ניצט פון פּלאַטינום מעטאַל אין דער כעמישער אינדוסטריע
פּלאַטינום (Pt) איז אַ טייער מעטאַל וואָס שפּילט אַ וויכטיקע ראָלע אין דער מאָדערנער כעמישער אינדוסטריע. כאָטש ברייט באַקאַנט ווי אַ ווערטפול צירונג מאַטעריאַל, פּלאַטינום'ס הויפּט ניצט זענען געפֿונען אין דעם אינדוסטריעלן סעקטאָר, בפֿרט צוליב זיינע אייגנאַרטיקע אייגנשאַפֿטן: קעראָוזשאַן קעגנשטעל, הויך טעמפּעראַטור פעסטקייט, און זיין העכסט עפעקטיוו קאַטאַליסט. אין פֿאַרשידענע כעמישע פּראָצעסן, פּלאַטינום איז אָפֿט די "האַרץ" פֿון רעאַקציעס ווייַל עס קען פאַרגיכערן רעאַקציעס אָן ווערן קאָנסומירט. דער אַרטיקל דיסקוטירט די ניצט פֿון פּלאַטינום מעטאַל אין דער כעמישער אינדוסטריע, דעקן זיינע הויפּט אַפּליקאַציעס, די טעכנישע סיבות פֿאַר זיין אויסוואַל, און די טשאַלאַנדזשיז און געלעגנהייטן פֿון זיין נוצן.
אייגנשאפטן פון פּלאַטינום וואָס נוץ די כעמישער אינדוסטריע
פּלאַטינום'ס נוצלעכקייט שטאַמט פֿון זייַנע אויסגעצייכנטע פֿיזישע און כעמישע כאַראַקטעריסטיקס. ערשטנס, פּלאַטינום באַרימט זיך מיט אַן אויסגעצייכנטער קעראָוזשאַן קעגנשטעל. פֿילע אינדוסטריעלע פּראָצעסן אַרייַנציען שטאַרקע זויערן, אָקסידירנדיקע אַגענטן, אָדער רעאַקטיווע סביבות וואָס קענען שאַטן געוויינטלעכע מעטאַלן. פּלאַטינום בלייבט סטאַביל אונטער די באַדינגונגען, מאַכנדיג עס פּאַסיק פֿאַר ויסריכט אָדער קאָמפּאָנענטן וואָס אַרבעטן פֿאַר פֿאַרלענגערטע פּעריאָדן. צווייטנס, פּלאַטינום האט אַ הויך שמעלץ פּונקט (אַרום 1.768 °C). דאָס דערמעגלעכט עס צו וויטשטיין הויך-טעמפּעראַטור אָפּעראַציעס אָן שנעלן פֿאַרלוסט פֿון שטאַרקייט אָדער סטרוקטור. דריטנס, פּלאַטינום איז אַ העכסט עפֿעקטיווער קאַטאַליסט פֿאַר פֿאַרשידענע אָקסידאַציע און הידראָגענאַציע רעאַקציעס. זיין ייבערפֿלאַך אַדסאָרפּציע פֿון רעאַקטאַנט מאַלעקולן פֿאַרגרעסערט רעאַקציע ראַטעס, דערמיט פֿאַרבעסערנדיק פּראָדוקטיוויטי און ענערגיע עפֿעקטיווקייט.
פּלאַטינום ווי אַ קאַטאַליסט אין ניטריק זויער פּראָדוקציע (אָסטוואַלד פּראָצעס)
איינע פון די גרעסטע ניצן פון פּלאַטינום אין דער כעמישער אינדוסטריע איז ווי אַ קאַטאַליזאַטאָר אין דער פּראָדוקציע פון שטיקשטאָף זויער (HNO₃) דורך דעם אָסטוואַלד פּראָצעס. דער פּראָצעס הייבט זיך אָן מיט דער אַקסאַדיישאַן פון אַמאָניאַק (NH₃) צו שטיקשטאָף מאָנאָקסייד (NO) ביי הויכע טעמפּעראַטורן ניצנדיק אַ פּלאַטינום גאָז קאַטאַליזאַטאָר, אָפט קאָמבינירט מיט ראָדיום (Pt-Rh). די הויפּט רעאַקציע איז:
4 NH₃ + 5 O₂ → 4 NO + 6 H₂O
NO ווערט דאן אקסידירט צו NO₂ און עווענטועל אבסארבירט אין וואסער צו פארמירן שטיקשטאף זויער. פלאטינום קאטאליזאטארן זענען קריטיש ווייל זיי צושטעלן הויכע קאנווערזיע און סעלעקטיוויטעט, וואס רעזולטירט אין פראדוקטן מיט אפטימאלער אינדוסטריעלער עפעקטיווקייט. אן דעם ריכטיגן קאטאליזאטאר וועט די רעאקציע פארגיין שטייטער און פראדוצירן מער אומגעוואונטשע ביי-פראדוקטן. די פערטילייזער, עקספלאסיווען, און פארשידענע כעמישע דעריוואט אינדוסטריעס זענען שטארק אפהענגיק אויף שטיקשטאף זויער, מאכנדיג פלאטינום'ס אינדירעקטע ראלע באדייטנד אין דער גלאבאלער כעמישער צושטעל קייט.
