Merenskij nahodil v etoj zone sredi oblomkov hromit, sploshnoj i
vkraplennyj v dunit, i vprave byl predpolagat', chto vstretit rudu ural'skogo
tipa. Odnako v sloenom piroge iz noritov, piroksenitov, dunitov on otyskal
tonkij gorizont, chut' bol'she polumetra, ogranichennyj sverhu i snizu
proplastkami hromita i sostoyashchij iz ochen' krupnokristallicheskogo
(pegmatoidnogo) piroksenita s vkraplennost'yu i skopleniyami sverkayushchih, kak
zoloto, sul'fidov medi i zheleza (hal'kopirit, pirrotin) i serebristogo
sul'fida nikelya-pentlandita. I ryadom s nimi-mozhno bylo ne poverit' glazam -
povsyudu melkie, no vse zhe razlichimye platinovye mineraly.
Analizy podtverdili: da, eto imenno tak. Soderzhanie platinovyh metallov
dostigalo v otdel'nyh probah 50 grammov na tonnu, a v srednem sostavilo 10
grammov. (Napomnim, chto ruda, dayushchaya dva gramma, schitalas' togda, da i
teper', bogatoj.)
Tem ne menee bit' v litavry bylo rano. Vpolne vozmozhno, chto eto
ocherednoj "kapriz prirody" - nebol'shaya linzochka, veroyatno, edinstvennaya vo
vsem etom ogromnom massive.
Merenskij uporno iskal ee prodolzhenie, snizu doverhu rassekal sklony
kanavami, prodvigayas' vse dal'she i na yug i na sever, s udivleniem ubezhdayas',
chto privychnye predstavleniya zdes' ne prilozhimy: sloj prodolzhalsya, pochti ne
menyayas' ni po moshchnosti, ni po soderzhaniyu. I vezde on imel odinakovoe pologoe
padenie k centru massiva. |to pozvolilo geometricheskim postroeniem
opredelit', gde on dolzhen byt' obnazhen v rel'efe, suzit' zonu poiska.
Za korotkij srok etot sloj, vskore poluchivshij nazvanie rif (gorizont)
Merenskogo, byl proslezhen vdol' vostochnogo kontakta massiva na 110
kilometrov. No i etim delo ne ogranichilos'. Merenekij obnaruzhil "svoj"
gorizont i u yugo-zapadnoj okonechnosti massiva, tam, gde drugie iskateli
nichego ne nashli za mnogie gody. On "protyanul" gorizont v rajone goroda
Ryustenourga na 230 kilometrov (s pereryvami) i eshche na 60 kilometrov vdol'
severnoj granicy massiva. I vezde na protyazhenii bolee 400 kilometrov
gorizont sohranyal svoe mesto v sloenom piroge magmaticheskih porod, imel
moshchnost' ot 0,2 do 4 metrov i srednee soderzhanie 8-10 grammov na tonnu.
Burenie pokazalo, chto i na glubinu on bez izmenenij prodolzhaetsya po krajnej
mere na 1000 metrov. Dazhe v morskih bassejnah redko sloi imeyut takoe
postoyanstvo, a ved' etot voznik iz morya rasplavlennoj magmy. Rif Merenskogo
v special'noj literature obychno harakterizuyut kak "samoe unikal'noe
obrazovanie sredi vseh magmaticheskih kompleksov mira".
Bushvel'dskij massiv osnovatel'no izuchen, on predstavlyaet soboj lopolit
ploshchad'yu 40 tysyach kvadratnyh kilometrov, po sravneniyu s nim Sadberi, ego
kanadskij rodstvennik, vyglyadit karlikom - v 20 raz men'she. Oni vo mnogom
shodny, no imeyut po stroeniyu i mineralizacii nemalo razlichij. Stanovlenie
Bushvel'dskogo massiva prodolzhalos' sotni millionov let, i medlennost'
processa obuslovila ego polnuyu differenciaciyu. Odnu iz samyh spokojnyh ee
stadij zapechatlel gorizont Merenskogo, kogda po vsej ploshchadi massiva
proizoshlo otlozhenie hromita - okisla, zatem pri rezkom izmenenii
geohimicheskoj obstanovki nakaplivalis' platinonosnye sul'fidy - v
pegmatoidnuyu fazu, harakternuyu kristallizaciej mineralov iz gazovyh
rastvorov, a posle etogo vnov' otlagalsya hromit.
V central'noj chasti Bushvel'dskogo massiva vse eti obrazovaniya byli
unichtozheny vnedreniem granitov, no i sohranivshayasya chast' grandiozna. K tomu
zhe ustanovleno, chto rifom Merenskogo platinovye bogatstva rajona ne
ogranicheny. Vyshe rifa, v rajone Lindenburga, obnaruzhen dvuhmetrovyj sloj
hromitita-porody, sostoyashchej iz hromita i olivina s tonkoraspylennoj platinoj
(do 18 grammov na tonnu). Pomimo takih sul'fidnyh rud, shodnyh s
noril'skimi, vyyavleny v Bushvel'dskom komplekse i "ural'skie", priurochennye k
dunitam. V sloenom piroge nizhnej chasti massiva est' plastoobraznye zalezhi s
bednoj vkraplennost'yu platiny. |tot dunit obyknovennyj, "ural'skij",
zelenovatyj, no koe-gde izvestny trubchatye tela chernogo, zhelezistogo dunita,
ochen' tyazhelogo i rudoj bogatogo. Odna takaya truba diametrom 18 metrov uzhe
otrabotana na glubinu 300 metrov pri srednem soderzhanii 16 grammov na tonnu.
K severu ot Bushvel'dskogo massiva, na territorii Zimbabve, raspolozheno
eshche odno geologicheskoe chudo - Velikaya dajka, dlinoj pochti 500 kilometrov,
shirinoj 5-10 kilometrov. Pochti pryamaya, ona vozvyshaetsya kak stena nad
okruzhayushchej mestnost'yu na 50-300 metrov i sostoit iz teh zhe porod, chto i
nizhnyaya chast' Bushvel'dskogo massiva. Koe-gde v etoj dajke za poslednie gody
vyyavleny tonkie, no bogatye platinoj hromitovye sloi.
Vse eti otkrytiya oznamenovali novuyu epohu, no sdelany oni byli v
trudnyh dlya osvoeniya rajonah, a glavnoe, izvlechenie platinoidov iz
sul'fidnyh rud okazalos' takim tverdym oreshkom, chto nadezhd na bystryj uspeh
ne ostalos'.
