Platin

Platin, ₇₈Pt ⓘ
Platin
Aussprache	/ˈplætɪnəm/ (PLAT-in-əm)
Erscheinungsbild	silbrig-weiß
Standard-Atomgewicht Ar°(Pt)	195.084±0.009; 195,08±0,02 (abgekürzt);
Platin im Periodensystem
	Iridium ← Platin → Gold
Ordnungszahl (Z)	78
Gruppe	Gruppe 10
Periode	Periode 6
Block	d-Block
Elektronen-Konfiguration	[[[Xenon\|Xe]]] 4f14 5d9 6s1
Elektronen pro Schale	2, 8, 18, 32, 17, 1
Physikalische Eigenschaften
Phase bei STP	fest
Schmelzpunkt	2041,4 K (1768,3 °C, 3214,9 °F)
Siedepunkt	4098 K (3825 °C, 6917 °F)
Dichte (nahe r.t.)	21,45 g/cm3
in flüssigem Zustand (bei mittlerem Druck)	19,77 g/cm3
Schmelzwärme	22,17 kJ/mol
Verdampfungswärme	510 kJ/mol
Molare Wärmekapazität	25,86 J/(mol-K)
Atomare Eigenschaften
Oxidationsstufen	-3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6 (ein schwach basisches Oxid)
Elektronegativität	Pauling-Skala: 2,28
Ionisierungsenergien	1.: 870 kJ/mol ; 2.: 1791 kJ/mol ; ;
Atomradius	empirisch: 139 pm
Kovalenter Radius	136±5 pm
Van-der-Waals-Radius	175 pm
	Spektrallinien von Platin
Andere Eigenschaften
Natürliches Vorkommen	primordial
Kristallstruktur	kubisch-flächenzentriert (fcc)
Schallgeschwindigkeit dünner Stab	2800 m/s (bei r.t.)
Thermische Ausdehnung	8,8 µm/(m⋅K) (bei 25 °C)
Wärmeleitfähigkeit	71,6 W/(m⋅K)
Elektrischer Widerstand	105 nΩ⋅m (bei 20 °C)
Magnetische Ordnung	paramagnetisch
Molare magnetische Suszeptibilität	+201,9 × 10-6 cm3/mol (290 K)
Zugfestigkeit	125-240 MPa
Elastizitätsmodul	168 GPa
Schermodul	61 GPa
Elastizitätsmodul	230 GPa
Poissonzahl	0.38
Mohs-Härte	3.5
Vickers-Härte	400-550 MPa
Brinell-Härte	300-500 MPa
CAS-Nummer	7440-06-4
Geschichte
Entdeckung	Antonio de Ulloa (1735)
Hauptisotope von Platin
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Platin ist ein chemisches Element mit dem Symbol Pt und der Ordnungszahl 78. Es ist ein dichtes, verformbares, duktiles, sehr unreaktives, kostbares, silberweißes Übergangsmetall. Sein Name stammt aus dem Spanischen platina, eine Verkleinerungsform von plata "Silber". ⓘ

Platin ist Mitglied der Platingruppe und der Gruppe 10 des Periodensystems der Elemente. Es hat sechs natürlich vorkommende Isotope. Es ist eines der selteneren Elemente in der Erdkruste, mit einer durchschnittlichen Häufigkeit von etwa 5 μg/kg. Es kommt in einigen Nickel- und Kupfererzen sowie in einigen einheimischen Vorkommen vor, vor allem in Südafrika, auf das 80 % der Weltproduktion entfallen. Aufgrund seiner Knappheit in der Erdkruste werden jährlich nur einige hundert Tonnen produziert, und angesichts seiner wichtigen Verwendungszwecke ist es sehr wertvoll und gehört zu den wichtigsten Edelmetallwaren. ⓘ

Platin ist eines der am wenigsten reaktiven Metalle. Es weist eine bemerkenswerte Korrosionsbeständigkeit auf, selbst bei hohen Temperaturen, und gilt daher als Edelmetall. Daher wird Platin häufig in chemisch ungebundener Form als natives Platin gefunden. Da es in der Natur in den Schwemmsanden verschiedener Flüsse vorkommt, wurde es erstmals von den präkolumbianischen Ureinwohnern Südamerikas zur Herstellung von Artefakten verwendet. Bereits im 16. Jahrhundert wurde es in europäischen Schriften erwähnt, doch erst als Antonio de Ulloa 1748 einen Bericht über ein neues Metall kolumbianischen Ursprungs veröffentlichte, wurde es von Wissenschaftlern erforscht. ⓘ

Platin wird in Katalysatoren, Laborgeräten, elektrischen Kontakten und Elektroden, Platin-Widerstandsthermometern, zahnmedizinischen Geräten und Schmuck verwendet. Platin wird in der Glasindustrie verwendet, um geschmolzenes Glas zu bearbeiten, das Platin nicht "benetzt". Als Schwermetall führt es bei Kontakt mit seinen Salzen zu Gesundheitsproblemen; aufgrund seiner Korrosionsbeständigkeit wurde metallisches Platin jedoch nicht mit gesundheitlichen Beeinträchtigungen in Verbindung gebracht. Platinhaltige Verbindungen wie Cisplatin, Oxaliplatin und Carboplatin werden in der Chemotherapie gegen bestimmte Krebsarten eingesetzt. ⓘ

