Platina, een zeer gewaardeerd en gewild metaal, kent een breed scala aan toepassingen, waaronder sieraden, katalysatoren, elektrische contacten, pacemakers, medicatie en magneten. Omdat het zeldzaam is – er zijn slechts ongeveer 5 delen per miljard in gewicht in de aardkorst, volgens Chemicool – heeft platina de neiging zeer prijzig te zijn, zoals iedereen kan ontdekken die op zoek is naar een platina trouwring.
Platina is een zilverwit metaal – het was ooit bekend als “wit goud.” Het is extreem bestand tegen aanslag en corrosie (waardoor het bekend staat als een “edel metaal”) en is zeer zacht en kneedbaar, waardoor het gemakkelijk te vormen is; buigzaam, waardoor het gemakkelijk tot draad kan worden uitgerekt; en niet reactief, wat betekent dat het niet oxideert en niet wordt aangetast door gewone zuren.
Platina is een van de overgangsmetalen, een groep die goud, zilver, koper en titanium omvat – en de meeste elementen in het midden van het periodiek systeem. De atomaire structuur van deze metalen betekent dat zij zich gemakkelijk kunnen binden met andere elementen.
Het is ook een van de dichtste elementen met 12,4 ounce per kubieke inch (21,45 gram per kubieke centimeter), iets meer dan 21 keer de dichtheid van water of 6 keer de dichtheid van een diamant volgens Chemicool. Deze eigenschappen leiden tot vele toepassingen voor dit zeer zeldzame en kostbare metaal.
Alleen de feiten
- Atomair getal (aantal protonen in de kern): 78
- Het symbool van het atoom (in het periodiek systeem der elementen): Pt
- Atomair gewicht (gemiddelde massa van het atoom): 195,1
- Dichtheid: 12,4 ounce per kubieke inch (21,45 gram per kubieke cm)
- Vorm bij kamertemperatuur: vast
- Smeltpunt: 3.215,1 graden Fahrenheit (1.768.4 graden Celsius)
- kookpunt: 6.917 F (3.825 C)
- Aantal natuurlijke isotopen (atomen van hetzelfde element met een verschillend aantal neutronen): 6. Er zijn ook 37 kunstmatige isotopen gemaakt in een lab.
- Meest voorkomende isotopen: Pt-195 (33,83 procent van de natuurlijke abundantie), Pt-194 (32,97 procent van de natuurlijke abundantie), Pt-196 (25,24 procent van de natuurlijke abundantie), Pt-198 (7,16 procent van de natuurlijke abundantie), Pt-192 (0,78 procent van de natuurlijke abundantie), Pt-190 (0.01 procent van de natuurlijke abundantie)
Het ‘onsmeltbare’ metaal
In de oudheid gebruikten mensen in Egypte en Amerika platina voor sieraden en decoratieve stukken, vaak gemengd met goud. De eerste vermelding van platina dateert van 1557, toen Julius Scaliger, een Italiaanse arts, een metaal beschreef dat in Midden-Amerika was gevonden en dat niet smolt. Hij noemde het “platina”, wat “klein zilver” betekent.
In 1741 publiceerde de Britse wetenschapper Charles Wood een studie waarin hij platina introduceerde als een nieuw metaal en enkele van zijn eigenschappen en mogelijke commerciële toepassingen beschreef, volgens Peter van der Krogt, een Nederlandse historicus. Vervolgens, in 1748, publiceerde de Spaanse wetenschapper en marineofficier Antonio de Ulloa een beschrijving van een metaal dat onbewerkbaar en niet smeltbaar was. (Hij schreef het oorspronkelijk in 1735, maar zijn papieren werden in beslag genomen door de Britse marine).
In de 18e eeuw was platina het achtste bekende metaal en stond het bekend als “wit goud”, aldus Van der Krogt. (Eerder bekende metalen waren ijzer, koper, zilver, tin, goud, kwik en lood.)
