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Acesso em 20/07/2024 às 15h02.

Elementos Químicos – Platina

Elementos Químicos – Platina

 

Rara, cara, poderosa. Esta é a platina

 

Foto: Joel Zar on pexels

 

A platina é um metal que remete a prestígio, valor e poder. As bodas de platina comemoram um casamento de 65 anos; quando as músicas ainda eram gravadas em meios físicos, como vinil ou CD, os discos que vendiam alguns milhares de cópias ganhavam um disco de platina para simbolizar o feito; o prêmio hoje foi atualizado para plataformas de streaming. Joias e relógios de grife são valiosos e admirados por sua beleza, pois são feitos com platina.

O nome platina é um diminuitivo de prata em espanhol. O nome foi dado numa época em que aquele era um metal sem importância, o ouro que ainda não tinha “amadurecido”, no entender dos antigos colonizadores espanhóis da América do Sul.

A história das descobertas envolvendo este precioso metal inclui aventuras, como o ataque de piratas ao galeão espanhol que levava o descobridor da platina, Antonio de Alloa, e sua posterior captura pelos ingleses.

Novas tecnologias

 

Platina. Foto Chip Clark, Smithsonian Institution/U.S. Geological Survey

 

A platina é um metal macio, denso e dúctil, muito resistente à corrosão. Tem número atômico 78 e símbolo Pt. Ela está no grupo 10 da tabela periódica, junto com o níquel e o paládio. A platina e o paládio são elementos raros, a platina é o 71o elemento mais abundante na crosta terrestre, embora os dois sejam razoavelmente mais abundantes que os outros metais do grupo da platina – paládio (Pd), irídio (Ir), ródio (Rh), rutênio (Ru) e ósmio (Os). Os metais do grupo da platina ocorrem em traços nos minérios dos sulfetos de cobre e níquel. [1,2]

A platina não sofre oxidação ao ar em qualquer temperatura, é resistente a muitos produtos químicos e possui um ponto de fusão muito alto; 1768°C, ponto de ebulição de 3825°C e densidade de 21,45g/cm3, isto é,  21,45 vezes mais densa que a água. Assim, quando as condições exigem, peças de platina, como cadinhos e eletrodos, são usadas no laboratório. O metal não reage com ácidos clorídrico e nítrico concentrados isoladamente, mas reage com a mistura destes ácidos concentrados (água regia – 3HCl : 1HNO3) formando o ácido cloroplatínico (H2PtCl6). [3]

O metal é extensamente utilizado em joalheria, para montagem de anéis de diamantes e outras peças, na fabricação de fios e em muitos instrumentos valiosos, como elementos de termopares (sensores de temperatura). Ele também é usado para contatos elétricos. [4,2]

 

Cilindro de platina e irídio foi a unidade padrão de massa referente a 1 quilograma. Foto BIPM, via Wikimedia Commons

 

Um cilindro de platina com 10% de irídio, produzido em 1879, foi por mais de 130 anos o parâmetro para a definição mundial da unidade padrão de massa referente a 1 quilograma. O cilindro, apelidado de Grande K, é mantido em uma sala especial em Paris, no Bureau Internacional de Pesos e Medidas. Desde 2019 o padrão do quilograma é definido com base na constante de Planck, já que o Grande K perdia massa. [5,6]

A platina reveste a ponta dos mísseis, os bicos de combustível para motores a jato e outros dispositivos que têm de operar com segurança por longos períodos a altas temperaturas. Os fios de resistência de platina são usados em fornos de alta temperatura. Os anodos de platina são usados em sistemas de proteção catódica para evitar a corrosão em navios, canalizações e atracadouros sujeitos à ação da água do mar. [1]

Mas o principal uso da platina é em conversores catalíticos para carros, caminhões e ônibus, que corresponde a cerca de 50% da demanda do metal a cada ano. Isso ocorre porque a platina é muito efetiva para converter emissões dos motores dos veículos em compostos menos prejudiciais ao meio ambiente. [4]

Os conversores catalíticos combinam monóxido de carbono e o combustível não queimado no sistema de exaustão do carro com o oxigênio do ar, formando dióxido de carbono (CO2) e vapor de água (H2O). A platina é também usada como catalisador na produção do ácido sulfúrico (H2SO4) e no craqueamento dos produtos de petróleo. Células de combustíveis, equipamentos que combinam hidrogênio e oxigênio para produzir eletricidade e água, também usam platina como catalisador. [1]

 A indústria de eletrônicos usa a platina para os discos rígidos de computadores. Ela também é usada para produção de fibras ópticas e LCDs, lâminas para turbinas, velas de ignição, marcapassos e obturações dentárias. Os compostos de platina são importantes para as drogas que compõem a quimioterapia usada para tratar o câncer. [4]

Vídeo da Universidade de Nottingham com legendas em português mostra as propriedades e características da platina. Assista:

 

 

Cara e rara

A platina não tem papel biológico conhecido e não é tóxica.[4]

Embora as estimativas de abundância variem consideravelmente, estima-se que a platina seja encontrada na crosta terrestre em apenas 0,01 ppm (partes por milhão). Platina e paládio, outro metal raro do grupo 10, são geralmente associados com outros metais do grupo da platina e ocorrem em locais como depósitos de aluviões ou como sulfetos ou arsenetos nos minerais que contêm sulfetos de níquel, cobre e ferro. [7]

Até 1820 todos os metais de platina eram originários da América do Sul, mas em 1819 a descoberta de novos depósitos nos Urais tornou a Rússia o principal produtor do metal pelo próximo século. Nos últimos anos, as minas de cobre-níquel na África do Sul e Rússia tornaram-se as maiores fontes de platina, acrescidas pela produção de Sudbury, no Canadá. [7]