Reines Platin ist billiger als reines Gold, und zwar seit 2015 kontinuierlich. Anfang 2021 bewegte sich der Wert von Platin zwischen 1.055 US-Dollar pro Feinunze und 1.320 US-Dollar pro Feinunze. ⓘ

Geschichte

Der Name leitet sich vom spanischen Wort platina, der negativ besetzten Verkleinerungsform von plata „Silber“, ab. Die erste europäische Erwähnung stammt von dem italienischen Humanisten Julius Caesar Scaliger. Er beschreibt ein mysteriöses weißes Metall, das sich allen Schmelzversuchen entzog. Eine ausführlichere Beschreibung der Eigenschaften findet sich in einem 1748 veröffentlichten Bericht von Antonio de Ulloa. ⓘ

Platin wurde wahrscheinlich erstmals um 3000 vor Chr. im Alten Ägypten verwendet. Der britische Forscher Sir William Matthew Flinders Petrie (1853–1942) entdeckte im Jahr 1895 altägyptischen Schmuck und stellte fest, dass Platin in kleiner Menge mitverwendet wurde. ⓘ

Platin wurde auch von den Indianern Südamerikas benutzt. Es fand sich beim Gewinnen von Goldstaub im Waschgold als Begleitung und konnte nicht explizit abgetrennt werden. Die Schmiede seinerzeit nutzten unbewusst die Tatsache aus, dass sich native Platinkörnchen mit Goldstaub in der Glut von mit Blasebalgen angefachtem Holzkohlefeuer gut verschweißen lassen, wobei das Gold wie ein Lot wirkte und sich durch wiederholtes Schmieden und Erhitzen eine relativ homogene, helle, in der Schmiedehitze verformbare Metalllegierung erzeugen ließ. Diese konnte nicht wieder geschmolzen werden und war genauso beständig wie Gold, allerdings von weißlich-silberartiger Farbe. Schon ein ungefähr 15-prozentiger Platinanteil führt zu einer hellgrauen Farbe. Reines Platin war jedoch noch unbekannt. ⓘ

Im 17. Jahrhundert wurde Platin in den spanischen Kolonien als lästiges Begleitmaterial beim Goldsuchen zu einem großen Problem. Man hielt es für „unreifes“ Gold und warf es wieder in die Flüsse Ecuadors zurück. Da es ein ähnliches spezifisches Gewicht wie Gold hat und selbst im Feuer nicht anlief, wurde es zum Verfälschen desselben verwendet. Daraufhin erließ die spanische Regierung ein Exportverbot. Sie erwog sogar, sämtliches bis dahin erhaltenes Platin im Meer zu versenken, um Platinschmuggel und Fälscherei zuvorzukommen und davor abzuschrecken. ⓘ

Die Alchemie des 18. Jahrhunderts war gefordert, denn das Unterscheiden vom reinen Gold und das Extrahieren gestalteten sich mit den damaligen Techniken als außerordentlich schwierig. Das Interesse aber war geweckt. Im Jahre 1748 veröffentlichte Antonio de Ulloa einen ausführlichen Bericht über die Eigenschaften dieses Metalls. Im Jahre 1750 stellte der englische Arzt William Brownrigg gereinigtes Platinpulver her. Louis Bernard Guyton de Morveau fand im Jahre 1783 ein einfaches Verfahren, um Platin industriell zu gewinnen. ⓘ

1856 gelang es dem Apotheker und Chemiker Wilhelm Carl Heraeus erstmals, mit Hilfe eines eigens entwickelten Knallgasgebläses reines Platin in nennenswerten Mengen für die (Schmuck-)Industrie herzustellen ("Erste Deutsche Platinschmelze"). ⓘ

Der Platinpreis markierte am 4. März 2008 mit 2308,80 US-Dollar pro Feinunze ein Allzeithoch und war zu diesem Zeitpunkt mehr als doppelt so hoch wie Gold (989,80 US-Dollar pro Feinunze). Zum Stichtag 31. Dezember 2018 notierte die Feinunze Platin mit 794 US-Dollar deutlich unter dem Goldpreis. ⓘ

Frühe Verwendungen

Archäologen haben Spuren von Platin im Gold altägyptischer Gräber aus der Zeit um 1200 v. Chr. entdeckt. So wurde zum Beispiel ein kleines Kästchen aus dem Grab von Shepenupet II. gefunden, das mit Gold-Platin-Hieroglyphen verziert war. Es ist jedoch unklar, inwieweit die frühen Ägypter das Metall kannten. Es ist durchaus möglich, dass sie nicht erkannten, dass in ihrem Gold Platin enthalten war. ⓘ

Das Metall wurde von präkolumbianischen Amerikanern in der Nähe des heutigen Esmeraldas, Ecuador, zur Herstellung von Artefakten aus einer Weißgold-Platin-Legierung verwendet. Archäologen bringen die Tradition der Platinverarbeitung in Südamerika in der Regel mit der La Tolita-Kultur (ca. 600 v. Chr. - 200 n. Chr.) in Verbindung, aber eine genaue Datierung und Lokalisierung ist schwierig, da die meisten Platinartefakte aus dieser Gegend eher aus zweiter Hand über den Antiquitätenhandel gekauft als durch direkte archäologische Ausgrabungen gewonnen wurden. Um das Metall zu bearbeiten, wurden Gold- und Platinpulver durch Sintern miteinander verbunden. Die so entstandene Gold-Platin-Legierung war dann weich genug, um sie mit Werkzeugen zu bearbeiten. Das in solchen Gegenständen verwendete Platin war kein reines Element, sondern eine natürlich vorkommende Mischung aus den Metallen der Platingruppe mit geringen Mengen an Palladium, Rhodium und Iridium. ⓘ

