Quest’anno sono…… platino!

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo

Continuiamo la serie di post sugli elementi con il medesimo numero atomico dell’età di chi ne parla, da un’idea di Gianfranco Scorrano.

a cura di Guido Barone

barone_fotoVisto che nessun Collega si è fatto ancora sentire, ho pensato che toccasse a me celebrare il Platino il cui numero atomico corrisponde per quest’ anno alla mia età. In verità non sono riuscito a trovare una qualche mia caratteristica che possa associarsi a questo nobile metallo. La mia è solo una aspirazione al color grigio, per di più opaco; sono fragile poco malleabile e facilmente attaccabile da ogni agente chimico La mia densità media è di poco inferiore all’unità, infatti galleggio in acqua.

Ma tant’è bisogna pur parlare di questo importante elemento.

Il nome deriva dallo spagnolo platìna, con l’accento sulla i, che a sua volta deriva da plata argento, e indicava una impurezza di scarso valore agli occhi dei conquistadores spagnoli. Il primo che probablmente lo studiò fu Antonio de Ulloa, un astronomo durante una spedizione tra il 1735 e il 1745 inviata da Filippo V nel territorio di Nueva Grenada. Sulla via del ritorno Ulloa fu catturato da corsari inglesi che lo portarono in Inghilterra dove i suoi studi furono apprezzati tanto che fu nominato membro della Royal Society. Però fino al 1748 non gli permisero di pubblicare le sue conclusioni, tanto che se ne fece vanto Charles Wood nel 1748 e nel 1750 Sir Brownrigg che ne diagnosticò la composizione differente da quella dell’argento. Infine nel 1751 il riconoscimento scientifico del platino avvenne a cura dello scienziato svedese Theophil Scheffer.

platino2 platino1

Immediatamente il metallo diventò popolare presso le corti europee. Nel 1780 il re di Francia Luigi XVI lo dichiarò l’unico metallo adatto ai re e il suo orafo di corte Marc Etienne Janety forgiò per lui numerosi oggetti da tavola, tra cui una bellissima zuccheriera. Si narra che il chimico francese Pierre-Francois Chabaneau realizzò nel 1786 un cubo di circa 10 cm di spigolo e lo fece trovare sul tavolo della casa del suo mecenate, conte de Aranda, ministro di Carlo III di Spagna. Il conte pensò ad uno scherzo e che il cubo fosse incollato alla tavola, infatti non riusciva a sollevare il blocco. In realtà questo piccolo dado pesava circa 23 kg!!

Il platino è un elemento metallico abbastanza raro, di simbolo Pt e numero atomico 78; appartiene al gruppo VIIIB (o 10) della tavola periodica ed è pertanto tra gli elementi di transizione. È il più importante del gruppo dei platinoidi, che comprende inoltre rutenio, rodio, palladio, osmio e iridio. Questi elementi venivano usati nelle leghe già ai tempi dell’antica Grecia e dei romani, ma sono citati nella letteratura europea solo a partire dal XVI secolo. La distinzione tra il platino e gli altri platinoidi risale comunque all’inizio del XIX secolo. Il platino divenne popolare a partire dalla metà dell’800, per le sue caratteristiche ha visto negli anni aumentare a dismisura il suo valore.

Il Pt è un metallo grigio, peso atomico 195.084, costituito da 5 isotopi, uno radioattivo di vita molto lunga. Densità 21.450 kg/m3. Malleabile, duttile di durezza Mohs 4,3; si dilata poco per riscaldamento ed è caratterizzato da costante resistenza elettrica. E’ relativamente inerte chimicamente e resiste agli attacchi dell’aria, dell’acqua, degli acidi e dei normali reagenti; si scioglie lentamente in acqua regia (miscela costituita, in volume, di una parte di acido nitrico (HNO3) e tre parti di acido cloridrico (HCl) concentrati) formando acido esacloroplatinico di formula H2PtCl6; è attaccato dagli alogeni e reagisce per riscaldamento con l’idrossido, il nitrato e il cianuro di sodio. Fonde a 1768.2°C, bolle a 3827°C.