Razrabotano bylo mnozhestvo tehnologicheskih shem, no mineraly-nevidimki
ne zhelali sdavat'sya, dlya kazhdogo rudnogo tela i dazhe dlya otdel'nyh ego zon
byli harakterny svoi mineral'nye associacii, i eti, kazalos' by,
neznachitel'nye razlichiya sushchestvenno vliyali na hod processov obogashcheniya.
Na mestorozhdenii Sadberi promyshlennoe izvlechenie platinoidov nachalos'
lish' v 1934 godu, posle tridcatiletnih eksperimentov, i vse zhe pri ochen'
nizkom koefficiente izvlecheniya.
I stalo yasno: tol'ko glubokoe izuchenie mineralogii i tehnologicheskih
svojstv platinovyh rud mozhet privesti k uspehu.
MIR MINERALOV
Vse vyyavlennye v pervoj polovine XIX veka platinovye mineraly kak by
podskazyvali vyvod o tom, chto v prirode eti metally obrazuyut tol'ko splavy
mezhdu soboj, s zhelezom i v maloj mere s zolotom. Odnako dal'nejshie
issledovaniya pokazali, chto mir platinovyh mineralov etim ne ogranichen.
Na o. Borneo v 1886 godu Veller obnaruzhil laurit - mineral, sostoyashchij
iz ruteniya i sery - RuS2, chernyj, obrazuyushchij izometricheskie kristally, ochen'
tverdyj, hrupkij i himicheski stojkij, nerastvorimyj v kislotah. Dolgo ne
mogli poverit', chto ego udel'nyj ves vsego-navsego 6,2 g/sm3. Posle etogo
glavnyj otlichitel'nyj priznak-unikal'naya tyazhest' platinovyh
mineralov-perestal byt' absolyutnoj istinoj! Vozniklo opasenie, chto vo mnogih
rossypyah etot edinstvennyj rutenievyj mineral prozevali, i on uhodit pri
promyvke v otvaly vmeste s drugimi, cennosti ne predstavlyayushchimi.
Vsled za lauritom na medno-nikelevyh mestorozhdeniyah Kanady obnaruzhili
horosho kristallizovannyj mineral, nazvannyj sperrilitom (v chest' izvestnogo
geologa Sperra), sostoyashchij iz platiny i mysh'yaka- PtAs2, olovyanno-belyj,
neprozrachnyj, legkoplavkij, no ochen' stojkij, sohranyayushchijsya v rossypyah,
Pozdnee, v 20-h godah nyneshnego veka, v platinovoj rude YUzhnoj Afriki
obnaruzhili kuperit PtS, breggit (Pt, Pd, Ni)S, potarit PdHg,
stibiopalladinit Pd3Sb, a na Urale-kuproplatinu (Pt, Fe, Cu), nikelistuyu
platinu (Pt, Fe, Ni), auroosmid (Ir, Os, Au).
V dal'nejshem izucheniyu platinoidov udelyalos' vse bol'she vnimaniya, no
mineralogicheskih otkrytij eto ne prinosilo. Vse sushchee v prirode uzhe bylo
provereno na soderzhanie etih elementov, i nadeyat'sya na novye otkrytiya,
kazalos', net osnovanij.
"Mertvyj" period zavershilsya vo vtoroj polovine nashego veka, kogda
dostigli blestyashchih rezul'tatov v usovershenstvovanii tradicionnyh sposobov
analiza i sozdali mnozhestvo novyh, takih, kak spektral'nyj,
spektrohimicheskij i osobenno mikrorentgenospektral'nyj, pozvolyayushchie
opredelyat' himicheskij sostav mel'chajshih-doli kubicheskogo mikrometra!-zeren
mineralov neposredstvenno v rude. Na vybrannyj pod mikroskopom uchastok
poverhnosti shlifa napravlyayut elektronnyj zond - sfokusirovannyj potok
elektronov, vozbuzhdayushchij rentgenovskoe izluchenie. Ego harakteristiku
zapechatlevayut na spektrogrammah i po nim bezoshibochno opredelyayut elementy,
soderzhashchiesya v obluchaemom veshchestve.
Primenenie mikrorentgenospektral'nogo analiza privelo za poslednie dva
desyatiletiya k otkrytiyu primerno vdvoe bol'shego chisla mineralov, chem za vsyu
predshestvuyushchuyu 150-letnyuyu istoriyu ih izucheniya, Esli k 1950 godu bylo
izvestno 30 mineralov gruppy platiny, to teper' ih naschityvayut svyshe 90.
CHislo izvestnyh mineralov, v kotoryh platina glavnyj komponent, za etot
period udvoilos' - s 11 do 22, a rekordistom okazalsya palladij: do 1951 goda
bylo izvestno vsego 6 ego mineralov, a teper'-30!
Pochti vse otkrytye za poslednij period mineraly predstavlyayut soboj
soedineniya platinovyh metallov s mysh'yakom, vismutom, tellurom, sur'moj,
svincom, olovom. Pri slozhnom sostave, harakternom dlya novyh mineralov,
sohranit' tradiciyu-davat' im nazvaniya po glavnym elementam-okazalos'
zatrudnitel'nym, i rasprostranenie poluchili imena, imeyushchie geograficheskuyu
ili memorial'nuyu osnovu. Naprimer, moncheit (Pt, Pd) (Te, Bi)2 nazvan po
mestu nahodki v Monchetundre, a zvyagincevit (Pd, Pt)3(Pb, Sn), vysockit (Pd,
Ni)S, kotul'skit Pd(Te, Bi)-v chest' issledovatelej O. E. Zvyaginceva, N. K.
Vysockogo i V. S. Kotul'skogo.
Mineralov, v kotoryh glavnoe mesto zanimaet rodij, do nashih dnej vovse
ne bylo izvestno, teper' takih dva - hollingvortit RhAsS i rutenievyj
hollingvortit (Rh, Ru, Pt)AsS.
K trem ranee izvestnym mineralam osmiya, splavam ego s iridiem i
ruteniem, za poslednee vremya dobavilos' eshche dva - himicheskie soedineniya s
mysh'yakom i seroj - osarsit OsAsS i erlikmanit OsS2.
Spisok iridievyh mineralov, ih bylo izvestno 8, popolnilsya lish'
odnim-eto irarsit IrAsS.
Rutenievyj mineral laurit RuS2, otkrytyj v proshlom stoletii na o.
Borneo, ostavalsya edinstvennym do 1971 goda, kogda byl otkryt osrutin RuOs.
