Platin1

P L A T I N

seit 1748 von span. <platina>, <plata>(span. Verkleinerungsform f. Silber), später neulateinisch <aes platinum>(Platinmetall)

Chem. Bezeichnung:

Dichte: 21,45

Schmelzpunkt: 1774 C°

Neben Platin sind weitere 6 Platinnebenmetalle entdeckt worden. (Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium)

Platin kommt in der Erdkruste in einer Konzentration von nur durchschnittlich 0,005g/t vor. Damit steht es nach dem Gold an 76 Stelle der Häufigkeit der Elemente und stellt eindeutig seine relative Seltenheit dar.

Geschichtliches:	Die ältesten und bekanntesten Funde von bearbeitetem Platin stammen von den Inkas und wurden auf 500v.Chr. bis 500n.Chr. datiert.
	Archäologen konnten durch Funde belegen, wie die Menschen dieser Kultur bereits in der Lage waren, mit einigen technischen Tricks, jedoch mit einfachsten Mitteln, Platin zu verarbeiten.
	In Europa traten Platinlegierungen schon Anfang bis Mitte des 18. Jahrhunderts vereinzelt auf.
	In der Zeit um 1720 wurde Porzellan hergestellt dessen Ornamente mit einer Folie aus feingehämmertem Platin ausgelegt waren.
	In der 2. Hälfte des 18. Jahrhunderts entstanden für den französischen Hof neben kleineren Arbeiten wie Frackknöpfen und Uhrketten bereits Platingeschirr. Z.B.. Milchkannen, Zuckerdosen, Kaffeekannen, Salzstreuer, Leuchter und Schmuckdosen. Im Metropolitan Museum Of Art in New York befindet sich heute eine Zuckerdose aus dieser Zeit.
	Ab 1750 prägte sich der Begriff <weißes Gold>. Platin wurde in Europa fortan schnell interessant und immer begehrter. Dies lag zunächst an seinem geringen Preis und der annähernden gewichtsmäßigen Übereinstimmung mit Gold. Dadurch wurde es möglich Gold zu verfälschen, ohne dass dies durch die übliche Dichtebestimmung fest zustellen war. 1758 untersagte die spanische Regierung aus diesem Grunde den Platinhandel und erwog sogar die Versenkung des gewonnenen Platins im Meer.
	Erste wissenschaftliche Untersuchungen wurden um 1750 von dem Engländer Watson an der <Royal Society> in London gemacht. Er untersuchte Platinproben aus Kolumbien. Bei einem Vortrag über ein neues Halbmetall wies er darauf hin, er habe keine neuen Entdeckungen gemacht und wisse nichts, was den Spaniern nicht schon seit langem bekannt sei. Trotzdem gilt Watson bis heute als der Entdecker des Platin.
	1779 gelang es unter Verwendung von Arsen einen sog. Platinschwamm herzustellen, welcher dann zusammengeschweißt werden konnte. Auf diese Weise entstanden die ersten Platintiegel.
	Auch die ersten Platin-Gedenkmünzen (Spanien 1780,Frankreich 1799 und die russischen Platindukaten 1828-1845) wurden aus Platinschwamm geprägt.
	Erst 1847 wurde das Knallgasgebläse entwickelt, mit dem seither das Schmelzen von größeren Platinmengen möglich wurde.
	Reines Platin zu isolieren gelang erst, nachdem alle Platinbegleitmetalle entdeckt waren. Das letzte Platinmetall Ruthenium entdeckte 1844 der russ. Chemiker C.Claus.
	Bis zum Jahre 1825 stammte fast die gesamte Förderung an Platinmetallen aus Kolumbien. Dann erreichte Russland mit seinen 1819 entdeckten Platinfunden des Ural einen neuen Höhepunkt. Mit 3500kg im Jahre 1843 überstieg die Produktionsmenge den damaligen Weltbedarf, sodass Platinmünzen wegen des einsetzenden Preisverfalls wieder eingezogen werden mussten. 1902 förderte Russland bereits 94% der Weltplatinproduktion und man konnte bis 1920 von einer Monopolstellung Russlands sprechen.
	1925 wurden in Südafrika riesige Platinvorkommen entdeckt. Weitere Platinvorkommen wurden gefunden in Kanada 1912, Alaska 1936, Japan 1920, Borneo 1890, Sierra Leone 1935, Australien 1898.
	Mit der Ausweitung der Platinproduktion seit Beginn des 19. Jahrhunderts nahmen auch die Anwendungsbereiche schnell zu. 1800 entstehen Laborgeräte und Retorten zur Schwefelsäurefabrikation, 1817 wurde mit Hilfe von Platindrähten die ersten Glühlampen entwickelt, 1843 wird die erste härtbare Platin-Iridium-Legierung entwickelt, 1878 erfolgt die Herstellung des <Urmeters> aus einer Platiniridiumlegierung. Seit 1890 wird in den USA, seit 1905 in Pforzheim Platin zu Schmuck verarbeitet. Seit 1930 findet Palladium Verwendung in der Dental- und Elektrotechnik, 1955 setzt sich Platin in der Benzinveredelung durch.

























