Platin siyah - Platinum black

Platin siyah ( Pt siyah ), iyi katalitik özelliklere sahip ince bir platin tozudur . Platin siyahın adı siyah renginden kaynaklanmaktadır. Pek çok şekilde kullanılır; ince bir film elektrot, bir yakıt hücresi membran katalizörü veya "kendi kendine yanan" gaz lambaları, fırınlar ve soba brülörleri için yanıcı gazların katalitik ateşlemesi olarak.

Kullanımlar

İnce film elektrot

Platin siyah, elektrokimyadaki uygulamalar için platin elektrotlar oluşturan, katı platin metali kaplayan ince bir film olarak yaygın olarak kullanılmaktadır . Platin elektrotların böyle bir platin siyahı tabakasıyla örtülmesi işlemine "platinin platinleşmesi" denir. Platinlenmiş platin, elektrotun geometrik yüzey alanından çok daha yüksek gerçek bir yüzey alanına sahiptir ve bu nedenle parlak platinden daha üstün bir etki sergiler.

Yakıt hücresi membran katalizörü

Platin siyah toz, proton değişim membranlı yakıt hücrelerinde katalizör olarak kullanılır . Yaygın uygulamada, platin siyahı, bir ultrasonik meme kullanılarak püskürtülür veya membran veya gaz difüzyon tabakası üzerine sıcak preslenir. Etanol-su çözeltilerindeki bir platin siyahı ve karbon tozu süspansiyonu, kaplamanın homojenliğini, elektriksel iletkenliği optimize etmeye ve membrana uygulama durumunda uygulama sırasında membranın dehidrasyonunu önlemeye hizmet eder.

Yanıcı gazların katalitik tutuşması

Tarihsel olarak birçok "kendinden aydınlatmalı" gaz lambası, fırın ve soba brülörü, az miktarda gazın oksidasyonunu katalizlemek için platin siyahı kullandı ve cihazı kibrit veya kıvılcım olmadan aydınlattı. Bu özellikle iyi çalışan üretici gaz , şehir gazı ve odun gazı hidrojen gazı (H önemli bir kısmını içeren ₂ , özellikle de platin siyahı ile katalize edilir).

Platin siyah toz üretimi

Platin siyah toz, amonyum kloroplatinattan , 500 ° C'de erimiş sodyum nitratta 30 dakika ısıtıldıktan sonra eriyik suya dökülerek, kaynatılarak, yıkanarak ve kahverengi tozun (platin dioksit olduğuna inanılan) gazla indirgenmesiyle üretilebilir. hidrojenden platin siyahına.

Platin metalin platinleşme süreci

Platinlemeden önce, platin yüzey aqua regia (% 50 çözelti, yani 3 hacim 12 mol / kg HCl, 1 hacim 16 mol / kg HNO ₃ , 4 hacim su) içine daldırılarak temizlenir .

Platinization genellikle mol / kg arasında 0.072 su çözeltisinden yürütülür kloroplatinik asit ve 0.00013 mol / kg kurşun asetat 30 mA / cm lik bir akım yoğunluğunda, ² ila 10 dakika kadar için. Süreç, anotta klor geliştirir; Klorun katot ile etkileşimi uygun bir ayırma (örneğin bir cam frit ) kullanılarak engellenir .

Başka bir yazar 5 mA / cm akım yoğunluğu ile galvanik önerir ² 15 dakika boyunca her 30 saniyede bir polarite ters ise.

Platinizasyondan sonra elektrot durulanmalı ve damıtılmış suda saklanmalıdır. Elektrot, uzun süre havaya maruz kaldığında katalitik özelliklerini kaybeder.

Platin üzerine siyah platin kaplama işlemi, Lummer ve Kurlbaum tarafından, bolometreler için Langley'in lâmba karası kaplı platin folyolarını yeniden üretemediklerinde icat edildi . Platin siyahı katoda yapışmadığında, elektrolit içindeki kloroplatinik aside yaklaşık% 1 bakır sülfat eklenmesinin sonuçları iyileştirdiğini buldular. Daha sonra, kurşun asetatın çok daha küçük bir oranının bakır sülfattan daha iyi çalıştığını buldular.

Platin metal sünger

Platin sünger , hidrojen veya oksijen gazı gibi büyük miktarda gazı adsorbe edebilen ve amonyumun oksidasyonu gibi birçok gaz reaksiyonunda katalizör olarak kullanılmasına izin veren gözenekli, grimsi siyah bir platin formudur . Yanıcı gazların tutuşması için de kullanılabilir. Elektronik alet, kimya endüstrisi ve hassas alaşımlar için hammadde olarak kullanılır. Aynı zamanda bir yüzey aktif madde olarak da kullanılabilir . Aqua regia'da çözünür ve bir metal parçacık kütlesinden oluşur.

Platin süngerin özellikleri
CAS	7440-6-4
Formül ağırlığı	195.08
Saflık	Pt≥% 99.9
Görünüm	Siyah toz
Erime noktası	1769 ℃
Kaynama noktası	3827 ℃
Yoğunluk	5,78 g / mL
Çözünürlük	Aqua regia'da çözünür ; Suda ve inorganik asitte çözünmez

Aşağıdaki özelliklere sahip bir platin partikül kütlesinden yapılmıştır:

Platin (Pt) içeriği ： ≥% 99,9
Demir (Fe) içeriği ： ≤0.005%
Özgül yüzey alanı: 40 ～ 60m ² / g
Parçacık boyutu: <10 nm
Tehlikeli kod: F
Tehlikeli seviye: R11
Güvenlik seviyesi: S16
UN Numaraları: 3089

Bu daldırma hazırlanır asbest içine kloroplatinik asit veya amonyum kloroplatinat . Madde daha sonra platin sünger üretmek için yakılır. Alternatif olarak, amonyum kloroplatinatın güçlü bir şekilde ısıtılmasıyla yapılabilir . Katalitik özellikleri, imalatın özelliklerine bağlı olarak değişir.

Platinlenmiş platin ve parlak platin potansiyeli

Hidrojenle doymuş hidroklorik asitte, parlak platin elektrotun, sıfır net akımda (oda sıcaklığında + 340 mV) platin siyahına karşı pozitif potansiyele sahip olduğu gözlenmiştir. Sıcaklığın 70 ° C'ye çıkması ile potansiyeller arasındaki fark sıfıra düştü. Bunun nedeni, birkaç açıklama öne sürülmesine rağmen tam olarak net değildir.

Languages

In other projects