Pochti vse vyyavlennye za poslednie desyatiletiya platinovye mineraly
predstavleny mel'chajshimi zernami, vkraplennymi v drugie mineraly,
preobladayushchie v sostave rudy, takie, kak poliksen, ferroplatina, nev'yanskit,
hromit, magnetit i razlichnye sul'fidy. |to ochen' zatrudnyaet izuchenie, a dlya
togo chtoby novyj mineral byl priznan, neobhodimo dat' tochnuyu
fiziko-himicheskuyu harakteristiku, dokazat', chto on imeet kachestvennye
otlichiya ot shodnyh mineralov. Kogda zhe delo kasaetsya mineralov cennyh, a vse
platinovye mineraly takovy, yasnoe predstavlenie o svojstvah, razmere zeren,
osobennostyah ih srastaniya i mnogom drugom priobretaet eshche i vazhnoe
prakticheskoe znachenie. Poetomu ne tol'ko "pogonya" za novymi, no i
uglublennoe izuchenie uzhe davno izvestnyh mineralov ne prekrashchaetsya.
Struktura minerala yavlyaetsya odnoj iz vazhnyh ego harakteristik. Zerna
platinovyh mineralov, dazhe naibolee rasprostranennyh v rossypyah, obychno
melki i ukatany. Poetomu lish' v rezul'tate mnogoletnego upornogo truda P. V.
Eremeevu v 1878 godu udalos' oharakterizovat' formy kristallov poliksena,
osmistogo iridiya i iridistogo osmiya. V dal'nejshem ego vyvody byli
podtverzhdeny.
V nashe vremya rentgenostrukturnyj analiz otkryl vozmozhnost' opredeleniya
struktury mineralov dazhe v mel'chajshih zernah. Ustanovleno, chto v kubicheskoj
singonii kristallizovany samorodnaya platina, poliksen, platinistyj iridij,
sperrilit i mnogie drugie. Tetragonal'noe stroenie harakterno dlya
ferroplatiny, kuperita, vysockita i drugih, a mineraly iridiya i osmiya -
nev'yanskit, syserskit i rodstvennye im yavlyayutsya geksagonal'nymi.
Tverdost' platinovyh mineralov, dazhe ne obrazuyushchih krupnyh vydelenij,
teper' opredelena ne tol'ko po ves'ma shematichnoj shkale Moosa, no i v
absolyutnyh velichinah s pomoshch'yu mikrotverdomera, putem vdavlivaniya almaznoj
igly pod opredelennoj nagruzkoj. Samym tverdym okazalsya samyj legkij mineral
laurit-3150 kgs/mm2 (ili 7,8 po shkale Moosa). Nemnogim emu ustupaet po
tverdosti i drugoj rutenievyj mineral-osrutin. A samyj myagkij (110 kgs/mm2)-
merenskit PdTe2, nazvannyj v chest' Merenskogo. Drugie prirodnye soedineniya
palladiya s tellurom, vismutom, svincom tozhe otlichayutsya maloj tverdost'yu.
Takim obrazom, rutenij i palladij zanimayut krajnie pozicii po etomu
pokazatelyu, a v promezhutke raspolozheny ostal'nye chleny semejstva. Dlya
naibolee rasprostranennyh mineralov harakterny takie srednie znacheniya
tverdosti (v kgs/mm2) : ferroplatina - 290, poliksen - 400, nev'yanskit-620
(dlya sravneniya otmetim, chto tverdost' prirodnogo zolota - izvestno bolee 20
ego mineralov-nahoditsya v predelah 50-140 kgs/mm2).
Magnitnaya separaciya - odin iz vazhnejshih sposobov obogashcheniya rud,
poetomu vyyasneniyu magnitnosti platinovyh mineralov udelyaetsya znachitel'noe
vnimanie. Ustanovleno, chto naibolee magnitny mineraly, bogatye zhelezom, v
osnovnom - ferroplatina, ee zerna prityagivayutsya obyknovennym magnitom, no
nekotorye iz nih pochemu-to ne magnitny, stanovyatsya imi pri znachitel'nom
davlenii i snova utrachivayut eto svojstvo posle prokalivaniya. Obnaruzhivayut
magnitnost' i mineraly, ne soderzhashchie zheleza, naprimer syserskit, polyarno
magnitna kuproplatina. |ti osobennosti magnitnyh svojstv, kak i mnogih inyh,
eshche zhdut svoego ob®yasneniya.
Issledovaniya poslednih desyatiletij pokazali oshibochnost' dolgo
gospodstvovavshego predstavleniya o tom, chto v usloviyah zemnoj kory platinovye
metally sposobny obrazovyvat' v skol'ko-nibud' znachitel'nom masshtabe lish'
splavy mezhdu soboj i s zhelezom.
Teper' ustanovleno znachitel'noe rasprostranenie intermetallichesknh
obrazovanij - metallidov. Oni zanimayut kak by promezhutochnoe polozhenie mezhdu
izmenchivymi po sostavu splavami i himicheskimi soedineniyami, s harakternym
dlya nih postoyannym celochislennym sootnosheniem elementov, otvechayushchim
predstavleniyam o valentnosti.
K metallidam otnosyatsya, naprimer, mineraly, sostoyashchie iz platiny,
palladiya, olova i svinca.
Zamechatel'nyj itog poslednego perioda izucheniya platinidov - eto
dokazannoe shirokoe rasprostranenie i prakticheskoe znachenie
mineralov-nevidimok: arsenidov, antimonidov, vismutidov, sul'foarsenidov,
sul'fidov, selenidov, telluridov - himicheskih soedinenij platinoidov s seroj
i ee analogami.
Zerna, kotorye eshche nedavno schitali monomineral'nymi, okazalis' slozhnymi
srostkami. Mir platinovyh mineralov rasshirilsya, i vmeste s etim vyyasnilos',
chto dlya platinovyh metallov harakterna i "bezmineral'naya" forma
sushchestvovaniya, v tonchajshe raspylennom, veroyatno atomarnom, sostoyanii, chto
pozvolyaet im pryatat'sya v kristallicheskih reshetkah mnogih mineralov.
Poznanie form sushchestvovaniya platinovyh metallov v prirode sodejstvovalo
uspeham tehnologii.
Pravda, ona eshche ochen' slozhna, naschityvaet svyshe 60 trudoemkih operacij
(droblenie, rastvorenie, magnitnaya separaciya, flotaciya, plavka, termicheskaya
obrabotka, elektroliz i t.d.), no uroven' izvlecheniya vse zhe povysilsya
nastol'ko, chto v nashi dni sul'fidnye mestorozhdeniya platform stali osnovnym
istochnikom platinovyh metallov. Dolya rossypej teper' sostavlyaet lish'
neskol'ko procentov.
