प्लेटिनम काला

प्लेटिनम काला ( 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।।

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।।

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।

एक और लेखक15 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।

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। 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।

प्लेटिनम 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।

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। 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

• मानक हाइड्रोजन इलेक्ट्रोड
• अत्यधिक सामर्थ्य
• एडम्स उत्प्रेरक (प्लैटिनम डाइऑक्साइड)
• राने निकल (उत्प्रेरक)