NO) ma nā mahana kiʻekiʻe me ka hoʻohana ʻana i kahi mea hoʻoulu platinum gauze, i hui pinepine ʻia me ka rhodium (Pt-Rh). ʻO ka hopena nui:
4 NH₃ + 5 O₂ → 4 NO + 6 H₂O
A laila hoʻoheheʻe ʻia ka NO i NO₂ a laila komo i loko o ka wai e hana i ka waikawa nitric. He mea nui nā mea hoʻoulu Platinum no ka mea hāʻawi lākou i ka hoʻololi kiʻekiʻe a me ke koho ʻana, e hopena ana i nā huahana me ka pono ʻoihana kūpono. Me ka ʻole o ka mea hoʻoulu kūpono, e holomua mālie ka hopena a hana i nā huahana ʻē aʻe i makemake ʻole ʻia. ʻO ka mea hoʻoulu, nā mea pahū, a me nā ʻoihana kemika like ʻole e hilinaʻi nui ʻia i ka waikawa nitric, e hana ana i ka hana pololei ʻole o ka platinum i ke kaulahao lako kemika honua.
ʻO Platinum Catalyst i ke kaʻina hana hoʻoponopono a me ka hana hydrogen
I loko o nā ʻoihana petrochemical a me nā kemika kumu, hoʻohana nui ʻia ka platinum ma ke ʻano he mea hoʻoulu i ke kaʻina hana hoʻoponopono hou ʻana, ʻo ia hoʻi e hoʻonui i ka helu octane o ka gasoline a hana i nā hui ʻala. I ka hoʻoponopono catalytic, kākoʻo pinepine ʻia ka platinum ma luna o ka alumina (Pt/Al₂O₃) a hoʻomaʻamaʻa i nā hopena e like me ka dehydrogenation, isomerization, a me ka cyclization. Ma waho aʻe o ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka maikaʻi o ka wahie, hana pū kēia kaʻina hana i ka hydrogen ma ke ʻano he byproduct, he mea nui ia i ka ʻoihana kemika.
ʻO ka hydrogen ka mea maka mua no ka hana ʻana o ka ammonia (Haber-Bosch Process), methanol, a me nā kaʻina hana hydrogenation like ʻole. Me ka piʻi ʻana o ke koi no ka hydrogen—no ka ʻoihana a me ka hoʻololi ikehu—ʻo nā mea hoʻouluulu platinum-based e noho mau nei i mea koʻikoʻi i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hana hydrogen a me nā kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe, ʻoiai ke hoʻomau nei ka ʻoihana i ka hoʻomohala ʻana i nā mea hoʻouluulu ʻē aʻe ʻoi aku ka maikaʻi.
Ke kuleana o Platinum i ka Hydrogenation a me nā Oxidation Reactions i ka ʻoihana kemika maikaʻi
I ka hana ʻana o nā kemika maikaʻi, nā lāʻau lapaʻau, a me kekahi mau kemika petrochemical, hoʻohana pinepine ʻia ka platinum ma ke ʻano he mea hoʻoulu no ka hydrogenation (hoʻohui ʻia o ka hydrogen) a me nā hopena oxidation i kāohi ʻia. No ka laʻana, i kekahi mau kaʻina hana, kōkua ka platinum i ka hoʻololi ʻana i nā hui unsaturated i nā mea saturated me ke koho kiʻekiʻe. Hoʻohana ʻia nā mea hoʻoulu Platinum i ka hana ʻana o kekahi mau waena kemika e pono ai nā kūlana hopena maʻemaʻe, paʻa, a hiki ke hana hou ʻia.
ʻO nā pono o Platinum ma kēia wahi, ʻo ia kona kūpaʻa a me ka hiki ke hana ma lalo o nā kūlana "aloha" i hoʻohālikelike ʻia me nā mea hoʻouluulu ʻē aʻe, no laila e hōʻemi ana i ka hoʻokumu ʻia ʻana o nā huahana ʻaoʻao. I ka ʻoihana kemika maikaʻi, he mea koʻikoʻi ke koho ʻana no ka mea e pili ana i ke kumukūʻai o ka hoʻomaʻemaʻe ʻana i ka huahana hope loa. ʻO ka ʻoi aku ke koho ʻana o ka mea hoʻouluulu, ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka ʻōpala a ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka pono o ke kaʻina hana.