Poputnoe poluchenie platinovyh metallov (vmeste nikelem i med'yu) ne
privelo poka k ih udeshevleniyu. Bolee togo, stoimost' ih rastet (o prichinah
etogo budet idti rech' dal'she), i racional'noe ispol'zovanie stanovitsya vse
bolee aktual'noj problemoj. Dlya resheniya ee neobhodimo yasnoe predstavlenie o
svojstvah i stroenii etih metallov. CHto zhe udalos' uznat'?
MIR ATOMOV
V istorii nauki otkrytie platiny ostavilo yarkij sled, podorvav veru v
samoe svyatoe - nepoddel'nost' zolota i nepogreshimost' Biblii, razvenchav
alhimiyu. Takimi negativnymi rezul'tatami delo ne ogranichilos'. Dal'nejshee
izuchenie platinovyh metallov ne tol'ko rasshirilo vozmozhnosti ih
prakticheskogo primeneniya, no i privelo k neskol'kim poistine velikim
otkrytiyam.
V 1823 godu, kogda svojstva platiny uzhe schitali horosho izuchennymi,
nemeckij himik I. Deberejner prodemonstriroval opyt, kotoryj vyglyadel kak
fokus i vyzval obshchee nedoverie. Deberejner, vypuskaya iz sosuda struyu
vodoroda, pomeshchal na ee puti tonkodispersnuyu (gubchatuyu) platinu, i totchas zhe
vodorod zagoralsya sam soboj pri komnatnoj temperature i dazhe na moroze.
Opyt povtoryali mnogie i ubedilis' - podvoha net. Skol'ko by raz ni
vosplamenyali struyu, skol'ko by vremeni ni gorel vodorod, platina u kontakta
s nim ostaetsya neizmennoj, sohranyaya svoj ves, vid, svojstva. Sledovatel'no,
ona ne uchastvuet v reakcii, tak pochemu zhe togda, soprikasayas' s nej,
zagoraetsya vodorod? Pochemu nagrevaetsya platina?
Ob®yasnit' eto ne smog togda nikto, za isklyucheniem, kak ironicheski
otmetil avtor otkrytiya, storonnikov staroj versii o tom, chto platina -
tvorenie besovskoe. Ne pytayas' ih oprovergnut', Deberejner sosredotochil
usiliya na prakticheskom ispol'zovanii zamechatel'nogo svojstva, sozdav
vodorodnoe (ili deberejnerovo) ognivo - svincovyj sosud, v kotorom sernaya
kislota, reagiruya s cinkom, obrazuet vodorod. Ego struya, pri vyhode iz
krana, soprikosnuvshis' s platinovoj plastinkoj, zagoralas'. Gorenie
prekrashchali, zakryv kran. Pri etom davlenie gaza v sosude vozrastalo,
ottesnyaya kislotu ot cinka, i obrazovanie vodoroda prekrashchalos', poka kran
vnov' ne budet otkryt.
Takoj bystryj i bezopasnyj sposob polucheniya ognya do izobreteniya spichek
pol'zovalsya shirokim rasprostraneniem. Ognivo sumeli "miniatyurizirovat'"
pochti do razmera sovremennoj zazhigalki.
Novoe svojstvo platiny privleklo obshchee vnimanie i tut vyyasnilos', chto
pervym, pravda v menee effektnoj forme, ego podmetil X. Devn, obnaruzhivshij v
1818 godu, chto v prisutstvii platiny kislorod samoproizvol'no prevrashchaet
vinnyj spirt v uksusnuyu kislotu.
Vskore Deberejner prodemonstriroval eshche odin effektnyj opyt: on vzryval
gremuchij gaz, priblizhaya k nemu platinu, kak volshebnuyu palochku.
V te zhe gody drugie issledovateli ustanovili, chto sposobnost'
vozbuzhdat' himicheskie reakcii, zamedlyat' ih ili uskoryat' ne yavlyaetsya
unikal'noj osobennost'yu platiny, a prisushcha i nekotorym drugim elementam i
soedineniyam.
Bercelius v 1835 godu predlozhil veshchestva, obladayushchie takim svojstvom,
nazyvat' katalizatorami (ot drevnegrecheskogo: razlagat', vozbuzhdat').
Vsled za ognivom byli izobreteny kataliticheskie grelki. Oni primenyayutsya
i ponyne: goryuchee iz rezervuara po fitilyu podvodyat k platinovomu
katalizatoru. Pod ego vliyaniem, vzaimodejstvuya s kislorodom vozduha, goryuchee
okislyaetsya i porozhdaet teplo bez obrazovaniya plameni, pri bezopasnoj dlya
vosplameneniya temperature.
V konce proshlogo veka byl priduman kontaktnyj sposob polucheniya sernoj
kisloty putem okisleniya sernistogo gaza na platine. Dlya ekonomnogo ee
rashodovaniya primenili "pushonku" - tonchajshie volokna asbesta, pokrytye
platinovoj chern'yu.
S toj pory katalizatory, platinovye i drugie, primenyayutsya vse shire (ob
etom budet eshche rech') i vo mnogom obuslovili progress himicheskoj tehnologii,
hotya prichiny ih "magicheskogo" dejstviya proyasnyalis' ochen' medlenno, vmeste s
rostom znanij o stroenii veshchestva. Osnova etih znanij - periodicheskaya
sistema elementov D. I. Mendeleeva, Sushchnost' ee obshcheizvestna i ne trebuet
poyasnenij. Zdes' nado lish' otmetit' osobuyu rol' platinovyh metallov v ee
rozhdenii. Himiya togda predstavlyala, po sushchestvu, lish' nabor razroznennyh
svedenij ob elementah i ih soedineniyah. Popytki sistematizacii bazirovalis'
v osnovnom na vneshnih priznakah i uspeha ne prinosili.
Otkrytie Vollastonom i Tennantom chetyreh elementov, sputnikov platiny,
vyzvalo predpolozheniya o tom, chto sosedstvo ih ne sluchajno, a obuslovleno
himicheskoj obshchnost'yu, no dokazat' rodstvo mogli tol'ko ochen' glubokie i
trudnye sopostavitel'nye issledovaniya. Vypolnit' ih smog tol'ko K. K. Klaus.
Otkrytyj im rutenij vnes kak by simmetriyu v stroenie semejstva. zapolnil
nedostayushchee zveno. Nakoplennye za 20 let upornogo truda dannye pozvolili
Klausu obosnovat', chto vse eti metally po svoim himicheskim svojstvam
"yavlyayutsya chlenami nerazdel'noj horosho obrazovannoj gruppy".
