प्लेटिनम काला: Difference between revisions

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प्लेटिनम ब्लैक (पीटी ब्लैक) प्लेटिनम का एक महीन पाउडर है जिसमें अच्छे [[विषम कटैलिसीस]] गुण होते हैं। [[प्लैटिनम]] ब्लैक का नाम उसके काले रंग के कारण पड़ा है। इसका उपयोग कई तरह से किया जाता है; एक पतली फिल्म इलेक्ट्रोड के रूप में, एक ईंधन सेल झिल्ली उत्प्रेरक, या आत्म-प्रकाश 'गैस लैंप, ओवन और स्टोव बर्नर के लिए ज्वलनशील गैसों के उत्प्रेरक प्रज्वलन के रूप में।
प्लेटिनम काला (पीटी काला) अच्छे उत्प्रेरक गुणों के साथ प्लैटिनम का एक महीन चूर्ण हैं। [[प्लैटिनम]] काला का नाम उसके काले रंग के कारण पड़ा है। इसका उपयोग कई तरह से किया जाता है; एक पतली झिल्ली इलेक्ट्रोड के रूप में, एक ईंधन सेल झिल्ली उत्प्रेरक, या स्व-प्रकाश 'गैस लैंप, भट्ठी और चूल्हे के बर्नर के लिए ज्वलनशील गैसों के उत्प्रेरक प्रज्वलन के रूप में।


== उपयोग करता है ==
== उपयोग ==


=== पतली फिल्म [[इलेक्ट्रोड]] ===
=== पतली झिल्ली [[इलेक्ट्रोड]] ===
प्लेटिनम ब्लैक का व्यापक रूप से ठोस प्लेटिनम धातु को कवर करने वाली एक पतली फिल्म के रूप में उपयोग किया जाता है, जो [[इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री]] में अनुप्रयोगों के लिए प्लैटिनम इलेक्ट्रोड बनाती है। प्लेटिनम इलेक्ट्रोड को प्लेटिनम ब्लैक की ऐसी परत के साथ कवर करने की प्रक्रिया को प्लैटिनम का प्लैटिनाइजेशन कहा जाता है। प्लेटिनीकृत प्लेटिनम का वास्तविक सतह क्षेत्र इलेक्ट्रोड के ज्यामितीय सतह क्षेत्र से बहुत अधिक होता है और इसलिए, चमकदार प्लैटिनम से बेहतर क्रिया प्रदर्शित करता है।
प्लेटिनम काला का उपयोग व्यापक रूप से ठोस प्लेटिनम धातु को ढ़कने वाली एक पतली झिल्ली के रूप में किया जाता है, जो [[इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री]] में अनुप्रयोगों के लिए प्लैटिनम इलेक्ट्रोड बनाती है। प्लेटिनम इलेक्ट्रोड को प्लेटिनम काला की ऐसी परत के साथ ढ़कने की प्रक्रिया को प्लैटिनम का प्लैटिनाइजेशन कहा जाता है। प्लेटिनीकृत प्लेटिनम का वास्तविक सतह क्षेत्र इलेक्ट्रोड के ज्यामितीय सतह क्षेत्र से बहुत अधिक होता है और इसलिए, चमकदार प्लैटिनम से बेहतर क्रिया प्रदर्शित करता है।


=== ईंधन कोशिका झिल्ली उत्प्रेरक ===
=== ईंधन कोशिका झिल्ली उत्प्रेरक ===
प्लेटिनम ब्लैक पाउडर का उपयोग प्रोटॉन-एक्सचेंज झिल्ली ईंधन कोशिकाओं में उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है। सामान्य व्यवहार में, प्लेटिनम ब्लैक या तो एक [[ अल्ट्रासोनिक नोक ]] का उपयोग करके छिड़काव किया जाता है या झिल्ली या गैस प्रसार परत पर गर्म दबाया जाता है। इथेनॉल-पानी के घोल में प्लैटिनम ब्लैक और कार्बन पाउडर का निलंबन, कोटिंग की एकरूपता, विद्युत चालकता और झिल्ली पर आवेदन के मामले में, आवेदन के दौरान झिल्ली के निर्जलीकरण को रोकने के लिए कार्य करता है।
प्लेटिनम काला चूर्ण का उपयोग प्रोटॉन-विनिमय झिल्ली ईंधन कोशिकाओं में उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है। सामान्य कार्यप्रणाली में, प्लेटिनम काला या तो एक [[Index.php?title=पराध्वनिक नोक|पराध्वनिक नोक]] का उपयोग करके छिड़काव किया जाता है या झिल्ली या गैस प्रसार परत पर तप्त दाबित किया जाता है। इथेनॉल-पानी के घोल में प्लैटिनम काला और कार्बन चूर्ण का निलंबन, लेपन की एकरूपता, विद्युत चालकता और झिल्ली पर अनुप्रयोग के कारको में, अनुप्रयोग के समय झिल्ली के निर्जलीकरण को रोकने के लिए कार्य करता है।