Per la sua stabilità termica e inerzia chimica fu deciso a seguito della Rivoluzione francese di utilizzare una sbarra di platino iridio recante due tacche come misura universale del metro standard pari a un quaranta milionesimo del meridiano terrestre e tale sbarra è conservata in un ambiente a 298.15 °C del Bureau de Poids e de Misures a Sevres.*

platino3

Da questo campione si ricavavano poi campioni secondari da distribuire a tutti i Paesi interessati. Analogamente negli stessi ambienti è conservato un cilindro che rappresenta il kilogrammo standard. Definizione di metro Attualmente la definizione di metro standard in uso:ha trovato tutta un’altra definizione riproducibile sennza approssimazione in qualsiasi laboratorio.
Il valore della velocità delle onde elettromagnetiche nel vuoto è per definizione

c = 299.792.458 m/s: il metro assunto oggi è la lunghezza dello spazio percorso da tali onde nell’intervallo di tempo 1/299.792.458 s.

In natura il platino si ritrova allo stato elementare, ma è presente anche in alcuni minerali poco diffusi, tra i quali la sperrylite (PtAs2,), la coopperite, la sopperite e la braggite. Il platino si trova allo stato nativo nella sabbia, mescolando con l’oro e con altri metalli dello stesso gruppo, cioè rutenio, rodio, osmio, iridio; quando è associato a ferro e a rame lo si trova in tenori anche notevoli. Processi di lisciviazione servono per eliminare gli altri componenti più reattivi. Per la sua inalterabilità all’aria, sia alla temperatura ambiente sia ad alta temperatura, e la sua resistenza alla maggior parte degli agenti chimici (acqua regia esclusa), il platino è utilizzato per la fabbricazione di numerosi apparecchi di laboratorio e attrezzature dell’industria chimica (crogioli, capsule, catalizzatori in lega al 10% di rodio, ecc…). Per ovviare alla sua eccessiva malleabilità è spesso necessario unirlo in lega ad altri metalli, come oro, rame, rodio, iridio, palladio, tungsteno. Negli ultimi anni la produzione è aumentata a causa dell’aumento della richiesta delle industrie a più alta densità tecnologica (industria elettronica, aeronautica e aerospaziale) nonché del settore delle marmitte catalitiche per la depurazione dei gas di scarico dalle vetture e per il controllo delle alte temperature. Nell’oreficeria il platino è impiegato in lega col rame (10%) o col rutenio (5%) oppure con l’iridio (10%). In elettronica vengono impiegate leghe platinorodio (10%) per i contatti, per i resistori dei forni a resistenza, per le termocoppie. Per i contatti elettrici sottoposti a manovra frequente vengono preferite leghe di platino e iridio (20%) o di platino e rutenio (10%). Taluni elettrodi sono migliorati con l’addizione di una piccola percentuale di tungsteno (fino al 5%). Il platino e le sue leghe hanno varie altre applicazioni in chirurgia, nelle apparecchiature fisiche di precisione (campione in platino al 10% di iridio), per la preparazione di filiere per vetro (platinorodio oppure lega formata per il 25% di platino, per il 25% di oro, per il 50% di palladio). Molti complessi metallorganici del platino a partire dal cisplatino Cl2Pt(NH3)2 hanno forte attività citostatica.

* (Nota del blogmaster)
Ancora più stimolante la storia del campione della massa, fatto anch’esso di platino e iridio, che non è sufficientemente stabile nel tempo; per questo si sta provvedendo a sostituirlo con un metodo che è basato sul conteggio del numero di atomi di Si isotopo 28; si veda qui:

Nature 1963 -Phantasies on a Natural Unity of Mass -C. Egidi pag 61-62

http://www.treccani.it/scuola/lezioni/fisica/massa.html

http://www.inrim.it/Nah/Web_Nah/home.htm

http://www.wired.com/2011/09/ff_kilogram/

http://www.inrim.it/events/insegnanti/INRIM-Cabiati-Il_futuro_del_SI.pdf

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