plàtino

Lessico

sm. [sec. XVIII; dallo spagnolo platina, da plata, argento]. Elemento chimico di simbolo Pt, di peso atomico 195,078 e numero atomico 78. Fig., per indicare colore e lucentezza simili all'elemento specialmente riferito all'aspetto dei capelli biondi sottoposti a decolorazione chimica: una ragazza biondo platino.

Chimica: generalità

Probabilmente già usato da vari popoli fin da tempi remoti, nelle sue leghe naturali (con oro, argento e gli altri metalli della famiglia del platino) considerate una varietà di argento, fu individuato da A. de Ulloa, nel 1735, in depositi alluvionali della Colombia; come elemento chimico venne definito, però, solo all'inizio del sec. XIX. In natura il platino è un elemento molto scarso, e nella crosta terrestre gli si attribuisce un'abbondanza relativa del 5·10^-7%. Il minerale del platino più importante è il platino nativo, in realtà costituito da leghe più o meno ricche di platino con gli altri elementi della sua famiglia (palladio, rodio, rutenio, iridio, osmio). Il platino nativo è il minerale dei giacimenti alluvionali della Colombia, sfruttati fino al 1820, di quelli del distretto di Perm, negli Urali (Russia) e dell'Alaska; associato con altri elementi, soprattutto rame, nichel e quelli della sua famiglia, lo si rinviene in filoni negli Stati Uniti, Sudafrica, America Meridionale, Giappone e Canada: in quest'ultimo Paese lo si estrae anche da un arseniuro, la sperrilite (PtAs₂); piccole quantità di platino si rinvengono anche in alcuni minerali solforati.

Chimica: caratteristiche

Il platino metallico, perfettamente puro e compatto, presenta un colore e una lucentezza intermedi tra quelli dell'argento e quelli del nichel. Il suo peso specifico, di 21,45, è inferiore solo a quello dell'osmio e dell'iridio. È molto duttile e malleabile ed è relativamente tenero, ma la sua durezza viene molto aumentata dalla presenza di quantità anche inferiori allo .0,1% di iridio o di ferro. Fonde a 1769 ºC, ma già al calor rosso rammollisce: ciò permette la saldatura autogena; a causa del suo basso coefficiente di dilatazione termica può essere saldato al vetro, e questa proprietà lo rende utile nella costruzione di contatti elettrici, ecc. negli apparecchi di laboratorio. Il cosiddetto nero di platino è costituito da platino metallico puro ma estremamente suddiviso: lo si ottiene trattando le soluzioni dei sali di platino con vari riducenti. Il platino è uno dei metalli più resistenti alla corrosione e agli agenti chimici; tra gli acidi lo attacca solo l'acqua regia, che lo porta lentamente in soluzione sotto forma di acido cloroplatinico, H₂PtCl₆; anche gli idrossidi e i carbonati alcalini non attaccano il platino fino a una temperatura di almeno 600 ºC. Esso viene invece facilmente attaccato da molti metalli fusi, come il piombo e lo zinco, e inoltre dall'arsenico e dal fosforo, che lo rendono fragile; anche lo zolfo fuso attacca il platino, mentre, a differenza dell'oro, esso non forma amalgami e non viene quindi attaccato dal mercurio.

Chimica: impieghi

Per la sua inerzia chimica il platino viene largamente impiegato nella fabbricazione di recipienti da laboratorio (crogioli, capsule, storte, tubi, ecc.), di elettrodi inattaccabili e nella costruzione di termocoppie per alte temperature oltre che in gioielleria dove si usano leghe con oro, argento e iridio. Quantità notevoli di platino vengono assorbite dall'industria chimica per sfruttare l'attività catalitica e l'inerzia chimica: l'ossidazione dell'ammoniaca a ossido di azoto, sulla quale si basa il metodo generalmente usato per la produzione di acido nitrico, si effettua su reti di filo di lega platino-rodio, più resistente del platino puro nelle condizioni di esercizio; i processi di reforming usati nella produzione delle benzine e di idrocarburi aromatici dal petrolio e inoltre numerosi processi di idrogenazione impiegano catalizzatori a base di platino finemente disperso su un supporto costituito da allumina e da altri materiali inerti.