Rezul'taty issledovanij Klausa privlekli osoboe vnimanie D. I.
Mendeleeva. V 1869 godu on opublikoval knigu "Osnovy himii", kotoraya
navsegda stala podlinnoj osnovoj ne tol'ko himii, no i vseh nauk, izuchayushchih
stroenie veshchestva. V nej Mendeleev osobo otmetil, chto v otkrytii
periodicheskoj sistemy putevodnoj nit'yu posluzhilo "zamechatel'noe shodstvo
mezhdu ryadami Pd-Rh-Ru i Pt-Ir-Os ... ustanovlennoe kazanskim professorom
Klausom".
Sleduet napomnit' i o tom, chto platinovye metally, posluzhiv "putevodnoj
nit'yu", vskore obratilis' v "tverdyj oreshek", kogda prishlos' Mendeleevu
reshat', gde zhe ih mesto v periodah i gruppah sistemy.
Dannye o svojstvah platinovyh metallov privedeny v tablice 1.
Brosaetsya v glaza naibolee chetkoe razlichie: chlenov semejstva mozhno,
pochti po CHehovu, podrazdelit' na "tonkih" i "tolstyh" ili na "tyazhelyh" i
"sverhtyazhelyh" (po prinyatoj v nauke klassifikacii).
Pri sozdanii periodicheskoj sistemy D. I. Mendeleev postroil vse
elementy v sherengu po atomnomu vesu, ili, primenyaya sovremennuyu terminologiyu,
po ih atomnym nomeram. Semejstvo platinoidov okazalos' v etom stroyu
razorvannym na dve triady: rutenij (No 44), rodij (No 45), palladij (No 46)
i osmij (No 76), iridij (No 77), platina (No 78). Razdelyayut ih tridcat' inyh
elementov, i, sledovatel'no, mesto etim triadam v raznyh periodah sistemy.
Obnaruzhilas' neodnorodnost' semejstva i po drugomu vazhnomu priznaku -
valentnosti. Ona opredelyaet povedenie veshchestv v himicheskih reakciyah, i
Mendeleev po etomu kriteriyu vydelil v sisteme gruppy, ob®ediniv v kazhdoj iz
nih elementy s odinakovoj maksimal'noj valentnost'yu, ravnoj nomeru gruppy.
Dannye o valentnosti pokazyvayut, chto i po etomu priznaku semejstvo
dolzhno byt' raschleneno, no uzhe ne na triady, a, tak skazat', poperek, s
otdeleniem vos'mivalentnyh ruteniya i osmiya, a takzhe shestivalentnogo iridiya
ot ostal'nyh.
Tak sushchestvuet li voobshche semejstvo?
Veskim argumentom v ego zashchitu yavilos' to, chto triady pri vsej ih
razobshchennosti vo mnogom shodny, i u kazhdogo "legkogo" elementa est' ochen' na
nego pohozhij tyazhelyj "brat", zanimayushchij v stroyu analogichnoe mesto. Poetomu
triady mogut byt' ob®edineny i razdeleny po vertikali na tri diady. Tak,
"levoflangovyj" pervoj triady rutenij po mnogim priznakam shoden s
"levoflangovym" vtoroj triady osmiem, oba oni otlichayutsya ot ostal'nyh svoej
strukturoj, samoj vysokoj temperaturoj plavleniya, naibol'shej tverdost'yu i
hrupkost'yu, ustojchivost'yu k kislotam i legche vseh drugih soedinimy s
kislorodom. Takuyu zhe blizost' obnaruzhivayut i sleduyushchie pary: rodij s
iridiem, palladij s platinoj. Otchetlivo i to, chto svojstva elementov v obeih
triadah izmenyayutsya zakonomerno - ot diady k diade vozrastaet himicheskaya
stojkost', snizhayutsya temperatury plavleniya i tverdost'.
Vse eto, kak i mnogochislennye primery shodnogo povedeniya platinoidov
pri razlichnyh himicheskih reakciyah, podtverzhdalo, chto oni ne sluchajnye sosedi
v prirode, a podlinnye "rodstvenniki", i eto v periodicheskoj sisteme dolzhno
byt' otobrazheno. Pri ee postroenii vyyavilos', chto kazhdaya triada imeet na
svoem pravom flange "zakonnyh" sosedej: palladij (No 46) granichit s serebrom
(No 47) i platina (No 78) s zolotom (No 79) a na protivopolozhnom flange
sosedej ne okazalos', tam ryadom s ruteniem (No 44) i osmiem (No 76)
pustovali "kvartiry", prednaznachennye dlya elementov No 43 i No 75.
Kakimi oni okazhutsya? Mozhet byt', gde-to zatailos' eshche dva platinoida i
ih semejstvo vklyuchaet ne shest', a vosem' chlenov i sostoit ne iz dvuh triad,
a iz dvuh tetrad?
Vozmozhno i drugoe. Sudya po polozheniyu v periodicheskoj sisteme, mogut
byt' v rodstve s margancem i molibdenom eti neizvestnye elementy. Mendeleev
uslovno nazval ih ekamargancem i dvimargancem (na sanskritskom yazyke
"eka"-odin, "dvi"-dva), pokazav takim obrazom, kakoe predpolozhenie on
schitaet bolee veroyatnym.
Posle dolgih razdumij, otvergnuv mnogo variantov, Mendeleev priznal,
chto cherty shodstva mezhdu platinovymi metallami yavlyayutsya opredelyayushchimi, a
razlichiya eshche zhdut svoego ob®yasneniya.
Mendeleev reshil otnesti vse platinoidy, vne zavisimosti ot
ustanovlennoj maksimal'noj valentnosti, k VIII gruppe i razdelit' ih v
otlichie ot ostal'nyh na tri podgruppy. Tak on otrazil osobennost'
"triadnogo" stroeniya semejstva, a simmetrichnym raspolozheniem triad v 5 i 6
periodah pokazal ih vzaimosvyaz'.
Vse eto vyzvalo spory. Mnogie issledovateli schitali, chto Mendeleev
pospeshil, soglasivshis' s Klausom. Predpolagaya, chto Ozann byl na vernom puti,
oni prodolzhali poisk novyh elementov v platinovoj rude, i eto ne raz
porozhdalo sensacii. V 1877 godu byl obnaruzhen "devij", a dva goda spustya
"uralij", zatem "lyucij" i "nipponij". V 1903 godu rodilsya "amerilij", a v
1911-"kanadij". Ni odno otkrytie ne podtverdilos', za novyj element
prinimali razlichnye soedineniya iridiya i rodiya (chto illyustriruet, kak trudno
ih izuchenie).
