أسود بلاتيني

البلاتين الأسود ( Pt black ) هو مسحوق ناعم من البلاتين يتميز بخصائص تحفيزية جيدة . سُمي بالبلاتين الأسود نسبةً إلى لونه الأسود. يُستخدم في العديد من التطبيقات؛ كقطب كهربائي رقيق، ومحفز لغشاء خلية الوقود، أو كعامل تحفيزي لإشعال الغازات القابلة للاشتعال في مصابيح الغاز ذاتية الإضاءة، والأفران، ومواقد الطهي.

يمكن تصنيع مسحوق البلاتين الأسود من كلوروبلاتينات الأمونيوم عن طريق التسخين عند 500  درجة مئوية في نترات الصوديوم المنصهرة لمدة 30 دقيقة، ثم سكب المصهور في الماء، وغليه، وغسله، واختزال المسحوق البني (الذي يُعتقد أنه ثاني أكسيد البلاتين) باستخدام غاز الهيدروجين للحصول على البلاتين الأسود. ^{[ 1 ]}

قبل عملية البلاتين، يتم تنظيف سطح البلاتين عن طريق غمره في الماء الملكي (محلول بنسبة 50%، أي 3 أحجام من  حمض الهيدروكلوريك بتركيز 12 مول/كجم، وحجم واحد من حمض النيتريك بتركيز 16 _مول  /كجم ، و4 أحجام من الماء). ^{[ 2 ]}

تُجرى عملية البلاتين عادةً باستخدام محلول مائي يحتوي على 0.072  مول/كجم من حمض الكلوروبلاتينيك و0.00013  مول/كجم من أسيتات الرصاص ، بكثافة تيار 30 مللي أمبير/سم² ^لمدة تصل إلى 10 دقائق. ينتج عن هذه العملية غاز الكلور عند المصعد؛ ويُمنع تفاعل الكلور مع المهبط باستخدام حاجز مناسب (مثل قرص زجاجي مسامي ). ^{[ 2 ]}

يوصي مؤلف آخر ^{[ 1 ]} بالطلاء الكهربائي بكثافة تيار تبلغ 5 مللي أمبير/سم ² مع عكس القطبية كل 30 ثانية لمدة 15 دقيقة.

بعد عملية البلاتين، يجب شطف القطب الكهربائي وتخزينه في الماء المقطر. يفقد القطب الكهربائي خصائصه التحفيزية عند تعرضه للهواء لفترات طويلة.

ابتكر لومر وكورلبوم عملية الطلاء الكهربائي بالبلاتين الأسود على البلاتين عندما عجزا عن إعادة إنتاج رقائق البلاتين المغطاة بسخام المصابيح التي استخدمها لانغلي في أجهزة قياس الإشعاع الحراري . ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} عندما لم يلتصق البلاتين الأسود بالكاثود، وجدا أن إضافة حوالي 1% من كبريتات النحاس إلى حمض الكلوروبلاتينيك في المحلول الإلكتروليتي يحسن النتائج. لاحقًا، وجدا أن نسبة أقل بكثير من أسيتات الرصاص تعطي نتائج أفضل من كبريتات النحاس.

الإسفنج البلاتيني هو شكل مسامي من البلاتين ذو لون رمادي مائل للسواد، يتميز بقدرته على امتصاص كميات كبيرة من الغازات، مثل الهيدروجين والأكسجين، مما يجعله مناسبًا للاستخدام كعامل حفاز في العديد من التفاعلات الغازية، كأكسدة الأمونيوم. كما يُستخدم في إشعال الغازات القابلة للاحتراق. ويُستخدم أيضًا كمادة خام في صناعة الأجهزة الإلكترونية، والصناعات الكيميائية، والسبائك الدقيقة. بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم كعامل فعال سطحيًا . وهو قابل للذوبان في الماء الملكي، ويتكون من كتلة من الجزيئات المعدنية.

وهو مصنوع من كتلة من جزيئات البلاتين ذات الخصائص التالية:

• محتوى البلاتين (Pt): ≥99.9%
• محتوى الحديد (Fe): ≤0.005%
• مساحة السطح النوعية: 40-60 م² ^/ غ
• حجم الجسيمات: أقل من 10  نانومتر
• رمز خطير: F
• مستوى الخطورة: R11
• مستوى الأمان: S16
• رقم الأمم المتحدة: 3089

يُحضّر هذا المركب بغمس الأسبستوس في حمض الكلوروبلاتينيك أو كلوروبلاتينات الأمونيوم ، ثم تُحرق المادة لإنتاج إسفنج البلاتين. ويمكن تحضيره أيضاً بتسخين كلوروبلاتينات الأمونيوم بشدة . وتختلف خصائصه التحفيزية تبعاً لطريقة التصنيع. ^{[ 1 ]}

في حمض الهيدروكلوريك المشبع بالهيدروجين ، لوحظ أن قطب البلاتين اللامع يكتسب جهدًا موجبًا مقارنةً بجهد قطب البلاتين الأسود عند تيار صافٍ صفري (+340  ملي فولت عند درجة حرارة الغرفة). ومع ارتفاع درجة الحرارة إلى 70  درجة مئوية، انخفض فرق الجهد إلى الصفر. ^{[ 7 ]} لا يزال سبب ذلك غير واضح تمامًا، على الرغم من وجود عدة تفسيرات مقترحة.

• قطب الهيدروجين القياسي
• الجهد الزائد
• محفز أدامز (ثاني أكسيد البلاتين)
• نيكل راني (عامل حفاز)