Mittel der Formbarkeit

Carl von Sickingen forschte 1772 ausgiebig an Platin. Es gelang ihm, Platin formbar zu machen, indem er es mit Gold legierte, die Legierung in heißem Königswasser auflöste, das Platin mit Ammoniumchlorid ausfällte, das Ammoniumchloroplatinat entzündete und das so entstandene fein verteilte Platin durch Hämmern zum Erstarren brachte. Franz Karl Achard stellte 1784 den ersten Platintiegel her. Er verarbeitete das Platin, indem er es mit Arsen verschmolz und das Arsen später verflüchtigte. ⓘ

Da die anderen Mitglieder der Platinfamilie noch nicht entdeckt waren (Platin war das erste in der Liste), gingen Scheffer und Sickingen fälschlicherweise davon aus, dass Platin aufgrund seiner Härte - die etwas höher ist als die von reinem Eisen - ein relativ unnachgiebiges, manchmal sogar sprödes Material sei, während seine Dehnbarkeit und Formbarkeit in Wirklichkeit der von Gold nahekommt. Diese Annahmen ließen sich nicht vermeiden, weil das Platin, mit dem sie experimentierten, stark verunreinigt war mit winzigen Mengen von Elementen der Platinfamilie wie Osmium, Iridium und anderen, die die Platinlegierung versprödeten. Die Legierung dieser unreinen Platinreste, die als "Plyoxen" bezeichnet wurden, mit Gold war damals die einzige Lösung, um eine biegsame Verbindung zu erhalten. Heutzutage ist jedoch sehr reines Platin verfügbar, und aus reinem Platin können aufgrund seiner kristallinen Struktur, die der vieler Weichmetalle ähnelt, sehr leicht extrem lange Drähte gezogen werden. ⓘ

1786 stellte Karl III. von Spanien Pierre-François Chabaneau eine Bibliothek und ein Laboratorium zur Verfügung, um ihn bei seinen Forschungen über Platin zu unterstützen. Chabaneau gelang es, verschiedene Verunreinigungen aus dem Erz zu entfernen, darunter Gold, Quecksilber, Blei, Kupfer und Eisen. Dies führte dazu, dass er glaubte, mit einem einzigen Metall zu arbeiten, aber in Wirklichkeit enthielt das Erz immer noch die noch unentdeckten Metalle der Platingruppe. Dies führte zu widersprüchlichen Ergebnissen bei seinen Experimenten. Manchmal schien das Platin verformbar zu sein, aber wenn es mit Iridium legiert wurde, war es viel spröder. Manchmal war das Metall völlig unbrennbar, aber wenn es mit Osmium legiert wurde, verflüchtigte es sich. Nach mehreren Monaten gelang es Chabaneau, 23 Kilogramm reines, verformbares Platin durch Hämmern und Pressen der weißglühenden Schwammform herzustellen. Chabeneau erkannte, dass die Unverformbarkeit des Platins den daraus hergestellten Gegenständen einen besonderen Wert verleihen würde, und gründete mit Joaquín Cabezas ein Unternehmen zur Herstellung von Platinbarren und -geräten. Damit begann in Spanien das so genannte "Platinzeitalter". ⓘ

Platin als Mineral und Vorkommen

Platin-Nugget, Konder Mine, Region Chabarowsk. ⓘ

Einige Platin-Nuggets aus Kalifornien (USA) und Sierra Leone ⓘ

Platin kommt gediegen, das heißt in elementarer Form in der Natur vor und ist deshalb von der International Mineralogical Association (IMA) als Mineral anerkannt. In der Systematik der Minerale nach Strunz (9. Auflage) ist es in der Mineralklasse der „Elemente“ und der Abteilung der „Metalle und intermetallische Verbindungen“, wo es als Namensgeber der Unterabteilung „Platin-Gruppen-Elemente“ zusammen mit Iridium, Palladium und Rhodium die unbenannte Gruppe 1.AF.10 bildet. In der veralteten, aber noch gebräuchlichen 8. Auflage trug Platin die System-Nr. I/A.14-70 (Elemente – Metalle, Legierungen, intermetallische Verbindungen). ⓘ

Durch das von Hans Merensky 1924 entdeckte sogenannte Merensky Reef wurde der kommerzielle Abbau von Platin wirtschaftlich. ⓘ

Die bedeutendsten Fördernationen von Platin waren 2011 Südafrika mit 139 Tonnen (dessen Anteil an der Weltförderung von 192 Tonnen 91 Prozent betrug), Russland mit 26 Tonnen und Kanada mit 10 Tonnen, (Siehe auch: Förderung nach Ländern – Platin). ⓘ