פּלאַטינום קאַטאַליסט אין רעפאָרמינג פּראָצעס און הידראָגען פּראָדוקציע
אין די פּעטראָכעמישע און באַזישע כעמישע אינדוסטריעס, ווערט פּלאַטינום ברייט גענוצט ווי אַ קאַטאַליסט אין דעם רעפאָרמינג פּראָצעס, בפֿרט צו פֿאַרגרעסערן די אָקטאַן ראַנג פֿון בענזין און פּראָדוצירן אַראָמאַטישע פֿאַרבינדונגען. אין קאַטאַליטישער רעפאָרמינג, ווערט פּלאַטינום טיפּיש געשטיצט אויף אַלומינאַ (Pt/Al₂O₃) און פֿאַרלייכטערט רעאַקציעס ווי דעהידראָגענאַציע, איזאָמעריזאַציע און ציקליזאַציע. אין דערצו צו פֿאַרבעסערן ברענשטאָף קוואַליטעט, פּראָדוצירט דער פּראָצעס אויך וואַסערשטאָף ווי אַ בייפּראָדוקט, וואָס איז קריטיש אין דער כעמישער אינדוסטריע.
וואַסערשטאָף איז דער הויפּט רוי מאַטעריאַל פֿאַר דער פּראָדוקציע פֿון אַמאָניאַק (האַבער-באָש פּראָצעס), מעטאַנאָל, און פֿאַרשידענע הידראָגענאַציע פּראָצעסן. מיט דער וואַקסנדיקער נאָכפֿראַגע פֿאַר וואַסערשטאָף - סיי פֿאַר אינדוסטריע און סיי פֿאַר דער ענערגיע איבערגאַנג - בלייבן פּלאַטינום-באַזירטע קאַטאַליסטן אַ קריטישער קאָמפּאָנענט אין אָפּטימיזירן וואַסערשטאָף פּראָדוקציע און רייניקונג פּראָצעסן, כאָטש די אינדוסטריע פאָרזעצט צו אַנטוויקלען ביליקערע אַלטערנאַטיווע קאַטאַליסטן.
די ראלע פון פּלאַטינום אין הידראָגענאַציע און אָקסידאַציע רעאַקציעס אין דער פיינער כעמישער אינדוסטריע
אין דער פּראָדוקציע פֿון פֿײַנע כעמיקאַלן, פֿאַרמאַסוטיקאַלז, און געוויסע פּעטראָכעמיקאַלן, ווערט פּלאַטינום אָפֿט גענוצט ווי אַ קאַטאַליזאַטאָר פֿאַר הידראָגענאַציע (צוגעבן וואַסערשטאָף) און קאָנטראָלירטע אָקסידאַציע רעאַקציעס. למשל, אין געוויסע פּראָצעסן, העלפֿט פּלאַטינום קאָנווערטירן אַנסאַטשערייטיד קאַמפּאַונדז צו זאַט מיט הויך סעלעקטיוויטי. פּלאַטינום קאַטאַליזאַטאָרן ווערן אויך גענוצט אין דער פּראָדוקציע פֿון געוויסע כעמישע צווישן-פּראָדוקטן וואָס דאַרפֿן ריינע, סטאַבילע, און רעפּראָדוצירבארע רעאַקציע באַדינגונגען.
פּלאַטינום'ס מעלות אין דעם געביט זענען זיין פעסטקייט און מעגלעכקייט צו אַרבעטן אונטער רעלאַטיוו "פרייַנדלעכע" באַדינגונגען קאַמפּערד צו אַנדערע קאַטאַליסטן, אַזוי רעדוצירט די פאָרמירונג פון בייפּראָדוקטן. אין דער פיינער כעמישער אינדוסטריע, איז סעלעקטיוויטעט אַ קריטישער פאַקטאָר ווייַל עס אַפעקטירט די קאָסטן פון ראַפינירן דעם לעצטן פּראָדוקט. וואָס מער סעלעקטיוו דער קאַטאַליסט, אַלץ ווייניקער אָפּפאַל און אַלץ העכער די פּראָצעס עפעקטיווקייט.