Lish' v 1925 godu, napraviv poisk po inomu puti, Val'ter Noddak i Ida
Takke (vposledstvii Noddak) posle treh let upornogo truda vyyavili snachala v
molibdenovoj, a zatem i v margancevoj rude nichtozhnoe soderzhanie elementa No
75-reniya. A No 43 ostavalsya zagadkoj do 1937 goda, kogda ital'yanskij fizik
|milio Segre dokazal ego sushchestvovanie i nazval tehneciem (iskusstvennym,
po-grecheski), chto vpolne otvechalo suti: element byl poluchen pri
bombardirovke molibdena yadrami tyazhelogo vodoroda-dejteriya v ciklotrone.
Renij i tehnecij po ryadu priznakov okazalis' blizkimi k molibdenu i
margancu, i eto zavershilo spor o chislennosti platinovogo semejstva. Drugoj
spor - o ego meste v periodicheskoj sisteme - prodolzhaetsya, i popytki
modernizirovat' tablicu Mendeleeva delalis' neodnokratno. Poluchil
rasprostranenie, naprimer, ee variant, gde v VIII gruppe ostavleny tol'ko
rutenij i osmij, a ostal'nye platinovye metally vmeste s kobal'tom i nikelem
pomeshcheny po sosedstvu, no za predelami tablicy (chto nichego ne menyaet po
suti).
Prichiny razlichnoj valentnosti, kak i mnogie inye osobennosti elementov,
D. I. Mendeleev pri urovne znanij ego vremeni ustanovit' ne mog i
ogranichilsya takimi slovami: "Legko predpolozhit', no nyne poka eshche net
vozmozhnosti dokazat', chto atomy prostyh tel sut' slozhnye veshchestva,
obrazovannye slozheniem nekotoryh eshche men'shih chastej..."
Vse eto uzhe dokazano, i nakoplennye znaniya pozvolyayut ob®yasnit' mnogoe.
Sovremennye predstavleniya ob atomnom stroenii platinovyh metallov
otobrazheny v tablice 2, Ona trebuet nekotoryh poyasnenij.
"Lico" elementa i ego mesto v periodicheskoj sisteme opredelyaet zaryad
yadra - chislo protonov, kotoroe prisushche tol'ko emu i neizmenno, poka zhivet
atom. Kolichestvo nejtronov v yadre fiksirovano ne tak strogo, ono mozhet byt'
v predelah, ukazannyh v tablice. |to obuslovlivaet sushchestvovanie izotopov,
atomov-"bliznecov", odinakovyh po himicheskim svojstvam, no raznyh po atomnoj
masse i prodolzhitel'nosti zhizni.
Vse prirodnye izotopy platinovyh metallov stabil'ny, yavlyayutsya
dolgozhitelyami i mirno sosushchestvuyut. Odnako teper' k nim dobavilis'
"rukotvornye" (radiogennye) izotopy, kotorye zhivut malo, no predstavlyayut dlya
chelovechestva bol'shuyu opasnost' (o nih tozhe budet eshche razgovor).
Izuchenie stroeniya atomov vyyavilo prichinu unikal'noj tyazhesti platiny,
iridiya, osmiya i rezkogo ih otlichiya po etomu priznaku ot ostal'nyh
"rodstvennikov".
"|lektronnoe oblako", okruzhayushchee yadro, pochti nevesomo, i massa atoma
opredelyaetsya summoj protonov i nejtronov. Ona u metallov triady platiny
pochti vdvoe bol'she, chem u ih analogov triady palladiya. A ob®em atomov u vseh
platinoidov pochti odinakov i po sravneniyu so mnogimi drugimi metallami ochen'
mal. Plotnost' veshchestva opredelyaet sootnoshenie massy atoma i ego ob®ema.
Massa naibolee rasprostranennogo izotopa platiny - 195, a zolota - 197, no
platina tyazhelee potomu, chto ee massa "vtisnuta" v men'shij atomnyj ob®em (on
raven 9,1 sm2/g-atom, a u zolota-10,2). U osmiya i iridiya sootnoshenie mezhdu
massoj i ob®emom atoma eshche luchshe-sootvetstvenno 190:8,5 i 192:8,6, i oni
chempiony. Naibolee nasyshcheno protonami i nejtronami yadro urana-238, no
"kvartira" velika - 12,6 sm2/g-atom, i poetomu element s samym tyazhelym v
prirode yadrom sorevnovanie proigryvaet, ego plotnost' "vsego lish'" 19,0
g/sm3.
Ustojchivost' lyubogo atoma obuslovlivaetsya ravenstvom mezhdu chislom
polozhitel'no zaryazhennyh protonov yadra i okruzhayushchih ego elektronov, nesushchih
otricatel'nyj zaryad. Stroenie "elektronnogo oblaka" neravnomerno, orbity
dvizheniya orientirovany v prostranstve i gruppiruyutsya v obolochki, kazhdaya iz
kotoryh predel'no mozhet vmeshchat' 2n2 elektronov, gde p - nomer obolochki,
schitaya ot yadra. (Pervaya obolochka vmeshchaet 2, vtoraya 8, sleduyushchie 18, 32, 50 i
t.d. elektronov. V tablice 2 pokazano ih raspredelenie na razlichnyh
energeticheskih urovnyah kazhdoj obolochki.)
Kak izvestno, metally otlichayutsya ot nemetallov malym chislom elektronov
na vneshnej obolochke, chto obuslovlivaet ih legkij otryv i prevrashchenie
"nejtral'nyh" atomov v polozhitel'no zaryazhennye iony. Intensivnost' takih
processov vo mnogom opredelyaetsya stroeniem "predvneshnih" obolochek. Po etomu
priznaku vydelyayut "neperehodnye" elementy - u nih na vseh vnutrennih
obolochkah polnyj komplekt elektronov, oni kak by "svyazany" i nesposobny
pomogat' svoim kollegam, "srazhayushchimsya" na peredovoj.
Takie elementy ne stojki i legko utrachivayut samostoyatel'nost'. V
otlichie ot nih u elementov, nazyvaemyh perehodnymi, ne vse vnutrennie urovni
zapolneny elektronami, i oni sposobny peremeshchat'sya, stanovit'sya valentnymi.
Pri etom iz glubin atoma kak by proishodit pritok svezhej "sily".