=== ज्वलनशील गैसों का उत्प्रेरक प्रज्वलन ===
=== ज्वलनशील गैसों का उत्प्रेरक प्रज्वलन ===
ऐतिहासिक रूप से कई स्वयं-प्रकाश गैस लैंप, ओवन और स्टोव बर्नर ने प्लेटिनम ब्लैक का उपयोग गैस की एक छोटी मात्रा के ऑक्सीकरण को उत्प्रेरित करने के लिए किया, बिना माचिस या चिंगारी के डिवाइस को रोशन किया। यह [[ उत्पादक गैस ]], [[ शहरी गैस ]] और [[लकड़ी गैस]] के लिए विशेष रूप से अच्छा काम करता है जिसमें हाइड्रोजन गैस (H<sub>2</sub>) जो विशेष रूप से प्लैटिनम ब्लैक द्वारा उत्प्रेरित है।
ऐतिहासिक रूप से कई स्वयं-प्रकाश गैस लैंप, ओवन और स्टोव बर्नर ने प्लेटिनम काला का उपयोग गैस की एक छोटी मात्रा के ऑक्सीकरण को उत्प्रेरित करने के लिए किया, बिना माचिस या चिंगारी के उपकरण को प्रकाशित किया। यह [[ उत्पादक गैस ]], [[Index.php?title=कोयला गैस|कोयला गैस]] और [[लकड़ी गैस]] के लिए विशेष रूप से अच्छा काम करता है जिसमें हाइड्रोजन गैस (H<sub>2</sub>) का पर्याप्त अंश होता है जो विशेष रूप से प्लैटिनम काला द्वारा उत्प्रेरित है।


== प्लैटिनम ब्लैक पाउडर का निर्माण ==
== प्लैटिनम काला चूर्ण का निर्माण ==
प्लेटिनम ब्लैक पाउडर को [[अमोनियम क्लोरोप्लाटिनेट]] से 30 मिनट के लिए पिघले हुए [[सोडियम नाइट्रेट]] में 500 °C पर गर्म करके बनाया जा सकता है, इसके बाद पिघले हुए पानी को पानी में डालकर उबाला जाता है, धोया जाता है और गैसीय के साथ ब्राउन पाउडर (प्लैटिनम डाइऑक्साइड माना जाता है) को कम किया जाता है। हाइड्रोजन से प्लेटिनम काला।<ref name="mills">Mills, A., "Porous Platinum Morphologies: Platinised, Sponge and Black", Platinum Metals Review, 51, 1, Jan 2007 https://www.technology.matthey.com/pdf/52-pmr-jan07.pdf</ref>
प्लेटिनम काला चूर्ण को [[अमोनियम क्लोरोप्लाटिनेट]] से 30 मिनट के लिए पिघले हुए [[सोडियम नाइट्रेट]] में 500 °C पर गर्म करके बनाया जा सकता है, इसके बाद पिघले हुए पानी को पानी में डालकर उबाला जाता है, धोया जाता है और गैसीय के साथ भूरे चूर्ण (प्लैटिनम डाइऑक्साइड माना जाता है) हाइड्रोजन से प्लेटिनम काला को अपचयित किया जाता है।।<ref name="mills">Mills, A., "Porous Platinum Morphologies: Platinised, Sponge and Black", Platinum Metals Review, 51, 1, Jan 2007 https://www.technology.matthey.com/pdf/52-pmr-jan07.pdf</ref>
==प्लैटिनम धातु के प्लैटिनीकरण की प्रक्रिया==
प्लैटिनाइजेशन से पहले, प्लेटिनम की सतह को [[शाही पानी]] (50% घोल, अर्थात् 12 mol/kg HCl की 3 मात्रा, 16 mol/kg HNO<sub>3</sub> की 1 मात्रा) ,पानी की 4 मात्रा  )में डुबाकर साफ किया जाता है।।<ref name="Sawyer">D.T. Sawyer, A. Sobkowiak, J.L. Roberts, Jr., "Electrochemistry for Chemists, 2nd edition", John Wiley and Sons, Inc., 1995.</ref>