Weltweit konnte Platin bisher (Stand: 2011) an rund 380 Fundorten nachgewiesen werden, so unter anderem in mehreren Regionen von Äthiopien, Australien, Brasilien, Bulgarien, China, der Demokratischen Republik Kongo, Deutschland, Frankreich, Guinea, Indonesien, Irland, Italien, Japan, Kolumbien, Madagaskar, Mexiko, Myanmar, Neuseeland, Norwegen, Papua-Neuguinea, Philippinen, Sierra Leone, Simbabwe, Slowakei, Spanien, Tschechien, Türkei, im Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten von Amerika (USA). ⓘ

Platin kommt auch in Form chemischer Verbindungen in zahlreichen Mineralen vor. Bisher sind rund 50 Platinminerale bekannt (Stand: 2011). ⓘ

Schnitt durch einen Metallkern-Katalysator ⓘ

Gewinnung und Herstellung

Platin-Kristalle, gewonnen durch chemische Transportreaktionen in der Gasphase. ⓘ

Metallisches Platin (Platinseifen) wird heute praktisch nicht mehr abgebaut. Umfangreichen Platinbergbau gibt es nur im südafrikanischen Bushveld-Komplex, ferner am Great Dyke in Simbabwe und im Stillwater-Komplex in Montana. Die südafrikanischen Bergwerke gehören z. B. Lonmin, Anglo American Platinum oder Impala Platinum. ⓘ

Platinquellen sind auch die Buntmetallerzeugung (Kupfer und Nickel) in Greater Sudbury (Ontario) und Norilsk (Russland). Hier fallen die Platingruppenmetalle als Nebenprodukt der Nickelraffination an. Als Platinnebenmetall bezeichnet man fünf Metalle, die in ihrem chemischen Verhalten dem Platin so ähneln, dass die Trennung und Reindarstellung früher große Schwierigkeiten machte. 1803 wurden Iridium, Osmium, Palladium und Rhodium entdeckt; 1844 folgte Ruthenium. ⓘ

Platinschwamm entsteht beim Glühen von Ammoniumhexachloroplatinat(IV) (NH₄)₂[PtCl₆] oder beim Erhitzen von Papier, das mit Platinsalzlösungen getränkt ist. ⓘ

Zum Recyceln von Platin wird dieses entweder oxidativ in Königswasser, einer Mischung aus Salpeter- und Salzsäure, oder in einer Mischung aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid aufgelöst. In diesen Lösungen liegt Platin dann in Form von Komplexverbindungen (z. B. im Fall von Königswasser als Hexachloroplatin(IV)-säure) vor und kann daraus durch Reduktion wieder gewonnen werden. Forscher der National Chung Hsiang University (Taiwan) haben ein neuartiges Verfahren entwickelt, bei dem Platin elektrochemisch in einer Mischung aus Zinkchlorid und einer speziellen ionischen Flüssigkeit aufgelöst wird. Unter einer ionischen Flüssigkeit versteht man ein organisches Salz, das bereits bei Temperaturen unterhalb von 100 °C geschmolzen vorliegt und über eine hohe Leitfähigkeit verfügt. Das gebrauchte Platin wird in Form einer Elektrode, die als Anode geschaltet wird, eingesetzt und die umgebende ionische Flüssigkeit auf etwa 100 °C erhitzt. Das Platin löst sich dabei oxidativ auf. Anschließend lässt sich das gelöste Platin als reines Metall auf einer Trägerelektrode wieder abscheiden. ⓘ

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Platin ist ein korrosionsbeständiges, schmiedbares und weiches Schwermetall. ⓘ

Aufgrund seiner hohen Haltbarkeit, Anlaufbeständigkeit und Seltenheit eignet sich Platin besonders für die Herstellung hochwertiger Schmuckwaren. ⓘ

Platin ist in Pulverform je nach Korngröße grau (herstellungsbedingt nach der Zersetzung des (NH₄)₂[PtCl₆]) bis schwarz (Platinmohr), geruchlos und entzündbar. Das Metall in kompakter Form ist nicht brennbar. ⓘ

Chemische Eigenschaften

Platin zeigt, wie auch die anderen Metalle der Platingruppe, ein widersprüchliches Verhalten. Einerseits ist es edelmetalltypisch chemisch träge, andererseits hochreaktiv, katalytisch-selektiv gegenüber bestimmten Substanzen und Reaktionsbedingungen. Auch bei hohen Temperaturen zeigt Platin ein stabiles Verhalten. Es ist daher für viele industrielle Anwendungen interessant. ⓘ

Platin löst sich in heißem Königswasser. ⓘ

In Salz- und in Salpetersäure alleine ist es jeweils unlöslich. In heißem Königswasser, einem Gemisch aus Salz- und Salpetersäure, wird es dagegen unter Bildung von rotbrauner Hexachloroplatin(IV)-säure angegriffen. In Schwefelsäure ist es durch Wechselstromelektrolyse löslich. Platin wird aber auch von Salzsäure bei Anwesenheit von Sauerstoff und von heißer rauchender Salpetersäure stark angegriffen. Auch von Alkali-, Peroxid-, Nitrat-, Sulfid-, Cyanid- und anderen Salzschmelzen wird Platin angegriffen. Viele Metalle bilden mit Platin Legierungen, beispielsweise Eisen, Nickel, Kupfer, Cobalt, Gold, Wolfram, Gallium, Zinn etc. Besonders hervorzuheben ist, dass Platin zum Teil unter Verbindungsbildung mit heißem Schwefel, Phosphor, Bor, Silicium, Kohlenstoff in jeder Form reagiert, das heißt auch in heißen Flammengasen. Auch viele Oxide reagieren mit Platin, weshalb auch nur bestimmte Werkstoffe als Tiegelmaterial eingesetzt werden können. Beim Schmelzen des Metalls mit beispielsweise einer Propan-Sauerstoff-Flamme muss deshalb mit neutraler bis schwachoxidierender Flamme gearbeitet werden. Beste Möglichkeit ist das flammenfreie elektrisch-induktive Heizen des Schmelzgutes in Zirconiumoxidkeramiken. ⓘ

