Platin Folyo Özellikleri ve Uygulamaları

Platin folyo, çeşitli endüstriyel uygulamalar için önemli bir malzemedir. Bu folyolar, özellikle yüksek sıcaklıklara dayanıklı olmaları nedeniyle elektronik endüstrisi, elektrik kontakları ve elektrot üretimi gibi alanlarda yaygın olarak kullanılırlar. 

Platin, periyodik tabloda atom numarası 78 olan bir metalik elementtir. Gümüşümsü beyaz bir renge sahip olan platin, kimyasal olarak pek reaktif olmayan, sünek, dövülebilir ve yoğun bir değerli metaldır. Geçiş metalleri arasında yer alan platin, doğal olarak altı izotopa sahiptir ve platin grubu elementler grubuna aittir. Nanografi, çeşitli endüstriyel uygulamalara yönelik yüksek kaliteli, çok yönlü platin folyo sunarak olağanüstü performans ve güvenilirlik sağlar.

Giriş

Platin, yer kabuğunda oldukça nadir bulunan bir metaldir. Bu değerli metal, yer kabuğunda ortalama olarak kilogram başına yaklaşık 5 mikrogram (µg) gibi çok düşük bir bolluk oranına sahiptir. Genellikle bazı bakır ve nikel cevherlerinde rastlanan platin, az bulunması nedeniyle yılda sadece küçük miktarlarda çıkarılıp işlenmektedir. Bu nadirlik, platinin bilim, endüstri ve mücevherat alanlarındaki uygulamaları açısından değerini artırmaktadır. Yüksek değeri ve endüstriyel önemi nedeniyle platin, değerli metaller kategorisinde yer almakta ve çeşitli alanlarda özel uygulamalara yönelik olarak kullanılmaktadır.

Platinin Özellikleri

Platin, kimyasal olarak son derece dayanıklı bir metaldir. Yüksek sıcaklıklarda bile korozyona karşı mükemmel direnç gösterir ve bu özelliği nedeniyle en az reaktif metaller arasında sayılır; bu yüzden soy metal olarak da kabul edilir. Saf platin, genellikle iridyum ile bir alaşım oluşturarak, kimyasal birleşmeler olmadan ve düşük sıcaklıklarda oksitlenmeden doğada bulunur. Ancak, platin 500°C'ye kadar ısındığında PtO2 (platin dioksit) oluşturur ve bu oksitlenme sonucu termal olarak uzaklaştırılabilir.

Platin, halojenler olarak bilinen iyot, brom ve klor gibi kimyasal maddelerin yanı sıra kükürt saldırısına karşı hassastır. Aqua regia denilen nitrik ve hidroklorik asit karışımında çözünür, fakat bu asitlerin tek başına kullanıldığında çözünmez. Saf platin, bakır, altın ve gümüşe kıyasla daha yumuşaktır ve saf haliyle en yumuşak metal olarak bilinir. Altın kadar dövülebilir olmamasına rağmen, kararlı elektriksel özelliklere sahiptir ve bu sayede çeşitli endüstriyel uygulamalar için ideal bir malzemedir. Aşınma ve kararmaya karşı dayanıklılığı, platinin mücevher yapımında kullanılmasını sağlar.

Platin, doğal olarak altı izotopa sahiptir ve bunların en bol olanı 195Pt'dir. Bu izotoplar, Dünya kabuğunda bulunan tüm platinin yaklaşık %30'unu oluşturur. 195Pt, sıfırdan farklı bir dönüşe sahip tek kararlı izotoptur. Platinin ayrıca 165 ile 204 atom kütlesi arasında değişen yaklaşık 34 sentetik izotopu vardır. Bunların en az kararlı olanı 165Pt'dir. Platin izotoplarının çoğu, alfa ve beta bozunması yoluyla bozunmaya uğrar.

Şekil 1: Platinin temel özellikleri.

Platin Üretimi ve Çıkarılması

Platin, ticari olarak çoğunlukla bakır ve nikel madenciliği sırasında bir yan ürün olarak elde edilir. Özellikle, platin grubu metaller ve bazı soy metaller gibi tellür ve selenyum, bakırın elektro-rafinasyon işlemi sırasında oluşan anot çamurunda bulunur. Bu çamur, reaksiyon hücrelerinin tabanında toplanır ve platin grubu metallerin ekstraksiyonunun başlangıç noktasını oluşturur.

Yüksek saflıkta platin içeren yataklar bulunduğunda, çeşitli fizikokimyasal yöntemler kullanılarak safsızlıklar ayrıştırılır. Platinin yoğunluğu, diğer maddelerden ayrılmasını kolaylaştırır; yabancı maddeler sıvı içinde yüzdürülerek çıkarılabilir. Ayrıca, platinin paramanyetik özelliği sayesinde, nikel ve demir gibi ferromanyetik metaller, elektromanyetik kuvvetlerle ayrıştırılabilir. Platinin yüksek erime noktası (1768°C), birçok yabancı maddenin platin eritilmeden yakılmasını veya eritilmesini sağlar. Platin, hidroklorik ve sülfürik asitlere karşı dayanıklı olduğundan, bu asitlerle işlem gören metal karışımlarında diğer metaller saldırıya uğrayabilir ve platin bu şekilde geri kazanılabilir.