प्लैटिनीकरण प्राय: वर्तमान घनत्व पर 0.072 mol/kg [[क्लोरोप्लाटिनिक एसिड|क्लोरोप्लाटिनिक]] अम्ल और 0.00013 mol/kg [[Index.php?title=लेड एसीटेट|लेड एसीटेट]] के पानी के घोल 30 mA/cm<sup>2</sup> के वर्तमान घनत्व पर 10 मिनट तक किया जाता है । प्रक्रिया एनोड पर क्लोरीन विकसित करती है; कैथोड के साथ क्लोरीन की परस्पर क्रिया को एक उपयुक्त पृथक्करण (जैसे, [[Index.php?title=काँच फ्रिट|काँच फ्रिट]]) को नियोजित करके रोका जाता है।<ref name="Sawyer" />


==प्लैटिनम धातु के प्लैटिनीकरण की प्रक्रिया==
एक और लेखक<ref name="mills" />15 मिनट के लिए हर 30 सेकंड में ध्रुवीयता को उलटते हुए 5 mA/cm<sup>2</sup> के वर्तमान घनत्व के साथ विद्युत लेपन की संस्तुति करता है ।
प्लैटिनाइजेशन से पहले, प्लेटिनम की सतह को [[शाही पानी]] (50% घोल, यानी 12 mol/kg HCl की 3 मात्रा, 16 mol/kg HNO की 1 मात्रा) में डुबाकर साफ किया जाता है।<sub>3</sub>, 4 मात्रा में पानी)।<ref name="Sawyer">D.T. Sawyer, A. Sobkowiak, J.L. Roberts, Jr., "Electrochemistry for Chemists, 2nd edition", John Wiley and Sons, Inc., 1995.</ref>
30 mA/cm के वर्तमान घनत्व पर 0.072 mol/kg [[क्लोरोप्लाटिनिक एसिड]] और 0.00013 mol/kg [[प्रमुख एसीटेट]] के पानी के घोल से अक्सर प्लैटिनीकरण किया जाता है<sup>2</sup> 10 मिनट तक। प्रक्रिया एनोड पर क्लोरीन विकसित करती है; कैथोड के साथ क्लोरीन की परस्पर क्रिया को एक उपयुक्त पृथक्करण (जैसे, [[ झालरदार गिलास ]]) को नियोजित करके रोका जाता है।<ref name="Sawyer"/>
 
एक और लेखक<ref name="mills"/>5 mA/cm के वर्तमान घनत्व के साथ विद्युत लेपन की सिफारिश करता है<sup>2</sup> 15 मिनट के लिए हर 30 सेकंड में ध्रुवीयता को उलटते हुए।


प्लैटिनाइजेशन के बाद, इलेक्ट्रोड को धोया जाना चाहिए और आसुत जल में संग्रहित किया जाना चाहिए। लंबे समय तक हवा के संपर्क में रहने पर इलेक्ट्रोड अपने उत्प्रेरक गुणों को खो देता है। {{citation needed|date=March 2014}}
प्लैटिनाइजेशन के बाद, इलेक्ट्रोड को धोया जाना चाहिए और आसुत जल में संग्रहित किया जाना चाहिए। लंबे समय तक हवा के संपर्क में रहने पर इलेक्ट्रोड अपने उत्प्रेरक गुणों को खो देता है। {{citation needed|date=March 2014}}