Ustanovleno, chto sredi perehodnyh elementov luchshimi tehnologicheskimi
svojstvami obladayut te, u kotoryh ne polnost'yu zapolnen uroven' d (vol'fram,
molibden, renij i dr.). K takim d-elementam prinadlezhat i vse platinovye
metally (s ogovorkoj, chto palladij imeet takoe stroenie tol'ko v
ionizirovannom sostoyanii). Vazhnoe otlichie platinoidov, a takzhe zolota n
serebra ot drugih d-elementov zaklyuchaetsya v tom, chto u nih pri malom
zapolnenii urovnya d sovsem ne zapolnen "predvneshnnj" uroven' f. Takoe
sochetanie obuslovlivaet osobo shirokij diapazon peremeshcheniya elektronov i
bol'shuyu energiyu svyazej. |to otlichaet blagorodnye metally ot vseh inyh.
Stroenie atomov ob®yasnyaet zagadochnuyu osobennost' ruteniya, vyyavlennuyu
eshche Klausom. Okazalos', chto po raznoobraziyu valentnosti rutenij - chempion.
Izvestny soedineniya, v kotoryh ona ravna nulyu- Ru(CO)n, edinice-Ru(CO)nBr,
dvum, trem, chetyrem-RuO2 (eto naibolee rasprostranennyj vid soedinenij), a
takzhe pyati... i t. d. do vos'mi - RuO4. No i etimi - devyat'yu! -
valentnostyami ego sposobnost', kak okazalos', ne ogranichena. Klausom byli
polucheny soedineniya, stroenie kotoryh ne udavalos' ob®yasnit' obychnymi
predstavleniyami o valentnosti.
V konce proshlogo veka shvejcarskij himik A. Verner, razviv predstavleniya
Klausa, sozdal osnovy teorii kompleksnyh soedinenij, v kotoryh central'noe
mesto zanimaet atom metalla-ruteniya, platiny i drugih "sklonnyh k
kompleksoobrazovaniyu", sposobnyh krepko uderzhivat' ne tol'ko otdel'nye
atomy, no i ligandy - razlichnye ih soedineniya (radikaly, molekuly
neorganicheskie i organicheskie). Stroenie takih kompleksov opredelyaetsya
koordinacionnym chislom, otrazhayushchim, kakoe kolichestvo ligand central'nyj atom
mozhet uderzhat'.
Predstavleniya Vernera poluchili obosnovanie i blestyashchee razvitie v
trudah L'va Aleksandrovicha CHugaeva. On sozdal mnogo kompleksnyh soedinenij
platiny, palladiya, nikelya i ustanovil, chto vse oni po svoej strukture
analogichny organicheskim soedineniyam. Stereohimicheskimi postroeniyami on
vyyavil zakonomernost' raspolozheniya ligand v prostranstve i obosnoval
"pravilo ciklov", pozvolyayushchee celenapravlenno sozdavat' naibolee ustojchivye
kompleksy.
V dal'nejshem razvitii himii kompleksnyh soedinenij ochen' velika rol'
akademika Il'i Il'icha CHernyaeva i mnogih drugih sovetskih issledovatelej
(YU.N.Golovanova, A. A. Grinberga, O. E. Zvyaginceva, B. G. Karpova, V. V.
Libedinskogo, N. K. Pshenicyna, N. M. Sinicyna, S. M. Starostina, P. I.
Rozhkova, |. X. Fricmana ...). Oni ne tol'ko usovershenstvovali metody
polucheniya platinovyh metallov, no i sozdali sotni ih soedinenij, ne
sushchestvuyushchih v prirode, rasshiriv tem samym vozmozhnosti himii i tehniki.
Gluboko razrabotana imi teoriya kompleksnyh soedinenij. Ustanovleno, chto
platinovye metally - luchshie kompleksoobrazovateli, vstupayushchie v slozhnye
svyazi - kovalentnye, dativnye, v kotoryh uchastvuyut ne odna, a neskol'ko par
elektronov. Prichina etogo - nezastroennost' urovnya d, ona osobo rezko
vyrazhena u ruteniya, chto i opredelyaet ego "chempionstvo" (uzhe polucheny
nitrozosoedineniya ruteniya s vosemnadcatielektronnoj konfiguraciej molekul,
obladayushchie unikal'noj termicheskoj i himicheskoj stojkost'yu). Imeyut vazhnoe
primenenie i kompleksnye soedineniya rodnya, no na pervom meste i po
kolichestvu (ih sotni), i po prakticheskomu znacheniyu kompleksy, osnovu kotoryh
sostavlyaet platina.
Znachenie kompleksnyh soedinenij v nauke i tehnike tak veliko, chto k
chislu vazhnejshih "zaslug" platinoidov nado v odin ryad s otkrytiem
periodicheskogo zakona i yavlenij kataliza postavit' i koordinacionnuyu himiyu.
S pomoshch'yu rentgenovskih, elektronnyh i drugih sposobov proniknoveniya v
glub' veshchestva ustanovleno, chto mnogie svojstva obuslovleny ne osobennostyami
otdel'nyh atomov, a stroeniem ih sovokupnosti - kristallov. Oni voznikayut
pod vozdejstviem sil svyazi mezhdu atomami i harakterny raspolozheniem ih v
opredelennom poryadke, kotoryj neodinakov po raznym napravleniyam. CHem
intensivnee eti sily, tem plotnee soprikasayutsya atomy. Samaya plotnaya ih
upakovka dostigaetsya pri kubicheskoj granecentrirovannoj strukture, gde
kazhdyj atom okruzhen 12 blizhajshimi sosedyami-vosem' atomov raspolozheny v
vershinah kuba i eshche shest' po odnomu v centre kazhdoj ego grani. Takoe
stroenie imeyut platina, iridij, palladij, rodij, a takzhe zoloto, serebro,
svinec i nekotorye drugie metally. Rutenij i osmij obladayut menee
sovershennoj geksagonal'noj strukturoj, chto i obuslovlivaet men'shee ih po
sravneniyu s drugimi chlenami sem'i "blagorodstvo".
Atomy metallov, esli ih sravnivat' s atomami drugih elementov, obladayut
naibol'shej siloj svyazi. Vsledstvie etogo oni sblizheny tak, chto ih vneshnie
obolochki perekryvayut drug druga. |to oblegchaet otryv valentnyh elektronov i
prevrashchenie v uzlah kristallicheskoj reshetki nejtral'nyh atomov v
polozhitel'no zaryazhennye iony. Otorvavshiesya elektrony mchatsya s nepostizhimoj
skorost'yu (20 000 km/sek), bombyat iony, prevrashchaya ih na mig v atomy i snova
uskol'zaya. Nepreryvnyj obmen "kollektivizirovannymi" elektronami
obuslovlivaet plastichnost' metallov. Pri otnositel'nom peremeshchenii ionov
svyaz' ih s takimi elektronami ne oslabevaet, i poetomu izmenenie formy tela
proishodit bez razrusheniya. Platina v etom otnoshenii - chempion, predel, do
kotorogo mozhet byt' rastyanuta ee nit', eshche ne ustanovlen.