In het begin van de 19e eeuw produceerden en verkochten vrienden en collega’s William Hyde Wollaston en Smithson Tennant, beide Britse scheikundigen, gezuiverd platina dat zij isoleerden met behulp van een door Wollaston ontwikkelde techniek, aldus Van der Krogt Deze techniek houdt in dat platina-erts wordt opgelost in een mengsel van salpeterzuur en zoutzuur (bekend als aqua regia). Nadat het platina van de rest van de oplossing was gescheiden, werden palladium, rhodium, osmium, iridium en later ruthenium in het afval ontdekt.
Heden ten dage wordt platina nog steeds gewonnen met behulp van een techniek die vergelijkbaar is met die welke door Wollaston is ontwikkeld. Monsters die platina bevatten worden opgelost in aqua regia, gescheiden van de rest van de oplossing en bijproducten, en gesmolten bij zeer hoge temperaturen om het metaal te produceren.
Wie wist het?
- Een cilindervormige homp platina en platina-legering wordt gebruikt als de internationale standaard voor het meten van een kilogram. In de jaren 1880 werden ongeveer 40 van deze cilinders, die ongeveer 2,2 pond of 1 kilogram wegen, over de hele wereld verspreid.
- Platina, iridium, osmium, palladium, ruthenium en rhodium behoren allemaal tot dezelfde groep metalen (de platinametalen genoemd) en hebben vergelijkbare eigenschappen. Deze metalen worden vaak samen gebruikt om zeer duurzame onderdelen te maken voor verschillende machines, gereedschappen en sieraden.
- Platina wordt gebruikt in verschillende medicijnen tegen kanker vanwege de zeer lage reactiviteit. Ongeveer 50 procent van de kankertherapiepatiënten gebruikt momenteel platina-bevattende geneesmiddelen, volgens een studie uit 2014 door Johnstone, Park en Lippard Sommige van deze geneesmiddelen, zoals cisplatine, worden ook gebruikt om tumoren en kanker bij dieren te behandelen, volgens dierenarts Barbara Forney.
- Platina wordt ook gebruikt in pacemakers, tandheelkundige kronen, en andere apparatuur die wordt gebruikt in het menselijk lichaam vanwege de weerstand tegen corrosie van lichaamsvloeistoffen en het gebrek aan reactiviteit op lichaamsfuncties, volgens Encyclopedia.com.
- De meerderheid (ongeveer 80 procent) van platina wordt gedolven in Zuid-Afrika. Ongeveer 10 procent wordt gedolven in Rusland, en de rest wordt gevonden in Noord- en Zuid-Amerika, volgens de U.S. Geological Survey. Omdat platina en andere platinametalen gewoonlijk niet in grote hoeveelheden worden gevonden, zijn zij vaak bijproducten van de winning van andere metalen.
- Bijna 14 keer meer goud dan platina wordt per jaar gedolven – ongeveer 1.800 ton (1.633 metrische ton) goud tegen 130 ton (118 metrische ton) platina, volgens Science for Kids
- Volgens Total Materia, wordt bijna de helft van het platina dat wordt gedolven, gebruikt in katalysatoren, het onderdeel van de auto dat giftige gassen reduceert tot minder giftige emissies. Platina en andere platina metalen zijn bestand tegen de hoge temperaturen die nodig zijn voor de oxidatiereacties die de uitstoot verminderen.
- Platina gecombineerd met kobalt creëert sterke, permanente magneten, volgens Chemicool. Deze magneten hebben vele toepassingen, onder meer in medische instrumenten, motoren en horloges.
- Platina wordt vaak gebruikt als katalysator bij de productie van verschillende oplossingen en bijproducten (die terechtkomen in stoffen als kunstmest, plastics en benzine en in brandstofcellen, waardoor hun efficiëntie wordt verhoogd volgens Encyclopedia.com.
