De platinagroepmetalen (PGM's) zijn zes overgangsmetaalelementen die chemisch, fysisch en anatomisch vergelijkbaar zijn. De PGM's zijn de dichtste bekende metalen elementen. Uitzonderlijk zeldzaam, de zes metalen komen van nature voor in dezelfde ertslichamen. Ze zijn zeer duurzaam en, vanwege hun hoge waarde, vaak gerecycled, waardoor ze een lange levensduur hebben.
Deze edelmetalen staan dicht bij elkaar in het periodiek systeem en worden allemaal "overgangsmetalen" genoemd. Zij kunnen zijn verder onderverdeeld in subgroepen: de iridiumgroep platinagroepelementen (IPGE's) en de palladiumgroep platinagroepelementen (PPGE's).
De zes PGM's zijn:
- Iridium (Ir)
- Osmium (Os)
- Palladium (Pd)
- Platina (Pt)
- Rhodium (Rh)
- Ruthenium (Ru)
De IPGE's omvatten osmium, iradium en ruthenium, terwijl de PPGE's rhodium, platina en natuurlijk palladium zijn.
Kenmerken van Platinum Group Metals
Platina is waarschijnlijk de bekendste van deze groep metalen, grotendeels vanwege het gebruik ervan bij het maken van sieraden. Het is compact, stabiel en zeldzaam en wordt veel gebruikt in medische en elektronische apparaten en toepassingen.
Palladium is een zacht, zilverwit metaal dat wordt gewaardeerd om zijn katalytische eigenschappen. Het heeft een hoog smeltpunt maar het laagste smeltpunt van alle PGM's.
Zowel platina als palladium worden vaak als katalysator gebruikt, wat betekent dat ze chemische reacties versnellen zonder zelf chemisch te worden gewijzigd in het proces.
Iridium wordt beschouwd als het meest corrosiebestendige pure metaal, kan zouten, oxiden en minerale zuren weerstaan, maar wordt aangetast door natriumchloride en natriumcyanide. Het heeft een hoog smeltpunt en is bestand tegen vervorming, waardoor het een uitstekende legeringsversterker is.
Rhodium en iridium zijn moeilijker en moeilijker om mee te werken, hoewel chemische verbindingen van deze twee metalen gewaardeerd worden in een aantal legeringstoepassingen. Rhodium wordt gewaardeerd als katalysatormateriaal en heeft een hoge reflectie. Het heeft ook een lage elektrische weerstand en een lage en stabiele contactweerstand.
Ruthenium en osmium zijn hard en bros, en hebben een slechte weerstand tegen oxidatie, maar zijn waardevolle legeringsadditieven en katalysatoren.
Toepassingen voor metalen uit de platinagroep
PGM's worden meestal als katalysator gebruikt vanwege hun chemische stabiliteit, maar ze zijn niet beperkt tot deze rol. Volgens de International Platinum Group Metals Association (IPA) bevat een kwart van alle geproduceerde goederen ofwel een PGM of speelt een PGM een sleutelrol bij de productie ervan.
Enkele voorbeelden van eindgebruikstoepassingen zijn: als katalysatoren voor de petroleumindustrie (palladium en platina), in pacemakers en andere medische implantaten (iridium en platina), als vlek voor vingerafdrukken en DNA (osmium), bij de productie van salpeterzuur (rhodium) en in chemicaliën, zoals reinigingsvloeistoffen, kleefstoffen en verven (ruthenium).
Eigenschappen van Platinum Group Metals
Platina |
Palladium |
Rhodium |
Iridium |
Ruthenium |
Osmium |
|
| Chemisch symbool | Pt | Pd | Rh | Ir | Ru | Os |
| Dichtheid (g / cm3) | 21.45 | 12.02 | 12.41 | 22.65 | 12.45 | 22.61 |
| Smeltpunt (° C) | 1,769 | 1,554 | 1,960 | 2,443 | 2,310 | 3,050 |
| Vickers-hardheid nr. * | 40 | 40 | 101 | 220 | 240 | 350 |
| Elektrische weerstand (microhm.cm bij 0 ° C) |
9.85 | 9.93 | 4.33 | 4.71 | 6.80 | 8.12 |
| Warmtegeleiding (watt / meter / ° C |
73 | 76 | 150 | 148 | 105 | 87 |
| Treksterkte * (kg / mm2) |
14 | 17 | 71 | 112 | 165 | - |