Platinum no nā lako hana hoʻokolohua a me nā ʻāpana hana kemika
Ma waho aʻe o kona hoʻohana ʻana ma ke ʻano he mea hoʻouluulu, hoʻohana ʻia ka platinum i ke ʻano metala a i ʻole ke ʻano alloy ma ke ʻano he mea no kekahi mau lako ma muli o kona kūpaʻa ʻana i nā kemika hoʻouka kaua. Ma nā wahi hoʻokolohua a me nā ʻoihana, hiki ke loaʻa ka platinum i loko o nā ipu hoʻoheheʻe no ka nānā ʻana i ka mahana kiʻekiʻe, nā electrodes, a me nā lako e pono ai nā mea inert. Ma kekahi mau noi kūikawā loa—no ka laʻana, ka nānā ʻana i nā kemika e pono ai nā ipu kūpaʻa wela a me nā mea ʻaʻole reactive—he koho kūpono ka platinum, ʻoiai kona kumukūʻai kiʻekiʻe.
I ka ʻoihana, hiki ke hoʻohana ʻia ka platinum i nā mea ʻike a i ʻole nā ʻāpana mea hana hana. No ka laʻana, hoʻohana kekahi mau ʻano thermocouples i ka platinum ma muli o kona mau waiwai uila paʻa i nā mahana kiʻekiʻe, e kōkua ana i ke ana pololei ʻana o ka mahana i loko o nā reactors a i ʻole nā umahana ʻoihana. He mea koʻikoʻi kēia pololei o ke ana ʻana no ka mea he nui nā hopena kemika he koʻikoʻi loa i nā loli o ka mahana.
Electrochemistry: Platinum i nā kaʻina hana a me nā ʻenehana i hoʻokumu ʻia i ka hopena electrode
I loko o ka electrochemistry, ua ʻike ʻia ka platinum he electrode maikaʻi loa ma muli o kona mau waiwai inert a me ke conductivity kiʻekiʻe. Hoʻohana ʻia nā electrodes Platinum i nā hoʻokolohua electrolysis like ʻole, nā cell electrochemical, a me nā kaʻina hana ʻoihana e pono ai nā mea electrode insoluble a me corrosion-resistant. I kekahi mau kaʻina hana, kōkua nā electrodes platinum i ka mālama ʻana i ka maʻemaʻe o ka huahana ma ke kūʻē ʻana i ka hoʻokuʻu ʻia ʻana o nā ions metala e hiki ke hoʻohaumia i nā huahana hopena.
ʻOiai ke hoʻokūkū nei ka hoʻohana ʻana o ka platinum i ka electrochemistry ʻoihana me nā mea ʻē aʻe e like me ka titanium i uhi ʻia me ka oxide metala hanohano, pili mau ka platinum no nā kūlana hana koʻikoʻi a i ʻole ke koi ʻia nā pae kiʻekiʻe loa o ke kūpaʻa.
Nā Pilikia o ka Hoʻohana ʻana i ka Platinum: Ke Kumukūʻai, ka Loaʻa ʻana, a me ka Hana Hou ʻana
ʻO nā mea keakea nui i ka hoʻohana ʻana i ka platinum ʻo ia ke kumukūʻai kiʻekiʻe a me ka palena o ka loaʻa ʻana. He metala kakaikahi ka Platinum, a ua kau nui ʻia kāna hana ma kekahi mau wahi, e hoʻolilo ana i kāna lako i mea palupalu i nā hoʻopilikia geopolitical a me nā loli o ka mākeke. No laila, ke hana nei ka ʻoihana kemika e hōʻemi i nā pohō platinum a hoʻonui i kona pono, no ka laʻana ma ka hana ʻana i nā catalysts layer lahilahi, hoʻohui i nā metala ʻē aʻe i ka alloy, a i ʻole ka hoʻohana ʻana i nā kākoʻo catalyst e hoʻonui i ka ʻāpana ʻili hana.
