Платина из придорожной пыли. Каждый год в атмосферу Земли поступает около 1 км³ пыли весом почти 20 млн т. Кроме того, ежедневно из космоса выпадает 60 т частиц величиной от нескольких молекул до 0,2 мкм [Катола В. М. Пыль: источники образования, ее общая характеристика, пылевые заболевания (краткий обзор) / В. М. Катола, В. Е. Комогорцева // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2018. № 67. С. 111–116]. Иногда в составе пыли можно найти что-то полезное и даже ценное, например платину.

Индустриализация приводит к увеличению выбросов токсических веществ и пыли в атмосферу. Технологии с каждым годом развиваются, а их влияние на окружающую среду экспоненциально возрастает. Чтобы уменьшить антропогенный ущерб, применяются различные технические решения. Одно из них связано с выхлопными газами.

Продуктами сжигания углеводородного топлива (бензина и дизеля) преимущественно являются углекислый газ (CO₂) и вода, а также множество соединений: угарный газ (CO), оксид азота (NO), диоксид азота (NO₂), альдегиды и другие несгоревшие углеводороды (C_xH_2x+2), которые являются токсичными.

Чтобы снизить концентрацию токсичных продуктов горения топлива, в автомобили устанавливают платиновые катализаторы. Катализатор представляет собой цилиндр, заполненный металлическими или керамическими сотами. Они покрыты растворами химических веществ и металлами платиновой группы. Всего в таком катализаторе содержится 2–3 г платины. Такое строение служит для увеличения площади контакта выхлопных газов с реакционной поверхностью. На производство платиновых катализаторов уходит 40 % всей потребляемой платины в мире (PGM market report. May 2022 // Johnson Matthey). Платина способствует окислению угарного газа, оксидов азота и углеводородов до безопасного углекислого газа и воды.

$C+NO_2\xrightarrow{Pt;t}CO_2+NO \newline CO+NO\xrightarrow{Pt;t}CO_2+NO \newline CO+NO_2\xrightarrow{Pt;t}CO_2+NO \newline H_2+NO_2\xrightarrow{Pt;t}H_2O+NO \newline C+O_2\xrightarrow{Pt;t}CO_2 \newline CO+O_2\xrightarrow{Pt;t}CO_2 \newline C_xH_y+O_2\xrightarrow{Pt;t}CO_2+H_2O$Платиновые катализаторы и являются причиной следов платины на автомобильных дорогах. Вместе с выхлопом в окружающую среду выделяются мельчайшие частицы этого драгоценного металла.

Два американских энтузиаста – Коди и Артур из штата Юта решили проверить на личном опыте, сколько можно выделить из придорожной пыли платины, и записали целое видео (Precious metal refining & recovery, episode 10: platinum from the road // YouTube), где описали все стадии процесса. Сначала они щётками собрали с автотрассы пыль и просеяли её через кофейный фильтр, избавляясь тем самым от крупного мусора. Получившийся порошок смешали с оксидом свинца и расплавили в печи. В результате из расплава бетонной крошки выпал в осадок сплав свинца с металлами платиновой группы, серебром и золотом. Получившийся кусочек сплава ещё раз нагрели в специальном тигле из костяного фарфора. В итоге весь свинец в виде оксида абсорбировался на тигле, а драгоценные металлы остались нетронутыми, т. к. они не окисляются. Полученное драгоценное зёрнышко из 150 г пыли достигало 0,58 мм в наибольшем диаметре и 0,33 мм в наименьшем. Оно было настолько мало, что аналитические весы не могли измерить его вес. Чтобы узнать, из чего состоит зёрнышко, был проведён ряд реакций. Сначала его поместили в пробирку и растворили в царской водке. Раствор приобрёл красный цвет. Металлы платиновой группы и золото перешли в раствор, а серебро осадилось в виде хлорида серебра (AgCl).

$Au+4HCl+HNO_3 \longrightarrow H[AuCl_4]+NO \uparrow +2H_2O \newline 3Pt+18Cl+4HNO_3 \longrightarrow 3H[PtCl_6]+4NO \uparrow +8H_2O \newline 3Ag+3HCl+HNO_3 \longrightarrow 3AgCl \downarrow +NO \uparrow +2H_2O$Затем раствор отфильтровали и начали выпаривать. Постепенно раствор начал желтеть. Затем к нему добавили хлорид аммония. Образовались гексахлороплатинат и гексахлоропалладат аммония.

$H_2[PtCl_2]+2NH_4Cl \longrightarrow (NH_4)_2[PtCl_6] \downarrow +2HCl \newline H_2[PdCl_6]+2NH_4Cl \longrightarrow (NH_4)_2[PdCl_6] \downarrow +2HCl$Первый комплекс менее растворим, поэтому в осадок выпало больше платины. Раствор снова отфильтровали. И добавили хлорат натрия (NaClO₃), который доосадил оставшийся палладий. В итоге было доказано, что в пыли содержится палладий, платина и серебро. Также в ней может содержаться рутений, иридий и золото. Авторы видео сделали предположение, что в зёрнышке драгоценных металлов, которое они смогли выделить из 150 г пыли, примерно половину составляет платина. Исходя из этого, экспериментаторы измерили объём зёрнышка, через плотность платины нашли его массу, разделили на 2 и вычислили, сколько всего платины содержится в тонне дорожной пыли. По их подсчётам, из одной тонны просеянной пыли можно получить до 6,7 г платины. Для сравнения, примерно такая же концентрация платины содержится на рудниках в ЮАР и России.

Опыт был проведён любителями, и их результаты являются примерными, с большой погрешностью. Однако, исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что в придорожной пыли действительно содержится платина.