Em 2021, os maiores produtores de platina foram África do Sul, Rússia e Zimbabwe, de acordo com o Serviço Geológico dos Estados Unidos. A produção mundial em 2021 foi de 180 mil quilos. As maiores reservas estão no Complexo de Bushvel, na África do Sul. [8]

O Brasil não produz platina, mas uma empresa multinacional – a Brasil Platina Group Metals (BPGM) – iniciou em 2022 sondagens em Curionópolis, no Pará, em um projeto de extração de metais raros, como platina, ródio e paládio. Se o metal for encontrado, esta pode ser a primeira mina de platina fora de países como Rússia e África do Sul. A BPGM é controlada por investidores canadenses e sul africanos. [9]

História

 

Objeto de ouro e platina da cultura pré-colombiana La Tolita, do Equador. https://www.langantiques.com/university/platinum-2/

 

A platina impura parece ter sido empregada acidentalmente por artesãos do Antigo Egito em substituição à prata, e foi certamente usada para fazer pequenos objetos em joalheria pelos indígenas do Equador e do Peru antes da conquista espanhola. A introdução do metal na Europa é uma história complexa e cheia de aventuras. [7]

Os conquistadores espanhóis do século 16 na América do Sul viam a platina como uma impureza, um metal branco que surgia quando eles tentavam obter ouro e, para piorar, era difícil de separar do ouro. Naquela época acreditava-se que os metais amadureciam, e a platina era o ouro que não havia amadurecido ainda, por isso ela era jogada de volta aos rios na esperança de que continuasse a maturar. [4]

 

Retrato do naturalista, escritor e almirante da Real Armada Espanhola Antonio de Ulloa (1716-1795), descobridor da platina. Andrés Cortés y Aguilar, via Wikimedia Commons.

 

Em 1736, Antonio de Ulloa, um astrônomo, naturalista e oficial da marinha da Espanha, observou o metal, impossível de ser trabalhado, nas minas de ouro onde hoje é a Colômbia. Voltando para casa em 1745, seu navio foi atacado por piratas e finalmente capturado pela armada britânica. Ele foi levado a Londres e suas anotações foram confiscadas. Por sorte, Olloa foi bem recebido por membros da Sociedade Real e acabou sendo aceito nos quadros da sociedade em 1746, quando seus papéis lhe foram devolvidos. [7]

Em 1741, Charles Wood levou à Inglaterra as primeiras amostras do metal e, seguindo-se à publicação dos relatórios de Olloa em 1748, as pesquisas sobre suas propriedades foram iniciadas na Inglaterra e na Suécia. A platina ficou conhecida como “ouro branco”. [7]

As propriedades da platina fizeram com que ela desafiasse a identificação e a classificação até o século 18. Seu alto ponto de fusão e ampla resistência química dificultavam a obtenção de uma amostra pura do metal. A classificação da platina como metal precioso foi estabelecida inicialmente no século 18 por Henrik Sheffer, que teve sucesso em fundi-la ao adicionar arsênio. Três químicos, Lavoisier, Seguin e Musnier, começaram a trabalhar juntos no final do século 18 para melhorar o design de seus fornos e assim conseguir fundir a platina sem o uso de substâncias como arsênio. [4]

Lavoisier teve sucesso ao fundir a platina usando oxigênio, mas ainda assim se passaram muitos anos até que um processo para obter platina comercialmente fosse desenvolvido. Em 1859 um método para fundir mais de 15 quilos de platina usando um forno revestido com cal e tendo gás de carvão como combustível foi descrito por Deville e Debray. O século 19 também viu o desenvolvimento da primeira célula de combustível usando eletrodos de platina. [4]

 

Referências

1-The Element Platinum. Disponível em https://education.jlab.org/itselemental/ele078.html. Acesso em 23/09/2022.

2-Lee J. D. Química inorgânica não tão concisa. Trad. da 4ª edição. Ed. Edgard Blucher. 1996

3-Weller M; Overton T., Rourke J., Armstrong F. Química inorgânica. 6ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2017.

4-Platinum2. Disponível em https://www.rsc.org/periodic-table. Acesso em 22/09/2022.

5-Gray T. Os Elementos. Ed. Blucher. 2011.

6-Medidas de Massa. Disponível em https://www.todamateria.com.br/medidas-de-massa/#:~:text=A%20unidade%20padr%C3%A3o%20de%20massa,34%20m2kg%2Fs. Acesso em 07/10/2022.

7-Greenwood N., Earnshaw A. Chemistry of the Elements. 2ª ed. Butterworth Heinemann, 1997.

8-Platinum-Group Metals Statistics and Information. Disponível em https://www.usgs.gov/centers/national-minerals-information-center/platinum-group-metals-statistics-and-information. Acesso em 23/09/2022.

9-Brasil Platina Group Metals faz sondagens em Curionópolis para projeto de extração de metais. Disponível em https://www.zedudu.com.br/brasil-platina-group-metals-faz-sondagens-em-curionopolis-para-projeto-de-extracao-de-metais/ Acesso em 23/09/2022.

 

ATENÇÃO! Os experimentos com substâncias químicas mostrados nos vídeos aqui incluídos só devem ser reproduzidos na presença de um profissional ou professor de química, e em ambiente controlado. Não tente reproduzir esses experimentos por conta própria.

 

Texto produzido pela Assessoria de Comunicação e Marketing do CRQ-IV/SP,  sob a supervisão de
Márcia Guekezian, coordenadora do curso de Engenharia Química Faculdde de São Bernardo do Campo
Publicado em  11/102023

 

 

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