PGM –

Nombre genérico de los metales de las minas de platino.

Las tríadas segunda y tercera (5^y y 6^y periodos) del grupo VIII de la tabla periódica de los elementos contienen metales de transición cuyas propiedades, por columnas, presentan grandes analogías: se trata de los platinoides; los de la segunda tríada se dice que son «ligeros» y los otros se dice que son «pesados». Estos elementos se agrupan bajo el mismo nombre, porque a menudo se encuentran juntos en los mismos minerales (mina de platino) con platino, el primero descubierto.

Las principales propiedades comunes a estos metales son los valores idénticos de sus radios atómicos (de ahí las similitudes en las propiedades físicas), los valores pequeños de sus radios iónicos (de ahí su tendencia a formar numerosos complejos); además, todos son relativamente inertes (metales nobles). Todos juntos solo representan 2.10⁻⁵ % de la litosfera: estos son metales raros y preciosos.

Estado natural y preparación

Los PGM se encuentran en su estado nativo, diseminados en una roca madre perteneciente a terrenos antiguos, generalmente en forma de pequeños granos que constituyen lo que se denomina la mina de platino. La constitución media de esta roca, expresada en masa, es: 85 % platino, 7,85 % hierro, 4,5 % iridosmina (u osmiridio, aleación natural de iridio y osmio), 1,4 % iridio, 0,3 % paladio, 0,3 % rutenio y trazas de oro y cobre. Todavía se encuentran en otros minerales como la esperrilita (PtAs₂), cooperita (PtS), braggita ([Pt, Pd, Ni]S), laurita, etc. Acompañan a los minerales de níquel y cobre, especialmente de Sudbury (Canadá), excepto el osmio. La mina de platino se explota en Colombia, en el Transvaal, en los Urales.

La mina de platino y el procesamiento del mineral de Sudbury son complejos. Para separar el oro se utiliza la amalgamación, disolución en agua regia caliente (una mezcla de dos partes de ácido nítrico y una parte de ácido clorhídrico), que no disuelve ni el rutenio ni el rodio, ni el iridio (que se separan disolviendo los metales en plomo, seguido de varias reacciones), la formación de cloroplatinato de amonio (cuya calcinación proporciona platino) y complejo amino de paladio. El osmio y el iridio quedan mezclados en forma de una aleación llamada impropiamente osmiida de iridioanálogo a la iridosmina natural.

Propiedades químicas

Los haluros PGM a menudo se preparan por acción directa a alta temperatura. Se obtienen así los compuestos MX_no, donde M es metal y X es halógeno. Dependiendo del metal o del halógeno, n puede tomar los valores 1 (OsI, yoduro de osmio), 2, 3 (especialmente), 4 y 5. El cloruro de hidrógeno gaseoso o en solución concentrada ataca al platino en presencia de cloruro de potasio, para dar el ion complejo K₂PtCl₆. Complejos halogenados del tipo (MX₆)^no- representando X el flúor o el cloro y n = 1, 2 o 3 según el grado de oxidación del platinoide M, y los del tipo MCl₄^2- con M representando paladio o platino. Los óxidos y sulfuros PGM tienen fórmulas prácticamente idénticas, del tipo MZ (donde M = Pd o Pt y Z = O o S) o MZ₂ (excepto los dióxidos de rodio y paladio); también se pueden mencionar los tetraóxidos RuO₄ y OsO₄ y compuestos Rh₂O₃Rh₂S₃ e ir₂S₃. El platino, el más “noble” de los platinoides, no se oxida directamente en el aire.

Estos elementos también dan compuestos organometálicos y numerosos complejos correspondientes principalmente a los estados de oxidación 2, 3 (no para el platino ni para el paladio), 4, y en ocasiones a estados de oxidación superiores.

Platino

Metal muy dúctil, muy maleable en estado puro, muy tenaz, inalterable al aire, atacado sólo por agua regia, potasa cáustica caliente, cianuro potásico concentrado, el platino es muy utilizado en laboratorios (crisoles, cápsulas, electrodos), en joyería y en industria (hiladoras de seda). Sin embargo, una mezcla de carbón y sílice destruye los crisoles calentados por gas. En estado dividido (espuma o esponja de platino, negro de platino), el platino se disuelve y adsorbe cantidades muy grandes de hidrógeno, oxígeno u otros gases, lo que explica su papel como catalizador en la industria química. Las espumas de platino se utilizan industrialmente para catalizar la hidrogenación de enlaces etilénicos y acetilénicos, aldehídos y cetonas. Sobre un soporte de gel de sílice, el platino cataliza la oxidación del dióxido de azufre a trióxido (industria del ácido sulfúrico). En forma de red, cataliza la oxidación del amoníaco a óxido nítrico (producción industrial de ácido nítrico).

iridio

Es el más denso de todos los metales. No es atacado por agua regia. Poco utilizado, se incorpora a metales o aleaciones para aumentar su dureza: puntas de bolígrafo, instrumentos de física y laboratorio, instrumentos quirúrgicos. El metro patrón del pabellón Breteuil, en Sèvres, está fabricado en platino iridio (10%).

Osmio

Casi tan denso como el iridio, se disuelve en agua regia. OsO tetraóxido de osmio₄muy volátil, cuyos vapores corrosivos son muy peligrosos para los ojos, tiene un olor característico que dio nombre al elemento (del gr. osme, » oler «). Este óxido se reduce fácilmente a dióxido de OsO₂ negro, de ahí su uso para colorear cortes histológicos, siendo el reductor materia orgánica. Se utiliza muy poco: fabricación de pivotes cuando está aleado con iridio.

Paladio

Maleable y dúctil, es el más reactivo de todos los PGM. Se disuelve en ácido nítrico. Tiene un poder absorbente muy alto respecto al hidrógeno; además, su superficie adsorbe este gas. El hidrógeno liberado por el metal se activa y por lo tanto es muy reactivo. Es un excelente catalizador de hidrogenación; también se utiliza para la purificación de hidrógeno. Inalterable en el aire, se utiliza para hacer escalas graduadas para aparatos de física. Se utiliza en forma de aleaciones en relojería, pequeña mecánica, odontología.

Rodio

Maleable, resiste el agua regia. Compuestos rojos y rosados ​​en estado de oxidación III le dieron su nombre. Se utiliza en aleaciones, con platino como catalizador, en la fabricación de ácido nítrico (10% rodio platino) y en la de termopares platino-rodioplatino. En galvanoplastia, da depósitos brillantes muy duros e inalterables (materiales de recubrimiento para espejos de faros); también se convierte en hileras para fibras sintéticas.

Rutenio

Duro y quebradizo, resiste el agua regia. Se utiliza principalmente para endurecer el platino.