Seine physikalischen Eigenschaften und seine chemische Stabilität machen es für industrielle Anwendungen interessant. Seine Beständigkeit gegen Abnutzung und Anlaufen eignet sich gut für die Verwendung in edlem Schmuck. ⓘ

Katalytische Eigenschaften

Die häufigste Verwendung von Platin ist die als Katalysator in chemischen Reaktionen, häufig in Form von Platinschwarz. Es wird seit dem frühen 19. Jahrhundert als Katalysator eingesetzt, als Platinpulver zur Zündung von Wasserstoff verwendet wurde. Seine wichtigste Anwendung findet es in Automobilen als Katalysator, der die vollständige Verbrennung geringer Konzentrationen unverbrannter Kohlenwasserstoffe aus dem Auspuff in Kohlendioxid und Wasserdampf ermöglicht. Platin wird auch in der Erdölindustrie als Katalysator in verschiedenen Prozessen verwendet, vor allem aber bei der katalytischen Reformierung von Naphthas zu Benzin mit höherer Oktanzahl, das reich an aromatischen Verbindungen wird. PtO₂, auch bekannt als Adams-Katalysator, wird als Hydrierungskatalysator, insbesondere für Pflanzenöle, verwendet. Platin ist auch ein starker Katalysator für die Zersetzung von Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff und wird in Brennstoffzellen als Katalysator für die Reduktion von Sauerstoff eingesetzt. ⓘ

Verwendung

Aufgrund ihrer Verfügbarkeit und der hervorragenden Eigenschaften gibt es für Platin und Platinlegierungen zahlreiche unterschiedliche Einsatzgebiete. So ist Platin ein favorisiertes Material zur Herstellung von Laborgeräten, da es keine Flammenfärbung erzeugt. Es werden z. B. dünne Platindrähte verwendet, um Stoffproben in die Flamme eines Bunsenbrenners zu halten. ⓘ

Platin wird darüber hinaus in einer nahezu unüberschaubaren Anzahl von Bereichen verwendet:

Platin ist ein edles und wertvolles Metall – es ist knapp sechzig Mal teurer als Silber. Es wurde und wird daher für teure Schmuckwaren und Schreibfedern, aber auch als Zahlungsmittel bzw. Geldanlage benutzt. Für diese Zwecke wird Platin, wie Gold, in Form von Legierungen verwendet, da es in reinem Zustand kaum härter als Gold ist. Die Anlagemünzen Platinum Canadian Maple Leaf und American Platinum Eagle werden heute noch ausgegeben. In Russland wurden zwischen 1828 und 1846 Geldmünzen aus Platin geprägt, der Platinrubel. Zunächst waren es Münzen aus etwa 10,3 Gramm Platin im Wert von 3 Rubeln, später kamen Münzen des doppelten und vierfachen Wertes und des entsprechenden Platingewichtes hinzu. Des Weiteren gab die Münze Österreichs eine Bullionmünze mit dem Motiv der Wiener Philharmoniker mit einer Unze Reinplatin (999,5 ‰) zum Nominale von 100 Euro aus.
Thermoelemente
Widerstandsthermometer (z. B. Pt100)
Heizwiderstände
Kontaktwerkstoffe und Elektroden, z. B. in Zündkerzen
Katalysatoren. Beispiele sind nicht nur Fahrzeugkatalysatoren einschließlich der Diesel-Oxidationskatalysatoren und Katalysatoren in Brennstoffzellen, sondern auch solche für großindustrielle Prozesse wie der Salpetersäureherstellung und für Platin-Rhodium-Legierungen. Ein historisch wichtiges Beispiel ist das Döbereinersche Feuerzeug. Für 2005 wird der Verbrauch von Platin für die Katalysatorherstellung auf 3,86 Millionen Unzen geschätzt, das entspricht etwa 120,1 Tonnen.
Magnetwerkstoffe
Chemischer Apparatebau, Labor- und Analysegeräte
Schmelztiegel für die Glasherstellung
Glaseinschmelzlegierungen
Medizinische Implantate, Legierungszusatz in Dentalwerkstoffen (siehe auch: Biomaterial)
Herzschrittmacher
Schubdüsen, Verkleidungen für Raketen
Spinndüsen
Platinspiegel (Spiegel und teildurchlässige Spiegel, die im Gegensatz zu Silberspiegeln nicht anlaufen können)
Laserdrucker (Ladekorona)
Beschichtungen von Turbinenleitschaufeln in Flugzeugtriebwerken
Platingeräte für die Spezialglasschmelze. Für die optische und technische Spezialglasschmelze werden tausende von Geräten aus Platinwerkstoffen hergestellt. Über Labortiegel aus Rein-Pt-, PtIr-, PtRh- oder PtAu-Werkstoffen für die ersten Versuchsschmelzen bis zu kompletten kontinuierlichen Wannensystemen, die einige 100 kg Platingewicht haben können. Außer den Läuterkammern, Tiegeln und Rohrsystemen aus PtIr oder PtRh kommen auch Zusatzgeräte wie Rührer, Deckel, Elektroden, Auslaufringe und Düsen zum Einsatz. ⓘ