- Veel beleggers kopen en verkopen platina, ook al kan de prijs sterk fluctueren tijdens de economische groei en zelfs meer dalen dan de prijzen van andere edele metalen (vanwege de vele toepassingen).
- Bijna 30 procent van het gedolven platina wordt gebruikt in juwelen, volgens Total Materia. De meeste beroemde diamanten in de wereld, zoals de Hope Diamant (volgens Famous Diamonds) en veel stukken in de collectie van Elizabeth Taylor (volgens Bulgari), zijn gezet in platina.
Huidig onderzoek
Onderzoekers blijven nieuwe toepassingen en gebruiksmogelijkheden voor platina vinden. Zo wordt platina gebruikt bij de ontwikkeling van medicijnen tegen kanker.
In 1844 ontdekte Michele Peyrone, een Italiaanse chemicus, bij toeval dat platina anti-neoplastische eigenschappen heeft (wat betekent dat het de ontwikkeling van tumoren verhindert, volgens MedicineNet). Het onderzoek werd voortgezet, en in 1971 werd de eerste menselijke kankerpatiënt behandeld met platina-bevattende geneesmiddelen.
Heden ten dage krijgt ongeveer 50 procent van de kankerpatiënten behandelingen die dit zeldzame metaal bevatten, volgens een artikel uit 2016 gepubliceerd in het tijdschrift Chemical Reviews. Deze geneesmiddelen omvatten cisplatine, carboplatine en oxaliplatine, en verschillende andere in proefstadia.
Het artikel besprak enkele van de volgende generatie platina-bevattende kankermedicijnen en afgiftesystemen die volgens hen effectiever zullen zijn in het bestrijden van kankercellen. De auteurs noemen dit een “dubbele bedreiging” – platina-bevattende geneesmiddelen in een platina-afgiftesysteem.
Deze zogenaamde platina “koppen” richten zich op kankercellen en kunnen op verschillende manieren worden geprogrammeerd om te interageren met de kankercellen die veel receptoren op hun oppervlak bevatten, die verantwoordelijk zijn voor veel acties van de cel, waaronder groei, legden de auteurs uit. Omdat kankercellen zich zeer snel delen, hebben zij een overmaat aan voeding nodig (zoals glucose of foliumzuur), en deze targeting systemen kunnen het lichaam afzoeken naar deze verschillende eigenschappen en de medicijnen rechtstreeks in de cellen deponeren, aldus de auteurs. Zodra het platina zich in de cellen bevindt, werkt het samen met andere chemotherapie-medicijnen om te voorkomen dat de kankercellen zich blijven delen, legden zij uit.
Een ander voordeel van het gebruik van deze nanodelivery systemen is dat ze langer in de bloedbaan kunnen blijven, wat leidt tot een betere distributie en vertraagde afgifte van de medicijnen, aldus het artikel.
Vanwege de grote hoeveelheid platina die nodig is om deze antikankermedicijnen te bestuderen, waren raffinaderijen gretig om al in een vroeg stadium betrokken te raken, zoals beschreven door de auteurs. En hoewel het gebruik van geraffineerd platina in kankergeneesmiddelen gunstig is voor velen, moeten degenen die werken in platinamijnen voorzichtig zijn, omdat het inademen van of in direct contact komen met platinazouten (die ontstaan bij het zuiveringsproces en voordat ze worden gesmolten tot metaal) het tegenovergestelde effect kan hebben door mogelijk nadelige gevolgen voor de gezondheid te veroorzaken, zoals allergische reacties, schade aan inwendige organen, of zelfs kanker, volgens CancerTreatment.net.
Een aantal studies, waaronder een studie uit 2006 gepubliceerd in het tijdschrift Water, Air, and Soil Pollution en een studie uit 2009 gepresenteerd op de jaarlijkse conferentie van de Canadian Metallurgical Society, hebben verbanden aangetoond tussen platinamijnbouw en nadelige milieu- en gezondheidseffecten, hoewel meer onderzoek nodig is om de verbanden te bewijzen.