Chimica: i composti del platino

Nei suoi composti il platino presenta tutti i numeri di ossidazione da zero a sei, ma i composti più stabili e importanti sono quelli nei quali esso risulta bivalente; la chimica del platino è inoltre resa complicata dalla grande tendenza di questo elemento a formare sali complessi. Così, il tetracloruro di platino, PtCl₄, una polvere di colore rosso bruno che si ottiene facendo agire a 370 ºC il cloro gassoso sul nero di platino, si discioglie nelle soluzioni acquose di acido cloridrico trasformandosi in acido cloroplatinico, H₂PtCl₆. Quest'ultimo è il composto del platino più comune e si prepara solitamente attaccando il metallo con acqua regia; cristallizza dalle sue soluzioni acquose come esaidrato

di colore giallo carico. Quasi tutti i composti del platino riscaldati a temperatura più o meno elevata si decompongono lasciando un residuo di platino metallico; le loro soluzioni, per azione di riducenti quali la formaldeide, l'idrazina, ecc., separano rapidamente platino metallico suddiviso come nero di platino o, in presenza di adatti colloidi protettori, anche sotto forma di metallo colloidale.

Metallurgia

Dai giacimenti alluvionali il metallo (che non è mai puro) viene estratto direttamente mediante un processo di arricchimento a gravità (o per concentrazione idraulica); nel caso invece di minerali filoniani si procede, dopo frantumazione e macinazione, all'arricchimento per flottazione e successivamente alla fusione del concentrato di minerale miscelato a carbone e fondenti per ottenere una metallina di rame e nichel dalla quale, per via elettrolitica, si separa una lega rame-nichel. Il platino e gli altri metalli a esso associati (oro, argento, palladio, rodio, iridio, ecc.) si possono recuperare anche dai fanghi anodici residui dei trattamenti di altri minerali, in particolare rame, mediante trattamenti selettivi lunghi e complessi. La metallurgia per ottenere platino puro è complicata a causa della difficoltà di separarlo soprattutto dagli altri metalli della sua famiglia che presentano proprietà strettamente analoghe. Nel metodo Deville, che è quello usato nella maggior parte dei casi, il metallo grezzo viene fuso con una quantità dieci volte superiore di piombo; in tal modo il piombo si lega con platino, palladio e rodio, mentre osmio, iridio e rutenio restano inalterati e si separano per gravità sul fondo della massa fusa da dove vengono recuperati. La lega di piombo viene poi sottoposta a una fusione ossidante che allontana la maggior parte del piombo; il residuo viene polverizzato e attaccato con acido nitrico che discioglie il palladio e il piombo ancora presenti, mentre resta indisciolta una lega costituita soprattutto da platino e da rodio. Questa si discioglie in acqua regia e si precipita poi il platino sotto forma di cloroplatinato di ammonio (NH₄)₂PtCl₆; calcinando tale sale rimane come residuo una massa spugnosa di platino metallico ancora impuro di rodio (spugna di platino). Si sottopone il residuo a fusione con idrogenosolfato di potassio, che attacca il rodio ma non il platino: lisciviando infine la massa con acqua si ottiene come residuo un platino tecnicamente puro, con un titolo in genere superiore al 99,5% e che può venire ulteriormente raffinato per via elettrolitica.

Produzione

Per quanto riguarda la produzione mondiale di platino non è possibile fornire statistiche ufficiali, in quanto molti Paesi considerano segreti i dati relativi alla propria produzione. In linea generale si può affermare che essa è aumentata (dovrebbe aver superato le 200 t annue) a seguito della maggiore richiesta delle industrie a più alta intensità tecnologica (industria elettronica, aeronautica e aerospaziale), nonché del settore della strumentazione per la depurazione dei gas di scarico delle autovetture e per il controllo delle alte temperature. I maggiori produttori sono il Sudafrica (probabile primo produttore), l'ex Unione Sovietica (che utilizza il platino quale mezzo di regolazione degli scambi commerciali con l'Occidente), il Canada, il Giappone, l'Australia e la Colombia.

R. F. Vines, E. M. Wise, Platinum Metals and Their Alloys, New York, 1941; D. McDonald, A History of Platinum from the Earliest Times to the Eighteenties, Londra-New York, 1960; C. Dalton, The Platinum Market, New York, 1984.