Der gebräuchlichste Werkstoff für die Geräte zur Herstellung von optischem Glas ist Rein-Pt oder Pt mit 0,3 bis 1,0 % Ir für die Tiegel und Rohrsysteme sowie PtRh₃ bis PtRh₁₀ für stark mechanisch beanspruchte Geräte wie zum Beispiel Rührer. ⓘ

Bei den Geräten für die Herstellung von technischem Glas verwendet man PtRh₁₀- bis PtRh₃₀-Werkstoffe. Diese mechanisch stabileren hochprozentigen PtRh-Werkstoffe können in der optischen Glasschmelze nicht eingesetzt werden, da das Rh eine leicht gelbliche Färbung in der Schmelze hinterlässt, die zu Transmissionsverlusten in den optischen Glasprodukten führt. ⓘ

Für spezielle Anwendungen werden auch FKS- (feinkornstabilisierte) und ODS (Oxide Dispersion Strengthened)-Werkstoffe in der optischen und technischen Spezialglasschmelze eingesetzt. Diese pulvermetallurgisch hergestellten Pt-, PtRh-, PtIr- und PtAu-Werkstoffe werden mit ca. 0,2 % Yttrium- bzw. Zirconiumoxid dotiert, um ein vorzeitiges Kornwachstum bei den Platingeräten im Glasschmelzprozess zu verhindern. ⓘ

Das Hauptproblem bei der Bearbeitung dieser Werkstoffe ist die eingeschränkte Schweißbarkeit bei der Geräteherstellung. ⓘ

Im Gegensatz zu den oben genannten Verwendungen, die Platin als Metall benutzen, gibt es auch eine hochwirksame und daher wichtige Klasse von Arzneimitteln gegen Krebs (Cytostatika), die Platin-Verbindungen enthalten, beispielsweise Cisplatin, Carboplatin und Oxaliplatin. ⓘ

Der Internationale Kilogrammprototyp, der in einem Tresor des Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) aufbewahrt wird, besteht aus einer Legierung von 90 % Platin und 10 % Iridium. ⓘ

Aus derselben Legierung besteht der Internationale Meterprototyp von 1889, der bis 1960 den Meter definierte. ⓘ

Als Platin im Sinne der Kombinierten Nomenklatur gelten gemäß Anmerkung 4.B zu Kapitel 71 Platin, Iridium, Osmium, Palladium, Rhodium und Ruthenium. ⓘ

Prototyp eines internationalen Meterstabs von Johnson Matthey ⓘ

Das Standard-Platin-Widerstandsthermometer (SPRT) ist eine der vier Arten von Thermometern, die zur Definition der Internationalen Temperaturskala von 1990 (ITS-90), dem internationalen Kalibrierungsstandard für Temperaturmessungen, verwendet werden. Der Widerstandsdraht des Thermometers besteht aus reinem Platin (das NIST hat die Drähte aus Platinbarren mit einer chemischen Reinheit von 99,999 Gew.-% hergestellt). Die Platin-Widerstandsthermometrie (PRT) wird nicht nur im Labor, sondern auch in der Industrie eingesetzt. Zu den Industrienormen gehören ASTM E1137 und IEC 60751. ⓘ

Für die Standard-Wasserstoffelektrode wird aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und anderer Eigenschaften ebenfalls eine platinierte Platinelektrode verwendet. ⓘ

Legierungen/Werkstoffe

Zusammensetzungen von Platinlegierungen ⓘ
Bezeichnung	Platinanteil	Andere Elemente	Bemerkung / Verwendung
Fasserplatin	96 %	4 % Palladium	Schmelzpunkt: 1750 °C, Dichte: 20,8 g/cm³, Brinellhärte: 55, Zugfestigkeit: 314 N/mm², Bruchdehnung: 39 / Schmuckindustrie
Juwelierplatin	96 %	4 % Kupfer	Schmelzpunkt: 1730 °C, Dichte: 20,3 g/cm³, Brinellhärte: 110, Zugfestigkeit: 363 N/mm², Bruchdehnung: 25 / Schmuckindustrie
Pt1Ir	99 %	1 % Iridium	Herstellung von Geräten für die optische Glasschmelze
Pt3Ir	97 %	3 % Iridium	Herstellung von Rührwerken für die optische Glasschmelze
Pt5Rh	95 %	5 % Rhodium	Herstellung von Rührwerken für die optische Glasschmelze
Pt10Rh	90 %	10 % Rhodium	Herstellung von Geräten für die technische Glasschmelze
Pt20Rh	80 %	20 % Rhodium	Herstellung von Geräten für die technische Glasschmelze
Pt30Rh	70 %	30 % Rhodium	Herstellung von Geräten für die technische Glasschmelze
FKS Pt	99,8 %	0,2 % Zirconiumoxid	Herstellung von Geräten für die optische Glasschmelze
FKS Pt10Rh	89,8 %	10 % Rhodium, 0,2 % Zirconiumoxid	Herstellung von Geräten für die technische Glasschmelze
ODS Pt	99,8 %	0,2 % Yttriumoxid	Herstellung von Geräten für die optische Glasschmelze
ODS Pt10Rh	89,8 %	10 % Rhodium, 0,2 % Yttriumoxid	Herstellung von Geräten für die technische Glasschmelze
ODS Pt20Rh	79,8 %	20 % Rhodium, 0,2 % Yttriumoxid	Herstellung von Geräten für die technische Glasschmelze