प्लेटिनम पर प्लैटिनम ब्लैक को इलेक्ट्रोप्लेट करने की प्रक्रिया का आविष्कार लुमर और कुर्लबाउम द्वारा किया गया था, जब वे [[बोलोमीटर]] के लिए लैंगली के लैम्पब्लैक-कवर प्लैटिनम फॉयल को पुन: पेश करने में असमर्थ थे।<ref name="Felt1971">{{cite journal |title=Platinized प्लेटिनम इलेक्ट्रोड|author1=Feltham, A. M. |author2=Spiro, M. |journal=Chemical Reviews |volume=71 |issue=2 |year=1971 |pages=177–193|doi=10.1021/cr60270a002 }}</ref><ref name="Lumme1892">{{cite journal |title=बोलोमेट्रिक जांच|author1=Lummer, O. |author2=Kurlbaum, F. |journal=Annalen der Physik und Chemie |volume=46 |page=204 |year=1892 |url=https://archive.org/details/annalenderphysi08pogggoog}}</ref><!-- Additional url for prior citation: http://books.google.com/books?id=IgYAAAAAMAAJ&oe=UTF-8 --><ref name="Lumme1894">{{cite journal |title=Bolometrische Untersuchungen für eine Lichteinheit |author1=Lummer, O. |author2=Kurlbaum, F. |journal=Sitzungsberichte der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin |page=229 |year=1894 |url=https://archive.org/details/sitzungsberichte1894deut}}</ref><ref name="Kurl1895">{{cite journal |title=Physikalisch-Technische Reichsanstalt की नई प्लेटिनम प्रकाश इकाई के बारे में|author1=Kurlbaum, F. |author2=Lummer, O. |journal=Verhandlungen der Deutschen Physikalische Gesellschaft zu Berlin. |volume=14 |issue=3 |page=56 |year=1895 |url=https://archive.org/details/verhandlungende24berlgoog}}</ref><!-- Additional url for prior citation: http://books.google.com/books?id=9gQ5AAAAMAAJ&ie=ISO-8859-1 --> जब प्लैटिनम ब्लैक कैथोड से नहीं चिपकता है, तो उन्होंने पाया कि इलेक्ट्रोलाइट में क्लोरोप्लाटिनिक एसिड में लगभग 1% कॉपर सल्फेट मिलाने से परिणामों में सुधार हुआ। बाद में, उन्होंने पाया कि लेड एसीटेट का बहुत कम अनुपात कॉपर सल्फेट की तुलना में बेहतर काम करता है।
प्लेटिनम पर प्लैटिनम काला को इलेक्ट्रोप्लेट करने की प्रक्रिया का आविष्कार लुमर और कुर्लबाउम द्वारा किया गया था, जब वे [[बोलोमीटर]] के लिए लैंगली के लैम्प काला-आवृत प्लैटिनम फॉयल को पुन: उत्पन्न करने में असमर्थ थे।<ref name="Felt1971">{{cite journal |title=Platinized प्लेटिनम इलेक्ट्रोड|author1=Feltham, A. M. |author2=Spiro, M. |journal=Chemical Reviews |volume=71 |issue=2 |year=1971 |pages=177–193|doi=10.1021/cr60270a002 }}</ref><ref name="Lumme1892">{{cite journal |title=बोलोमेट्रिक जांच|author1=Lummer, O. |author2=Kurlbaum, F. |journal=Annalen der Physik und Chemie |volume=46 |page=204 |year=1892 |url=https://archive.org/details/annalenderphysi08pogggoog}}</ref><ref name="Lumme1894">{{cite journal |title=Bolometrische Untersuchungen für eine Lichteinheit |author1=Lummer, O. |author2=Kurlbaum, F. |journal=Sitzungsberichte der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin |page=229 |year=1894 |url=https://archive.org/details/sitzungsberichte1894deut}}</ref><ref name="Kurl1895">{{cite journal |title=Physikalisch-Technische Reichsanstalt की नई प्लेटिनम प्रकाश इकाई के बारे में|author1=Kurlbaum, F. |author2=Lummer, O. |journal=Verhandlungen der Deutschen Physikalische Gesellschaft zu Berlin. |volume=14 |issue=3 |page=56 |year=1895 |url=https://archive.org/details/verhandlungende24berlgoog}}</ref> जब प्लैटिनम काला कैथोड से नहीं चिपकता है, तो उन्होंने पाया कि इलेक्ट्रोलाइट में क्लोरोप्लाटिनिक अम्ल में लगभग 1% कॉपर सल्फेट मिलाने से परिणामों में सुधार हुआ। बाद में, उन्होंने पाया कि लेड एसीटेट का बहुत कम अनुपात कॉपर सल्फेट की तुलना में अच्छा काम करता है।