He hoʻolālā koʻikoʻi ka hana hou ʻana. No ka laʻana, i loko o nā mea hoʻouluulu Pt-Rh mesh i hoʻohana ʻia i ke kaʻina hana Ostwald, hiki ke nalowale ka platinum ma muli o ka mahu ʻana a i ʻole ka abrasion i nā mahana kiʻekiʻe. Hoʻokomo pinepine nā ʻoihana i nā ʻōnaehana hopu e hōʻiliʻili i nā ʻāpana platinum no ka hana hou ʻana. ʻAʻole wale kēia hana e hōʻemi i nā kumukūʻai akā kākoʻo pū kekahi i ka hoʻomau a hōʻemi i ka hopena o ke kaiapuni.
Ke Kuhikuhi Hoʻomohala: Ka Pono o ka Catalyst a me nā Mea ʻē aʻe
I ka piʻi ʻana o ke koi ʻoihana a me ke kaomi e hoʻohaʻahaʻa i nā kumukūʻai, ke hoʻomau nei ka noiʻi e hoʻomohala i nā mea hoʻoulu ʻē aʻe i ʻoi aku ka liʻiliʻi o ke kumukūʻai a i ʻole e hōʻemi i ka nui o ka platinum e pono ai. ʻO ka nanotechnology Catalyst, no ka laʻana, e ʻae i ka hoʻohana ʻana i ka platinum i nā liʻiliʻi liʻiliʻi akā me kahi ʻili nui loa, no laila e mālama ana i ka hana catalytic kiʻekiʻe. Eia kekahi, ke alualu ʻia nei ka hoʻomohala ʻana o nā mea hoʻoulu e pili ana i nā metala hoʻololi ʻē aʻe e like me ka nickel, cobalt, a i ʻole kekahi mau oxides i hui ʻia, ʻoiai ke paʻakikī nei ka platinum e pani no kekahi mau hopena e pono ai ke kūpaʻa kiʻekiʻe a me ke koho paʻa.
Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, ʻo ka pono no nā kaʻina hana kemika ʻoi aku ka launa pū me ke kaiapuni ke hoʻokele nei i ka hoʻonui ʻana i nā mea hoʻoulu platinum e hana ma nā pae ikehu haʻahaʻa, hana i nā ʻōpala liʻiliʻi, a hoʻomaikaʻi i ka hoʻokele waiwai atom. No laila, ʻo ka platinum ke kikowaena nui no ka hana hou ʻana o ka ʻenehana hana.
Ka hopena
He ākea a koʻikoʻi ka hoʻohana ʻana o ka metala Platinum i ka ʻoihana kemika, ʻoiai he mea hoʻoulu i ka hana ʻana o ka waikawa nitric, ka hoʻoponopono hou ʻana i ka catalytic, a me nā ʻano hydrogenation a me nā hopena oxidation like ʻole. Ma waho aʻe o kāna hana catalytic, hoʻohana ʻia ka platinum i nā lako hana a me nā mea hana e pono ai ke kūpaʻa i ka corrosion a me ke kūpaʻa wela kiʻekiʻe. ʻOiai ke kū nei i nā pilikia e like me ke kumukūʻai kiʻekiʻe a me ka loaʻa palena ʻole, ke hoʻoponopono nei ka ʻoihana i kēia mau pilikia ma o ka hoʻolālā catalyst kūpono, nā ʻōnaehana hopu pohō metala, a me nā papahana hana hou. Me kona mau waiwai kū hoʻokahi, e hoʻomau ka platinum i kahi ʻāpana koʻikoʻi i ka ʻoihana kemika, no nā kaʻina hana nui a me nā noi kemika maikaʻi e koi ana i ka pololei kiʻekiʻe a me ke koho ʻana.
Inā makemake ʻoe, hiki iaʻu ke hoʻoponopono i kēia ʻatikala i 1000 mau huaʻōlelo pololei (ua kokoke i kēia manawa), hoʻohui i kahi papa inoa puke, a i ʻole e hana i kahi mana ʻepekema hou aku me nā ʻōlelo kikoʻī piha a me nā hoʻohālikelike hopena.
