Пла́тиновые мета́ллы (платиноиды), семейство из шести переходных химических элементов VIII группы короткой формы (8–10-й групп длинной формы) периодической системы: рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина. Обладают схожими физическими и химическими свойствами. Подразделяются на лёгкие (Ru–Pd) и тяжёлые (Os–Pt) платиновые металлы. Вместе с Au и Ag относятся к благородным металлам.

Распространённость в природе

Платиновые металлы – редкие элементы; содержание в земной коре (% по массе): Rh и Ir по 1·10^–7, Ru и Pt по 5·10^–7, Pd 1·10^–6, Os 5·10^–6. Встречаются в природе в рассеянном состоянии в коренных и россыпных месторождениях, месторождениях медно-никелевых и медно-молибденовых руд, а также золота. Pd, Ir, Pt образуют самородки, сплавы (твёрдые растворы, интерметаллические соединения) с Fe, Ni, Cu, Sn, реже с Au, Os, Pb, Zn, Ag; Ru, Rh и Os образуют сплавы между собой. Кроме того, платиновые металлы встречаются в виде сульфидов, арсенидов, сульфоарсенидов, соединений Sb и их твёрдых растворов. Ru, Rh, Pd в значительных количествах содержатся в облучённом ядерном топливе АЭС. Разведанные запасы платиновых металлов около 70 тыс. т (2020), в основном в ЮАР, России, Зимбабве, США. В России основные месторождения находятся в Красноярском крае и Мурманской области, менее значимые в Карелии, Свердловской области и Хабаровском крае.

Свойства

В свободном виде платиновые металлы светло-серые или серебристые (Os с голубоватым оттенком), тугоплавкие и труднолетучие. Os, Ir и Pt отличаются очень высокой плотностью (более 20 000 кг/м³). Pt и Pd пластичные, Os и Ru хрупкие, Ir твёрдый и прочный. Платиновые металлы химически инертны, растворяются в царской водке, при нагревании взаимодействуют с расплавленными щелочами, а также с О₂, F₂ и Cl₂. Pt и особенно Pd способны растворять большие количества Н₂. Образуют оксиды, халькогениды, фториды, оксифториды, хлориды, хлорокислоты (тетрахлоропалладиевая H₂[PdCl₄], гексахлороплатиновая H₂[PtCl₆] и др.), многочисленные комплексные соединения. Высшие степени окисления Ru и Os +8, Rh, Ir и Pt +6, Pd +4.

Образец рутения.Образец рутения.

Получение

Переработка гравитационных концентратов и анодных шламов после рафинирования Cu и Ni, разделение и очистка платиновых металлов ведутся гидрометаллургическими методами. Платиновые металлы также извлекают из вторичных источников. Платиновые металлы производят в виде металлов (порошки, фольга, проволока, сетка, дробь), сплавов и химических соединений.

Применение

Платиновые металлы применяют в химическом машиностроении и приборостроении (тигли, покрытия аппаратов, электрические сопротивления и контакты, термопары), химической технологии (катализаторы), автомобилестроении (катализаторы дожигания), лабораторной технике, электротехнике (спирали печей и нагревателей), энергетике (электрокатализаторы для топливных элементов), медицине (инструменты, детали приборов, протезов, различные препараты), ювелирном деле; Pt и Pd – как валютный металл.

Годовое производство в 2020 г. составило: Pt 217 т, Pd 166 т, Rh 22,7 т, Ir 8,17 т, Ru 29,9 т; Os производится менее 1 т в год.