> Техника, страница 40 > Губчатая платина

Губчатая платина

Губчатая платина, разновидность ме-таллич. платины, получаемая при разложений нагреванием до высокой 1° соединений платины. Однако не все соединения платины при накаливании дают Г. п. Если будем, например, подвергать хлорную платину действию высокой 1°, то она, освободившись от связанного с ней хлора, выделится в обыкновенном металлнч. состоянии. В губчатом же состоянии она выделится, если будем нагревать ее комплексную соль, то есть двойную соль ее с хлористым аммонием (· нашатырная платина»). При разрушении этой соли выделяющиеся из нее газы (хлористый водород, аммиак и хлор) разрыхляют платину, делают ее пористой и препятствуют уплотнению до компактного металлического состояния.

В зависимости от условий разложения нашатырной платины Г. п. получается в виде губчатой массы или в виде тонкого губчатого порошка. В том и другом состоянии она серого цвета, не блестит, но, благодаря большой поверхности, вследствие ее рыхлости и пористости, в вей сильнее, чем у металлич. платины, выражена адсорбирующая способность по отношению к газам и парам. Платина вообще обладает способностью сгущать на своей поверхности кислород, водород и другие газы. Некоторая часть поглощенных газон входит и в хим. соединение с платиной даже при высокой температуре, что делает платину, особенно в губчатом состоянии или в виде так называется платиновой черни, очень активным контактным телом и катализатором. Г. п. и платиновая чернь суть аггрегат-ные разности т. н. молекулярной платины. Если нашатырную или хлорную платину подвергать действию восстановителей (щелочь и муравьиная к-та, щелочь и формальдегид или гидразин гидрат), то уже на холоду или при слабом нагревании на водяной бане можно выделить всю платину в том ее мелко-раздробленном состоянии, к-рому присущ не серый, а черный цвет; это и есть платиновая чернь. Получаемая при более низкой 1°, она еще более рыхла, менее уплотнена, чем платиновая губка, а потому и проявляет себя более активным катализатором.

Насколько активность Г. и. зависит от способов ее приготовления, ясно из следующих явлений: водород при контакте с платиной загорается на воздухе уже при обыкновенной темп-ре; смесь водорода с кислородом (гремучий газ) ает, если внести в нее Г. н. i Ιο эту же реакцию соединения водорода с кислородом в гремучем газе можно осуществить без а, со спокойным течением процесса. Для этого надо взять чистую глину или каолин в порошке, смочить ее водой и скатать маленький шарик величиной с горошину пли немного больше, просушить его, а затем погрузить в раствор нашатырной платины. Пропитанный этим раствором шарик прокаливают; в нем самом, в его порах и на его поверхности отложится Г. п. не в виде сплошной массы, а разъединенная веществом глины. Платинированная поверхность такого каолинового шарика сохранит свою контактную активность, по будет менее энергично ее проявлять, а потому при введении такого шарика в гремучую смесь, собранную в стеклянной трубке над ртутыо, а не произойдет, по реакция пройдет довольно быстро, и течение ее можно наблюдать во времени; весь кислород и водород соединятся в воду. Из этого опыта видно, насколько действие Г. н. различно в зависимости от характера и свойств ее поверхности.

Первое технич. применение Г. п. основано было на том наблюдении Кл. Винклера в 1875 г., что сернистый газ в контакте с ней легко соединяется с кислородом и даст серный ангидрид. Платина является как бы передатчиком или перепосителем кислорода на молекулы сернистого газа (смотрите Катализ), тем посредником этой реакции, без которого последняя не совершается. Эта реакция и лежит в основе контактного метода приготовления серной кислоты. Лучший катализатор для заводского получения серной кислоты был приготовлен лет двадцать тому назад

«Товариществом Тептелевского химич. з-да» в Петербурге в виде платинированного асбеста, содержащего 7% Г. п. Этот контактный препарат нашел себе скоро применение и на иностранных з-дах серной к-ты. Очень активная Г. п. содержится в золе, получаемой сжиганием фильтровальной бумаги, пропитанной нашатырной платиной: приготовленная т. о. платина воспламеняет водород даже при —20°. Г. к. и окислы платины вызывают реакции окисления, энергично протекающие не только при обыкновенной Г, но даже при — 190°, то присутствием этих окислов на поверхности платины может объясняться энергичное действие ее па различи, органич. вещества (воспламенение и горение их на воздухе, окисление а в уксусн. к-ту и прочие).

Г. п. весьма активный катализатор, возбуждающий и проводящий многие химич. процессы. Под ее влиянием протекает легко окисление аммиака кислородом в азотную кислоту (смотрите), но и обратный переход, например, восстановление окиси азота водородом до аммиака с образованием воды, возможен в контакте с платиной. В присутствии Г. и. и воды окись азота легко восстанавливается сернистым ангидридом до закиси азота с одновременным образованием серной кислоты. Указанные реакции представляют прекрасные поучительные примеры восстановительно-окислительного катализа в области неорганической химии. Но восстановительно-окислительный катализ широко распространен в биохимия, процессах, где роль платины играют ферменты, вырабатываемые живой природой. Пероксидазы, встречающиеся в организмах, выделяют подобно платине активированный кислород из перекиси водорода. Механизм контактных превращений иод влиянием платины известен и в области органич. соединений в процессах восстановления и необратимого катализа ненасыщенных гидроароматич. углеводородов и терпенов. При необратимом катализе, под влиянием платины, а также и палладия, происходит перераспределение атомов водорода среди молекул катализируемого углеводорода таким образом, что одни молекулы теряют (дегндрогенизируютея), а другие присоединяют (гидрогенизируются) весь водород (смотрите Гидрирование), освобожденный первыми, и в конечном итоге из исходного непредельного углеводорода возникают два новых тела: ароматич. углеводород и продукт полной его гидрогенизации. Например, циклогексен превращается необратимо до конца в бензол и гексагидробензол (циклогексан): 2 3 С«Н„-*С,Н,.

Восстановительно - окислительный катализ ярко выражен на этом примере. Это и есть необратимый катализ — необратимый потому, что для смеси бензола и гексагидробеп-зола невозможно создать условий, при которых, под влиянием контакта с любым катализатором, эти углеводороды перераспределили бы свой водород таким обр., чтобы в конечном результате они дали циклогексен.

Губчатая платина ждет еще дальнейших приложений ее активных свойств.

Лит.: Менделеев Д. II., Основы химии, т. 1—2. М.—Л., 192? -28; G rail а т—011 о, Ausfiirliches Lehr-huch d. Chemic, Lpz., 1868—98. H. Зелинский.