==प्लेटिनम मेटल स्पंज==
==प्लेटिनम धातु स्पंज==
प्लेटिनम स्पंज प्लेटिनम का एक झरझरा, भूरा-काला रूप है जो हाइड्रोजन या ऑक्सीजन गैस जैसी बड़ी मात्रा में गैस को सोख सकता है, जिससे इसे अमोनियम के ऑक्सीकरण जैसी कई गैस प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इसका उपयोग दहनशील गैसों के प्रज्वलन के लिए भी किया जा सकता है। इसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, रासायनिक उद्योग और सटीक मिश्र धातुओं के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग [[सतह सक्रिय एजेंट]] के रूप में भी किया जा सकता है। यह एक्वा रेजिया में घुलनशील है और धात्विक कणों के द्रव्यमान से बनता है।
प्लेटिनम स्पंज प्लेटिनम का एक झरझरा, भूरा-काला रूप है जो हाइड्रोजन या ऑक्सीजन गैस जैसी बड़ी मात्रा में गैस को सोख सकता है, जिससे इसे अमोनियम के ऑक्सीकरण जैसी कई गैस अभिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इसका उपयोग दहनशील गैसों के प्रज्वलन के लिए भी किया जा सकता है। इसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, रासायनिक उद्योग और सटीक मिश्र धातुओं के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग [[Index.php?title=सतह सक्रिय कर्मक|सतह सक्रिय कर्मक]] के रूप में भी किया जा सकता है। यह अम्लराज में घुलनशील है और धात्विक कणों के समूह से बनता है।


{| class="wikitable sortable"
{| class="wikitable sortable"
|-
|-
|+[[File:Platinum sponge - KFO.jpg]]Properties of platinum sponge
|+[[File:Platinum sponge - KFO.jpg]]प्लेटिनम स्पंज के गुण
|-
|-
| CAS || 7440-6-4
|सीएएस
| 7440-6-4
|-
|-
| Formula Weight || 195.08
|सूत्र भार
| 195.08
|-
|-
| Purity || Pt≥99.9%
|शुद्धता
| Pt≥99.9%
|-
|-
| Appearance || Black powder
|उपस्थिति
| Black powder
|-
|-
| Melting point || 1769℃
|गलनांक
| 1769℃
|-
|-
| Boiling Point || 3827℃
|क्वथनाक
| 3827℃
|-
|-
| Density || 5.78 g/mL
|घनत्व
| 5.78 g/mL
|-
|-
| Solubility || Soluble in [[aqua regia]]; Insoluble in water and inorganic acid
|घुलनशीलता
|अम्लराज में घुलनशील; पानी और अकार्बनिक अम्ल में अघुलनशील
|}
|}
यह निम्नलिखित विशेषताओं वाले प्लेटिनम कणों के द्रव्यमान से बना है:
यह निम्नलिखित विशेषताओं वाले प्लेटिनम कणों के द्रव्यमान से बना है:
*प्लैटिनम (पीटी) सामग्री: ≥99.9%
*प्लैटिनम (पीटी) मात्रा: ≥99.9%
*लौह (Fe) सामग्री: ≤0.005%
*लौह (Fe) मात्रा: ≤0.005%
* विशिष्ट सतह क्षेत्र: 40 ~ 60 मी<sup>2</sup>/g
* विशिष्ट सतह क्षेत्र: 40 ~ 60 मी<sup>2</sup>/g
*कण का आकार: <10 एनएम
*कण का आकार: <10 एनएम
Line 59: Line 66:
*खतरनाक स्तर: R11
*खतरनाक स्तर: R11
* सुरक्षा स्तर: S16
* सुरक्षा स्तर: S16
*संयुक्त राष्ट्र संख्या: 3089
*यूएन संख्या: 3089


यह अभ्रक को क्लोरोप्लाटिनिक एसिड या अमोनियम क्लोरोप्लाटिनेट में डुबो कर तैयार किया जाता है। पदार्थ को तब प्लैटिनम स्पंज बनाने के लिए जलाया जाता है। वैकल्पिक रूप से, इसे [[अमोनियम हेक्साक्लोरोप्लाटिनेट]] को जोरदार गर्म करके बनाया जा सकता है। इसके उत्प्रेरक गुण निर्माण की बारीकियों के आधार पर भिन्न होते हैं।<ref name="mills"/>
यह ऐस्बेटस को क्लोरोप्लाटिनिक अम्ल या अमोनियम क्लोरोप्लाटिनेट में डुबो कर तैयार किया जाता है। पदार्थ को तब प्लैटिनम स्पंज बनाने के लिए जलाया जाता है। वैकल्पिक रूप से, इसे [[अमोनियम हेक्साक्लोरोप्लाटिनेट]] को दृढता से गर्म करके बनाया जा सकता है। इसके उत्प्रेरक गुण उत्पादन की विशेषता के आधार पर भिन्न होते हैं।<ref name="mills"/>