פּלאַטינום פֿאַר לאַבאָראַטאָריע עקוויפּמענט און כעמישע פּראָצעס קאָמפּאָנענטן
חוץ זיין באַניץ ווי אַ קאַטאַליסט, ווערט פּלאַטינום אויך גענוצט אין מעטאַל אָדער אַלוי פאָרעם ווי אַ מאַטעריאַל פֿאַר געוויסע עקוויפּמענט צוליב זיין קעגנשטעל צו אַגרעסיווע כעמיקאַלן. אין לאַבאָראַטאָריע און אינדוסטריעלע סעטטינגס, קען מען געפֿינען פּלאַטינום אין קרוציבלן פֿאַר הויך-טעמפּעראַטור אַנאַליז, עלעקטראָדן און עקוויפּמענט וואָס דאַרף אינערטע מאַטעריאַלן. אין עטלעכע העכסט ספּעציאַליזירטע אַפּליקאַציעס - למשל, כעמישע אַנאַליז וואָס דאַרף היץ-קעגנשטעליקע און נישט-רעאַקטיווע קאַנטיינערז - איז פּלאַטינום אַן אידעאַלע ברירה, טראָץ זיין הויכן פּרייַז.
אין אינדוסטריע, קען מען ניצן פּלאַטינום אין סענסאָרן אדער פּראָצעס אינסטרומענט קאָמפּאָנענטן. למשל, געוויסע טיפּן טערמאָקאָופּל נוצן פּלאַטינום צוליב זיינע סטאַבילע עלעקטרישע אייגנשאַפטן ביי הויכע טעמפּעראַטורן, וואָס העלפֿט אין פּינקטלעכע טעמפּעראַטור מעסטונג אין רעאַקטאָרן אדער אינדוסטריעלע אויוון. די מעסטונג פּינקטלעכקייט איז קריטיש ווייל פילע כעמישע רעאַקציעס זענען העכסט סענסיטיוו צו טעמפּעראַטור וועריאַציעס.
עלעקטראָכעמיע: פּלאַטינום אין עלעקטראָד רעאַקציע-באַזירטע פּראָצעסן און טעכנאָלאָגיעס
אין עלעקטראָכעמיע, איז פּלאַטינום באַקאַנט ווי אַן אויסגעצייכנטער עלעקטראָד צוליב זייַנע אינערטע אייגנשאַפטן און הויכער קאַנדאַקטיוויטי. פּלאַטינום עלעקטראָדן ווערן גענוצט אין פֿאַרשידענע עלעקטראָליז עקספּערימענטן, עלעקטראָכעמישע צעלן, און אינדוסטריעלע פּראָצעסן וואָס דאַרפן נישט-לעזלעכע און קעראָוזשאַן-קעגנשטעליקע עלעקטראָד מאַטעריאַלן. אין געוויסע פּראָצעסן, העלפֿן פּלאַטינום עלעקטראָדן צו האַלטן פּראָדוקט ריינקייט דורך קעגנשטעלן די מעלדונג פון מעטאַל יאָנען וואָס קענען קאָנטאַמינירן די רעאַקציע פּראָדוקטן.
כאָטש פּלאַטינום'ס באַניץ אין אינדוסטריעלער עלעקטראָכעמיע קאָנקורירט מיט אַנדערע מאַטעריאַלן ווי איידעלע מעטאַל אָקסייד-באדעקטע טיטאַניום, בלייבט פּלאַטינום באַטייַטיק פֿאַר עקסטרעמע פּראָצעס באדינגונגען אָדער ווען זייער הויכע לעוועלס פון פעסטקייט זענען פארלאנגט.
טשאַלאַנדזשיז פון פּלאַטינום נוצן: קאָסטן, אַוויילאַביליטי און ריסייקלינג
די הויפּט שטערונגען צו פּלאַטינום נוצן זענען זיין הויך פּרייַז און לימיטירט פאַראַנען. פּלאַטינום איז אַ זעלטן מעטאַל, און זיין פּראָדוקציע איז קאָנצענטרירט אין זיכער מקומות, מאכן זיין צושטעל שוואַך צו געאָפּאָליטישע דיסראַפּשאַנז און מאַרק פלוקטואַציעס. דעריבער, די כעמישע אינדוסטריע אַרבעט צו מינאַמייז פּלאַטינום פארלוסטן און פאַרגרעסערן זיין עפעקטיווקייַט, למשל דורך שאַפֿן דין-שיכט קאַטאַליסטן, צולייגן אנדערע מעטאַלן צו די צומיש, אָדער ניצן קאַטאַליסט שטיצעס צו פאַרגרעסערן די אַקטיוו ייבערפלאַך שטח.