Die ODS- und FKS-Werkstoffe haben in etwa die gleichen physikalischen Eigenschaften, aber werden aus patentrechtlichen Gründen mit Yttrium- bzw. Zirconiumoxid hergestellt. ⓘ

Diese Legierungen werden von den Spezialglasherstellern wie zum Beispiel Hoya und Asahi in Japan, Corning in den USA, Saint-Gobain in Frankreich und Schott in Deutschland für unzählige Geräte in der Glasschmelztechnik verwendet. ⓘ

Verbindungen

Platin(IV)-oxid-Hydrat (PtO₂ · x H₂O) braunschwarzes Pulver, findet als Katalysator ausgedehnte Anwendungen in der organischen Chemie
Platin(VI)-oxid (PtO₃)
Platin(II)-chlorid (PtCl₂), Platin(IV)-chlorid (PtCl₄)
Tetrachloroplatin(II)-säure (H₂[PtCl₄])
Hexachloridoplatin(IV)-säure (H₂[PtCl₆])
Platin(IV)-fluorid (PtF₄)
Platin(V)-fluorid (PtF₅)
Platin(VI)-fluorid (PtF₆)
Platin(II)-bromid (PtBr₂)
Platin(IV)-bromid (PtBr₄)
Platin(II)-iodid (PtI₂)
Platin(IV)-iodid (PtI₄)
Platin(II)-oxid (PtO)
Platin(II)-sulfid (PtS) ⓘ

Ein Beispiel für eine Verbindung mit Platin in der Oxidationsstufe 0 ist

Tetrakis(triphenylphosphin)platin (Pt(PPh₃)₄) ⓘ

Verbindungen mit Silicium (z. B. für Infrarot-Kameras):

Platinsilicid PtSi
Pt₂Si
Pt₃Si ⓘ

Verbindungen mit Aluminium:

PtAl₂ ist eine kristalline, spröde, goldgelbe Verbindung
Pt₃Al ist ebenfalls kristallin, aber silbern ⓘ

Platin als Anion Pt²⁻:

Caesiumplatinid Cs₂Pt ⓘ

Platinpreis

Die Bezeichnung für Platin, das an der Börse gehandelt wird, ist XPT. Die Internationale Wertpapierkennnummer (ISIN) im Börsenhandel lautet XC0009665545. ⓘ

Merkmale

Chemisch

Platin wird in heißem Königswasser aufgelöst ⓘ

Die häufigsten Oxidationsstufen von Platin sind +2 und +4. Die Oxidationsstufen +1 und +3 sind weniger häufig und werden oft durch Metallbindungen in bimetallischen (oder polymetallischen) Verbindungen stabilisiert. Wie zu erwarten, neigen tetrakoordinierte Platin(II)-Verbindungen dazu, eine quadratisch-planare Geometrie mit 16 Elektronen anzunehmen. Obwohl elementares Platin im Allgemeinen nicht reaktiv ist, löst es sich in heißem Königswasser unter Bildung von wässriger Chloroplatinsäure (H₂PtCl₆):

Pt + 4 HNO₃ + 6 HCl → H₂PtCl₆ + 4 NO₂ + 4 H₂O ⓘ

Als weiche Säure hat Platin eine große Affinität zu Schwefel, z. B. zu Dimethylsulfoxid (DMSO); es sind zahlreiche DMSO-Komplexe bekannt, und bei der Wahl des Reaktionslösungsmittels sollte man Vorsicht walten lassen. ⓘ

Im Jahr 2007 erhielt der deutsche Wissenschaftler Gerhard Ertl den Nobelpreis für Chemie für die Bestimmung der detaillierten molekularen Mechanismen der katalytischen Oxidation von Kohlenmonoxid über Platin (Katalysator). ⓘ