=== प्लैटिनीकृत प्लेटिनम के विरुद्ध चमकदार प्लैटिनम की क्षमता ===
हाइड्रोजन संतृप्त हाइड्रोक्लोरिक अम्लमें, चमकदार प्लैटिनम इलेक्ट्रोड शून्य नेट करंट (कमरे के तापमान पर + 340 mV) पर प्लैटिनम काला की तुलना में सकारात्मक क्षमता ग्रहण करने के लिए माना जाता है। तापमान 70 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ने के साथ, क्षमता में अंतर शून्य हो गया।<ref>D.J.Ives, G.J. Janz, "Reference Electrodes, Theory and Practice", Academic Press, 1961, p.88.</ref> इसका कारण पूरी तरह स्पष्ट नहीं है, यद्यपि कई स्पष्टीकरण प्रस्तावित किए गए हैं।


==प्लैटिनीकृत प्लेटिनम बनाम चमकदार प्लैटिनम== की क्षमता
In hydrogen saturated hydrochloric acid, the shiny platinum electrode is observed to assume positive potential versus that of platinum black at zero net current (+ 340 mV at room temperature). With the temperature increasing to 70 °C, the difference in potentials dropped to zero. The reason for this is not perfectly clear, although several explanations have been proposed
हाइड्रोजन संतृप्त हाइड्रोक्लोरिक एसिड में, चमकदार प्लैटिनम इलेक्ट्रोड शून्य नेट करंट (कमरे के तापमान पर + 340 mV) पर प्लैटिनम ब्लैक की तुलना में सकारात्मक क्षमता ग्रहण करने के लिए मनाया जाता है। तापमान 70 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ने के साथ, क्षमता में अंतर शून्य हो गया।<ref>D.J.Ives, G.J. Janz, "Reference Electrodes, Theory and Practice", Academic Press, 1961, p.88.</ref> इसका कारण पूरी तरह स्पष्ट नहीं है, हालांकि कई स्पष्टीकरण प्रस्तावित किए गए हैं।


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==

Revision as of 18:04, 2 April 2023

प्लेटिनम काला (पीटी काला) अच्छे उत्प्रेरक गुणों के साथ प्लैटिनम का एक महीन चूर्ण हैं। प्लैटिनम काला का नाम उसके काले रंग के कारण पड़ा है। इसका उपयोग कई तरह से किया जाता है; एक पतली झिल्ली इलेक्ट्रोड के रूप में, एक ईंधन सेल झिल्ली उत्प्रेरक, या स्व-प्रकाश 'गैस लैंप, भट्ठी और चूल्हे के बर्नर के लिए ज्वलनशील गैसों के उत्प्रेरक प्रज्वलन के रूप में।

उपयोग

पतली झिल्ली इलेक्ट्रोड

प्लेटिनम काला का उपयोग व्यापक रूप से ठोस प्लेटिनम धातु को ढ़कने वाली एक पतली झिल्ली के रूप में किया जाता है, जो इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री में अनुप्रयोगों के लिए प्लैटिनम इलेक्ट्रोड बनाती है। प्लेटिनम इलेक्ट्रोड को प्लेटिनम काला की ऐसी परत के साथ ढ़कने की प्रक्रिया को प्लैटिनम का प्लैटिनाइजेशन कहा जाता है। प्लेटिनीकृत प्लेटिनम का वास्तविक सतह क्षेत्र इलेक्ट्रोड के ज्यामितीय सतह क्षेत्र से बहुत अधिक होता है और इसलिए, चमकदार प्लैटिनम से बेहतर क्रिया प्रदर्शित करता है।

ईंधन कोशिका झिल्ली उत्प्रेरक

प्लेटिनम काला चूर्ण का उपयोग प्रोटॉन-विनिमय झिल्ली ईंधन कोशिकाओं में उत्प्रेरक के रूप में किया जाता है। सामान्य कार्यप्रणाली में, प्लेटिनम काला या तो एक पराध्वनिक नोक का उपयोग करके छिड़काव किया जाता है या झिल्ली या गैस प्रसार परत पर तप्त दाबित किया जाता है। इथेनॉल-पानी के घोल में प्लैटिनम काला और कार्बन चूर्ण का निलंबन, लेपन की एकरूपता, विद्युत चालकता और झिल्ली पर अनुप्रयोग के कारको में, अनुप्रयोग के समय झिल्ली के निर्जलीकरण को रोकने के लिए कार्य करता है।