Vysokaya elektroprovodnost' metallov takzhe obuslovlena
"kollektivizirovannymi" elektronami. V "nejtral'nom" metalle oni
peremeshchayutsya po vsem napravleniyam ravnomerno, no pri podklyuchenii k istochniku
elektroenergii ih dvizhenie stanovitsya napravlennym k polozhitel'nomu polyusu i
skorost' vozrastaet. Po sravneniyu s veshchestvami, ne imeyushchimi svobodnyh
elektronov, provodimost' metallov bol'she v 1025 raz. Nailuchshej provodimost'yu
obladayut serebro, med', zoloto. Platinoidy im ustupayut, no u nih samoe
nizkoe znachenie velichiny udel'nogo elektrosoprotivleniya.
Sposobnost' metallov provodit' teplotu pri nagrevanii proporcional'na
ih elektroprovodnosti, potomu chto teplo tozhe v osnovnom peredaetsya
elektronnoj sredoj. U nemetallov, v kotoryh teplo rasprostranyaetsya lish'
kolebaniem ionov i atomov kristallicheskoj reshetki, teploprovodnost' v tysyachu
raz nizhe. Pri nagreve vozrastayut kolebatel'nye dvizheniya ionov i
sootvetstvenno zatrudnyaetsya dvizhenie "kollektivizirovannyh" elektronov. |to
privodit k rostu elektricheskogo soprotivleniya (u platinoidov ono vozrastaet
v 3-5 raz pri temperaturah, prevyshayushchih 1200° S). S povysheniem temperatury
teploprovodnost' snizhaetsya u vseh platinovyh metallov, za isklyucheniem samoj
platiny (ob®yasnenie etomu eshche ne najdeno).
|nergiej mezhatomnyh svyazej opredelyaetsya tugoplavkost' metallov -
kachestvo, neobychajno vazhnoe dlya sovremennoj tehniki, rabotayushchej v usloviyah
vysokih temperatur: golovnye chasti raket, probivayushchie plotnye sloi
atmosfery, sopla raketnyh dvigatelej i gazovyh turbin i t. d. CHem vyshe
temperatura, tem sil'nee raskachivaetsya kristallicheskaya reshetka, i metally,
imeyushchie, naprimer, geksagonal'noe stroenie, rasshiryayas' rezko neodinakovo po
razlichnym napravleniyam, bystro razrushayutsya. Sredi metallov naibolee
ustojchivoj, kubicheskoj struktury samye vynoslivye te, u kogo energichno
rabotayut elektrony s urovnya d. CHempion po tugoplavkosti-vol'fram (3380° S),
no on ne zharostoek. Uzhe pri 700° S vol'fram nachinaet "potet'", pokryvayushchaya
izdeliya prochnaya plenka ego okisla uletuchivaetsya.
Poetomu on chempion lish' v usloviyah vakuuma ili v atmosfere inertnyh
gazov, a vo vseh bolee trudnyh usloviyah nezamenimy platinoidy.
Dolgoe vremya metally udavalos' sopostavit' tol'ko po ih fizicheskim
svojstvam (plotnost', tverdost', magnitnost' i t. d.). |togo nedostatochno,
chtoby predvidet' ih povedenie pri razlichnyh himicheskih processah.
Razrabotat' ob®ektivnyj kriterij dlya sopostavleniya "sily" metallov, ih
aktivnosti, udalos' har'kovskomu professoru N. II. Beketovu. V 1865 godu on
opublikoval i "Issledovaniya nad yavleniem vytesneniya odnih elementov
drugimi", v kotoryh privedeny rezul'taty vozdejstviya vodoroda na soli
razlichnyh metallov, chto pozvolilo postroit' "vytesnitel'nyj ryad" po skorosti
i napravlennosti processa (teper' ego nazyvayut "elektrohimicheskim ryadom
napryazhenii", posledovatel'nost' v kotorom opredelyaetsya velichinoj energii,
neobhodimoj, chtoby otorvat' ot atoma odin elektron). Po trudnosti etogo
otryva platina vmeste s zolotom stoyat na samoj vysokoj stupeni. Beketov
prisudil platine "pal'mu pervenstva" kak sochetayushchej v sebe himicheskuyu
stojkost' zolota, teplo- i elektroprovodnost' serebra i prevoshodyashchej ih po
mehanicheskoj prochnosti i zharostojkosti.
Poznanie stroeniya veshchestva neskol'ko proyasnilo prichiny "magicheskogo"
vozdejstviya katalizatorov. Ustanovleno, chto dlya nih tipichna raznoobraznaya
konfiguraciya kristallov, stupenchatost' ih stroeniya, raspolozhenie atomov ne
tol'ko na ploskih granyah, no i na rebrah, gde oni okruzheny men'shim chislom
sosedej i sposobny vzaimodejstvovat' osobenno energichno. Kak pokazali
special'nye issledovaniya, u platiny, naprimer, aktivnost' atomov,
raspolozhennyh na rebrah, v 60 raz vyshe, chem u teh, chto nahodyatsya na granyah.
Blagodarya vysokoj energii poverhnostnyh elektronov, katalizatory pri
soprikosnovenii s drugimi veshchestvami vstupayut v mgnovennye vzaimodejstviya,
razryvayut ih molekuly i tut zhe vosstanavlivayut svoj sostav (takie
vzaimodejstviya nazyvayut promezhutochnymi).
Kataliticheskie svojstva naibolee yarko proyavleny u d-elementov; sredi
nih platina rezko vydelyaetsya shirotoj energeticheskogo spektra atomov i
raznoobraziem ih pozicij, chto i opredelyaet se zamechatel'nuyu aktivnost' pri
samyh raznoobraznyh processah.
U mnogih drugih katalizatorov, v tom chisle i u platinoidov, eti
kachestva proyavleny bolee uzko, chto i obuslovlivaet izbiratel'nost' ih
kataliticheskogo vozdejstviya.
Daleko eshche ne vse osobennosti platinoidov poluchili svoe ob®yasnenie, v
ih chisle fenomenal'naya sposobnost' ruteniya i palladiya sorbirovat' vodorod
(do 1500 kubicheskih santimetrov ego v odnom kubicheskom santimetre), no v
celom uspehi v poznanii platinovyh metallov ochen' veliki i znachitel'no
rasshirili vozmozhnosti racional'nogo ih ispol'zovaniya.
V NASHI DNI