Altın ve platin grubu metallerin varlığında, ham platinin saflaştırılması için kral suyu kullanılır. Bu işlemde, altın, paladyum ve platin çözünürken, rutenyum, rodyum, osmiyum ve iridyum reaksiyona girmez ve çözülmez. Altın, demir klorür (III) (FeCl3) eklenerek çökeltilir, ardından platin, amonyum kloroplatinat eklenerek ayrıştırılır. Amonyum kloroplatinat, ısıtılarak saf platine dönüştürülebilir. Platinin daha küçük ölçekli geri kazanımı için, çökelmemiş hekzakloroplatinatın (IV) metalik çinko kullanılarak azaltılması da bir yöntemdir.

Folyo Nedir?

Folyo, özellikle dövülebilir metallerden, yani haddeleme ve dövme işlemleriyle ince tabakalar haline getirilebilen metallerden yapılan çok ince bir metal tabakasıdır. Bu metaller arasında bakır, altın, kalay ve alüminyum gibi örnekler bulunmaktadır. Folyolar, kendi ağırlıkları altında bile kolayca bükülebilir ve yırtılabilir özelliklere sahiptir. Metalin dövülebilirliği, ondan yapılabilecek folyonun inceliği ile doğrudan ilişkilidir. Örneğin, alüminyum folyo genellikle 1/1000 inç (yaklaşık 0.03 mm) kalınlığında olurken, altından yapılmış folyo, altının daha fazla dövülebilir olması sebebiyle, bazen yalnızca birkaç atom kalınlığında, "altın yaprak" olarak adlandırılan çok daha ince bir forma ulaşabilir.

Folyolar, sıklıkla ev uygulamalarında kullanılır. Özellikle yansıtıcı yüzeyleri sayesinde termal radyasyona karşı bir bariyer oluşturabilirler. Bu özellik, hayatta kalma durumlarında, örneğin hipotermi riskine karşı korunmada oldukça yararlıdır, çünkü bu yansıtıcı yüzeyler vücut ısısını korumaya yardımcı olur.

Şekil 2: Folyo üretim süreci.

Platin Folyo Uygulamaları

Platin, inert ve reaktif olmayan doğası sayesinde birçok farklı alanda kullanılmaktadır. Bu metaller arasında en önemli özelliklerinden biri, ağırlık ve ölçü standartlarının belirlenmesinde yaygın olarak kullanılmasıdır. Ayrıca, elektronik sektöründe yüksek sıcaklıklara karşı duyarlı elektrik kontaklarının üretiminde ve elektrokimyasal çalışmalar ile platin kaplama endüstrilerinde elektrot üretiminde de tercih edilir.

Platinin önemli bir kullanım alanı araç egzoz katalizörleridir. Bu uygulamada, seramik petekler platin folyo ile kaplanarak egzoz gazlarının arıtılmasında kullanılır. Platin, mücevher üretiminde de iyi bilinen bir malzemedir ve bu alanda sıklıkla tercih edilir.

Platin folyo, sıcaklık sensörleri üretiminde de kullanılır. Bu uygulamada, kendinden yapışkanlı iki poliimid folyo arasına katı platin tel sarılır. Sarım uzunluğu ayarlandıktan sonra bu folyolar birleştirilir. Platin folyo sıcaklık sensörleri, -80 ila +180°C arasındaki sıcaklık aralıklarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır ve hafif kavisli ya da düz yüzeylerde ölçüm yapmak için idealdir. Esnek yapıları ve küçük kalınlıkları sayesinde zor erişilen alanlarda ölçüm yapılmasını kolaylaştırır. Platin folyonun düşük öz kütlesi ve geniş yüzey alanı, sıcaklık sensörlerinin uygulandığı yerde hızlı tepki vermesini sağlar. Bu özellikler, platin folyo sıcaklık sensörlerini birçok uygulama için uygun bir seçenek haline getirir.

Sonuç

Platinin doğal özellikleri, bilim, elektronik ve endüstriyel uygulamalar için ideal bir malzeme haline gelmesine katkıda bulunmuştur. Platinin inert (reaktif olmayan) yapısı, sünekliği (esnekliği) ve dövülebilirliği (şekillendirilebilirliği), yüksek saflıkta ve istenen kalınlıklarda platin folyo üretimini mümkün kılar. Bu özellikler, platin folyonun, çok çeşitli uygulamalarda kullanılan umut verici ve çok yönlü bir ürün olmasına yol açmıştır.

Platinin inertliği, kimyasal reaksiyonlara kolaylıkla katılmaması, bu metalin bilimsel araştırmalarda ve hassas cihazlarda güvenle kullanılabilmesini sağlar. Ayrıca, sünek ve dövülebilir olması, platinin çok ince folyolar halinde işlenmesine olanak tanır, bu da onu elektronik ve endüstriyel uygulamalar için özellikle uygun hale getirir. Bu kombinasyon, platinin geniş bir kullanım yelpazesine sahip olmasını ve çeşitli sektörlerde tercih edilen bir malzeme olmasını sağlar.

Nanografi ile geleceğe adım atın, daha fazla bilgi edinmek için web sitemizi ziyaret edin.

Kaynakça

Hein, S. & Geller, W. The Platinum Foil Technique: History, indication, Fabrication, and Fit. Quintessence Dent. Technol. 318–333 (2011).

Platinum | Color, Symbol, Uses, & Facts | Britannica. (n.d.). Retrieved December 26, 2023, from https://www.britannica.com/science/platinum

Quality Control : UACJ Foil Corporation. (n.d.). Retrieved December 26, 2023, from https://ufo.uacj-group.com/en/techno/quality.html