ज्वलनशील गैसों का उत्प्रेरक प्रज्वलन

ऐतिहासिक रूप से कई स्वयं-प्रकाश गैस लैंप, ओवन और स्टोव बर्नर ने प्लेटिनम काला का उपयोग गैस की एक छोटी मात्रा के ऑक्सीकरण को उत्प्रेरित करने के लिए किया, बिना माचिस या चिंगारी के उपकरण को प्रकाशित किया। यह उत्पादक गैस , कोयला गैस और लकड़ी गैस के लिए विशेष रूप से अच्छा काम करता है जिसमें हाइड्रोजन गैस (H2) का पर्याप्त अंश होता है जो विशेष रूप से प्लैटिनम काला द्वारा उत्प्रेरित है।

प्लैटिनम काला चूर्ण का निर्माण

प्लेटिनम काला चूर्ण को अमोनियम क्लोरोप्लाटिनेट से 30 मिनट के लिए पिघले हुए सोडियम नाइट्रेट में 500 °C पर गर्म करके बनाया जा सकता है, इसके बाद पिघले हुए पानी को पानी में डालकर उबाला जाता है, धोया जाता है और गैसीय के साथ भूरे चूर्ण (प्लैटिनम डाइऑक्साइड माना जाता है) हाइड्रोजन से प्लेटिनम काला को अपचयित किया जाता है।।[1]

प्लैटिनम धातु के प्लैटिनीकरण की प्रक्रिया

प्लैटिनाइजेशन से पहले, प्लेटिनम की सतह को शाही पानी (50% घोल, अर्थात् 12 mol/kg HCl की 3 मात्रा, 16 mol/kg HNO3 की 1 मात्रा) ,पानी की 4 मात्रा )में डुबाकर साफ किया जाता है।।[2]

प्लैटिनीकरण प्राय: वर्तमान घनत्व पर 0.072 mol/kg क्लोरोप्लाटिनिक अम्ल और 0.00013 mol/kg लेड एसीटेट के पानी के घोल 30 mA/cm2 के वर्तमान घनत्व पर 10 मिनट तक किया जाता है । प्रक्रिया एनोड पर क्लोरीन विकसित करती है; कैथोड के साथ क्लोरीन की परस्पर क्रिया को एक उपयुक्त पृथक्करण (जैसे, काँच फ्रिट) को नियोजित करके रोका जाता है।[2]

एक और लेखक[1]15 मिनट के लिए हर 30 सेकंड में ध्रुवीयता को उलटते हुए 5 mA/cm2 के वर्तमान घनत्व के साथ विद्युत लेपन की संस्तुति करता है ।

प्लैटिनाइजेशन के बाद, इलेक्ट्रोड को धोया जाना चाहिए और आसुत जल में संग्रहित किया जाना चाहिए। लंबे समय तक हवा के संपर्क में रहने पर इलेक्ट्रोड अपने उत्प्रेरक गुणों को खो देता है।[citation needed]

प्लेटिनम पर प्लैटिनम काला को इलेक्ट्रोप्लेट करने की प्रक्रिया का आविष्कार लुमर और कुर्लबाउम द्वारा किया गया था, जब वे बोलोमीटर के लिए लैंगली के लैम्प काला-आवृत प्लैटिनम फॉयल को पुन: उत्पन्न करने में असमर्थ थे।[3][4][5][6] जब प्लैटिनम काला कैथोड से नहीं चिपकता है, तो उन्होंने पाया कि इलेक्ट्रोलाइट में क्लोरोप्लाटिनिक अम्ल में लगभग 1% कॉपर सल्फेट मिलाने से परिणामों में सुधार हुआ। बाद में, उन्होंने पाया कि लेड एसीटेट का बहुत कम अनुपात कॉपर सल्फेट की तुलना में अच्छा काम करता है।

प्लेटिनम धातु स्पंज

प्लेटिनम स्पंज प्लेटिनम का एक झरझरा, भूरा-काला रूप है जो हाइड्रोजन या ऑक्सीजन गैस जैसी बड़ी मात्रा में गैस को सोख सकता है, जिससे इसे अमोनियम के ऑक्सीकरण जैसी कई गैस अभिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। इसका उपयोग दहनशील गैसों के प्रज्वलन के लिए भी किया जा सकता है। इसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, रासायनिक उद्योग और सटीक मिश्र धातुओं के लिए कच्चे माल के रूप में किया जाता है। इसका उपयोग सतह सक्रिय कर्मक के रूप में भी किया जा सकता है। यह अम्लराज में घुलनशील है और धात्विक कणों के समूह से बनता है।