ריסייקלינג איז א קריטישע סטראטעגיע. למשל, אין Pt-Rh מעש קאטאליסטן גענוצט אין דעם אסטוואלד פראצעס, קען פלאטינום פארלוסט פאסירן צוליב פארדאמפונג אדער אבראשונג ביי הויכע טעמפעראטורן. אינדוסטריעס אינסטאלירן טיפיש קעטשמענט סיסטעמען וואס זאמלען די פלאטינום פארטיקלען פאר ריסייקלינג. די פראקטיק נישט נאר פארקלענערט קאסטן נאר שטיצט אויך נאכהאלטיקייט און פארקלענערט די איינפלוס אויף דער סביבה.
אַנטוויקלונג ריכטונג: קאַטאַליסט עפעקטיווקייט און אַלטערנאַטיווע מאַטעריאַלן
ווי די אינדוסטריעלע נאכפראגע וואקסט און דער דרוק צו נידעריגערן קאסטן וואקסט, פארזעצט די פארשונג צו אנטוויקלען אלטערנאטיווע קאטאליזאטארן וואס זענען ביליגער אדער רעדוצירן די נויטיגע צאל פלאטינום. קאטאליזאטאר נאנאטעכנולוגיע, למשל, ערלויבט די נוצן פון פלאטינום אין זייער קליינע קוואנטיטעטן אבער מיט א זייער גרויסער אויבערפלאך, אזוי אויפהאלטנדיג הויכע קאטאליטישע טעטיקייט. ווייטער, ווערט אויך נאכגעפאלגט די אנטוויקלונג פון קאטאליזאטארן באזירט אויף אנדערע איבערגאנג מעטאלן ווי ניקעל, קאבאלט, אדער געוויסע געמישטע אקסיידן, כאטש פלאטינום בלייבט שווער צו פארטרעטן פאר געוויסע רעאקציעס וואס פארלאנגען הויכע סטאביליטעט און א שטרענגע סעלעקטיוויטעט.
אויף דער אנדערער האַנט, די נויט פֿאַר מער ענווייראָנמענטאַלי פרייַנדלעך כעמישע פּראָצעסן טרייבט די אָפּטימיזאַציע פון פּלאַטינום קאַטאַליסטן צו אַרבעטן אין נידעריקער ענערגיע לעוועלס, פּראָדוצירן ווייניקער אָפּפאַל, און פֿאַרבעסערן אַטאָם עקאנאמיע. דעריבער, פּלאַטינום בלייבט אַ שליסל פאָקוס פֿאַר פּראָצעס טעכנאָלאָגיע כידעש.
קעסימפּולאַן
פּלאַטינום מעטאַל'ס ניצט אין דער כעמישער אינדוסטריע איז ברייט און קריטיש, ספּעציעל ווי אַ קאַטאַליסט אין ניטריק זויער פּראָדוקציע, קאַטאַליטישע רעפאָרמינג, און פֿאַרשידענע הידראָגענאַציע און אָקסידאַציע רעאַקציעס. חוץ זיין קאַטאַליטישע ראָלע, פּלאַטינום ווערט אויך געניצט אין פּראָצעס ויסריכט און אינסטרומענטן וואָס דאַרפן קעראָוזשאַן קעגנשטעל און הויך-טעמפּעראַטור פעסטקייט. טראָץ טשאַלאַנדזשיז ווי הויך קאָסטן און לימיטעד אַוויילאַביליטי, אַדרעסירט די אינדוסטריע די טשאַלאַנדזשיז דורך עפעקטיוו קאַטאַליסט פּלאַן, מעטאַל אָנווער כאַפּן סיסטעמען, און ריסייקלינג מגילה. מיט זיינע יינציקע פּראָפּערטיעס, וועט פּלאַטינום פאָרזעצן צו זיין אַ קריטיש קאָמפּאָנענט אין דער כעמישער אינדוסטריע, ביידע פֿאַר גרויס-וואָג פּראָצעסן און פייַן כעמיע אַפּלאַקיישאַנז וואָס דאַרפן הויך פּינטלעכקייט און סעלעקטיוויטי.
אויב איר ווילט, קען איך צופּאַסן דעם אַרטיקל צו פּונקט 1000 ווערטער (עס איז איצט נאָענט), צולייגן אַ ביבליאָגראַפֿיע, אָדער מאַכן אַ מער וויסנשאַפֿטלעכע ווערסיע מיט מער פֿולשטענדיקע ציטאַטן און רעאַקציע גלייכונגען.