Isotope

Platin hat sechs natürlich vorkommende Isotope: ¹⁹⁰
Pt, ¹⁹²
Pt, ¹⁹⁴
Pt, ¹⁹⁵
Pt, ¹⁹⁶
Pt und ¹⁹⁸
Pt. Das häufigste dieser Elemente ist ¹⁹⁵
Pt, das 33,83 % des gesamten Platins ausmacht. Es ist das einzige stabile Isotop mit einem Spin ungleich Null. Der Spin von ¹/₂ und andere günstige magnetische Eigenschaften des Kerns werden bei der ¹⁹⁵
Pt NMR genutzt. Aufgrund seines Spins und seiner großen Häufigkeit werden ¹⁹⁵
Pt-Satellitenpeaks häufig auch in ¹
H- und ³¹
P-NMR-Spektroskopie beobachtet (z. B. bei Pt-Phosphin- und Pt-Alkyl-Komplexen). ¹⁹⁰
Pt ist mit nur 0,01 % das am wenigsten häufig vorkommende Isotop. Von den natürlich vorkommenden Isotopen ist nur ¹⁹⁰
Pt instabil, obwohl es mit einer Halbwertszeit von 6,5×10¹¹ Jahren zerfällt, was eine Aktivität von 15 Bq/kg natürlichem Platin ergibt. ¹⁹⁸
Pt kann einem Alphazerfall unterliegen, der jedoch nie beobachtet wurde (die Halbwertszeit ist bekanntlich länger als 3,2×10¹⁴ Jahre); daher gilt es als stabil. Platin hat auch 34 synthetische Isotope mit einer Atommasse von 165 bis 204, so dass die Gesamtzahl der bekannten Isotope 40 beträgt. Die am wenigsten stabilen unter ihnen sind ¹⁶⁵
Pt und ¹⁶⁶
Pt mit einer Halbwertszeit von 260 µs, das stabilste ist ¹⁹³
Pt mit einer Halbwertszeit von 50 Jahren. Die meisten Platinisotope zerfallen durch eine Kombination von Betazerfall und Alphazerfall. ¹⁸⁸
Pt, ¹⁹¹
Pt und ¹⁹³
Pt zerfallen hauptsächlich durch Elektroneneinfang. ¹⁹⁰
Pt und ¹⁹⁸
Pt werden energetisch günstige Doppelbetazerfallswege vorhergesagt. ⓘ

Andere Verwendungen

Im Labor werden Platindrähte für Elektroden verwendet; Platinpfannen und -träger werden bei der thermogravimetrischen Analyse eingesetzt, da bei der Erhitzung auf hohe Temperaturen (~1000 °C) strenge Anforderungen an die chemische Inertheit gestellt werden. Platin wird als Legierungsmittel für verschiedene Metallprodukte verwendet, darunter feine Drähte, korrosionsbeständige Laborbehälter, medizinische Instrumente, Zahnprothesen, elektrische Kontakte und Thermoelemente. Platin-Kobalt, eine Legierung aus etwa drei Teilen Platin und einem Teil Kobalt, wird zur Herstellung relativ starker Dauermagneten verwendet. Anoden auf Platinbasis werden in Schiffen, Pipelines und Stahlpfeilern verwendet. Platinmedikamente werden zur Behandlung einer Vielzahl von Krebsarten eingesetzt, darunter Hoden- und Eierstockkrebs, Melanome, kleinzelliger und nicht-kleinzelliger Lungenkrebs, Myelome und Lymphome. ⓘ

Symbol für Prestige im Marketing

Die Seltenheit des Metalls Platin hat die Werbung veranlasst, es mit Exklusivität und Reichtum in Verbindung zu bringen. "Platin"-Debit- und -Kreditkarten haben größere Privilegien als "Gold"-Karten. Platinauszeichnungen" sind die zweithöchste Auszeichnung, die über "Gold", "Silber" und "Bronze", aber unter "Diamant" rangiert. In den Vereinigten Staaten wird zum Beispiel ein Musikalbum, das sich mehr als 1 Million Mal verkauft hat, mit "Platin" ausgezeichnet, während ein Album, das sich mehr als 10 Millionen Mal verkauft hat, mit "Diamant" zertifiziert wird. Einige Produkte, wie Mixer und Fahrzeuge, mit einer silbrig-weißen Farbe werden als "Platin" bezeichnet. Platin wird als Edelmetall angesehen, obwohl seine Verwendung nicht so verbreitet ist wie die von Gold oder Silber. Der Rahmen der Krone von Königin Elisabeth, der Königinmutter, die für ihre Krönung als Gemahlin von König Georg VI. hergestellt wurde, besteht aus Platin. Es war die erste britische Krone, die aus diesem besonderen Metall hergestellt wurde. ⓘ

Gesundheitliche Probleme

Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention kann eine kurzfristige Exposition gegenüber Platinsalzen zu Reizungen der Augen, der Nase und des Rachens führen, und eine langfristige Exposition kann sowohl Atemwegs- als auch Hautallergien hervorrufen. Die derzeitige OSHA-Norm liegt bei 2 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft im Durchschnitt einer 8-Stunden-Arbeitsschicht. Das National Institute for Occupational Safety and Health hat einen empfohlenen Grenzwert (REL) für Platin von 1 mg/m³ über einen 8-Stunden-Arbeitstag festgelegt. ⓘ

Da Platin ein Katalysator bei der Herstellung von Silikongummi- und Gelkomponenten verschiedener medizinischer Implantate (Brustimplantate, Gelenkprothesen, künstliche Lendenwirbelscheiben, Gefäßzugänge usw.) ist, wurde die Möglichkeit untersucht, dass Platin in den Körper gelangen und schädliche Auswirkungen haben könnte. Die Food and Drug Administration und andere Institutionen haben diese Frage geprüft und keine Hinweise auf eine Toxizität in vivo gefunden. Chemisch nicht gebundenes Platin wurde von der FDA als "falsches Krebsheilmittel" bezeichnet. Das Missverständnis wird von Mitarbeitern des Gesundheitswesens hervorgerufen, die den Namen des Metalls fälschlicherweise als umgangssprachliche Bezeichnung für platinhaltige Chemotherapie-Medikamente wie Cisplatin verwenden. Dabei handelt es sich um Platinverbindungen, nicht um das Metall selbst. ⓘ