Platinum sponge - KFO.jpgप्लेटिनम स्पंज के गुण
सीएएस 7440-6-4
सूत्र भार 195.08
शुद्धता Pt≥99.9%
उपस्थिति Black powder
गलनांक 1769℃
क्वथनाक 3827℃
घनत्व 5.78 g/mL
घुलनशीलता अम्लराज में घुलनशील; पानी और अकार्बनिक अम्ल में अघुलनशील

यह निम्नलिखित विशेषताओं वाले प्लेटिनम कणों के द्रव्यमान से बना है:

  • प्लैटिनम (पीटी) मात्रा: ≥99.9%
  • लौह (Fe) मात्रा: ≤0.005%
  • विशिष्ट सतह क्षेत्र: 40 ~ 60 मी2/g
  • कण का आकार: <10 एनएम
  • खतरनाक कोड: F
  • खतरनाक स्तर: R11
  • सुरक्षा स्तर: S16
  • यूएन संख्या: 3089

यह ऐस्बेटस को क्लोरोप्लाटिनिक अम्ल या अमोनियम क्लोरोप्लाटिनेट में डुबो कर तैयार किया जाता है। पदार्थ को तब प्लैटिनम स्पंज बनाने के लिए जलाया जाता है। वैकल्पिक रूप से, इसे अमोनियम हेक्साक्लोरोप्लाटिनेट को दृढता से गर्म करके बनाया जा सकता है। इसके उत्प्रेरक गुण उत्पादन की विशेषता के आधार पर भिन्न होते हैं।[1]

प्लैटिनीकृत प्लेटिनम के विरुद्ध चमकदार प्लैटिनम की क्षमता

हाइड्रोजन संतृप्त हाइड्रोक्लोरिक अम्लमें, चमकदार प्लैटिनम इलेक्ट्रोड शून्य नेट करंट (कमरे के तापमान पर + 340 mV) पर प्लैटिनम काला की तुलना में सकारात्मक क्षमता ग्रहण करने के लिए माना जाता है। तापमान 70 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ने के साथ, क्षमता में अंतर शून्य हो गया।[7] इसका कारण पूरी तरह स्पष्ट नहीं है, यद्यपि कई स्पष्टीकरण प्रस्तावित किए गए हैं।

In hydrogen saturated hydrochloric acid, the shiny platinum electrode is observed to assume positive potential versus that of platinum black at zero net current (+ 340 mV at room temperature). With the temperature increasing to 70 °C, the difference in potentials dropped to zero. The reason for this is not perfectly clear, although several explanations have been proposed

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 Mills, A., "Porous Platinum Morphologies: Platinised, Sponge and Black", Platinum Metals Review, 51, 1, Jan 2007 https://www.technology.matthey.com/pdf/52-pmr-jan07.pdf
  2. ↑ 2.0 2.1 D.T. Sawyer, A. Sobkowiak, J.L. Roberts, Jr., "Electrochemistry for Chemists, 2nd edition", John Wiley and Sons, Inc., 1995.
  3. ↑ Feltham, A. M.; Spiro, M. (1971). "Platinized प्लेटिनम इलेक्ट्रोड". Chemical Reviews. 71 (2): 177–193. doi:10.1021/cr60270a002.
  4. ↑ Lummer, O.; Kurlbaum, F. (1892). "बोलोमेट्रिक जांच". Annalen der Physik und Chemie. 46: 204.
  5. ↑ Lummer, O.; Kurlbaum, F. (1894). "Bolometrische Untersuchungen für eine Lichteinheit". Sitzungsberichte der Königlich Preussischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin: 229.
  6. ↑ Kurlbaum, F.; Lummer, O. (1895). "Physikalisch-Technische Reichsanstalt की नई प्लेटिनम प्रकाश इकाई के बारे में". Verhandlungen der Deutschen Physikalische Gesellschaft zu Berlin. 14 (3): 56.
  7. ↑ D.J.Ives, G.J. Janz, "Reference Electrodes, Theory and Practice", Academic Press, 1961, p.88.
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