Eigenschaften	von reinem Platin
	Platin hat eine grauweiße Farbe mit bläulichem Stich. Es ist gut zu hohem Glanz polierbar.
	Es läßt sich zu Folien von 0,0025mm Stärke walzen und zu einem Draht von nur 0,001mm Durchm. ziehen.
	Die Härte von Platin entspricht der Mohshärte von 4-5 und übersteigt damit die Härte von Gold und Silber.
	Die Dichte von Platin kommt verglichen mit allen anderen Metallen der des Goldes am nächsten und wird nur noch von Iridium und Osmium übertroffen.
	Platin hat von allen Edelmetallen die geringste Leitfähigkeit für Wärme und Elektrizität, sowie die geringste Wärmeausdehnung. Es kann nur in einer Knallgasflamme, oder in Hochfrequenzöfen geschmolzen werden.
	Als echtes Edelmetall ist Platin natürlich weitgehend resistent gegen Korrosion von Luft, Sauerstoff und Säuren.

Platingewinnung
und Raffination
	Bei platinhaltigen Golderzen, sowie bei den kanadischen Kupfer-Nickel-Magnetkiesen wird zunächst in einem speziellen Anreicherungsverfahren ein Konzentrat hergestellt. Die bei der anschließenden Verhüttung im Nickel angereicherten Platinmetalle, werden daraufhin im Elektrosyseverfahren in Form von Anodenschlamm abgetrennt.
	Bei den südafrikanischen Erzen wird eine andere Methode verwendet. Diese Erze werden durch sog.Flotation, eine Schwimmaufbereitung angereichert, wobei das gemahlene Gemisch aus Erzen und Gestein mit Wasser und Öl vermischt wird. Das Erz sammelt sich in der schäumenden Ölschicht und kann später durch Filtrieren und Abpressen vom Öl getrennt werden. Darauf folgt die Verhüttung und die elektrolytische Trennung der Platinmetalle vom Nickel wie beim kanadischen Verfahren.
	Erze aus sekundären Lagerstätten werden durch Sedimentation (Waschprozesse) und Flotation zu Rohplatin angereichert.
	Russisches Rohplatin enthält 77,5% Platin und 7,45% andere Platinmetalle.
	Kolumbianisches Rohplatin enthält 80% Platin und 6,45% andere Platinmetalle.

	Die Raffination von Platin ist äußerst kompliziert.
	Zuerst wird das Rohplatin in Königswasser(3T konz. Salzsäure, 1T konz. Salpetersäure) aufgelöst. Wird Osmium vermutet, erfolgt der Prozess in einer geschlossenen Destillieranlage unter Zugabe von Salpetersäure. Das Osmium entweicht als Osmiumtetroxid und wird in einem Behälter aufgefangen und mit Zinkstaub zu reinem Osmium reduziert. Das übrige Königswasser wird eingedampft und mit Salmiak ausgefällt, abfiltriert und ausgeglüht. Das gewonnene Platin-Iridiumpulver wird jetzt mit verdünntem Königswasser weiterbehandelt, um das Iridium abzutrennen. Das gelöste Platin wird mit Salmiak ausgefällt und abfiltriert. Durch Ausglühen des Filtrats entsteht sog. gereinigtes Platin in Pulverform mit einem Feingehalt von ca. Pt 992,3/°°°. Um daraus handelsübliche Feingehalte herzustellen muss dieses Platin mit Blei legiert werden und mit Salpetersäure aufgelöst werden und anschließend wieder in Königswasser zu den gewünschten Feingehalten weiterraffiniert werden.
	Aus dem übrigbleibenden Filtrat wird durch Ammoniakalisieren und anschließendem Ansäuern der Lösung das Palladium ausgefällt, welches anschließend im Wasserstoffstrom geglüht in Pulverform übergeht.
	Das verbleibende Rhodium-Ruthenium-Pulver wird nach dem Einschmelzen bei ca.350°C erhitzt, wobei das Ruthenium als Rutheniumtetroxit abdestilliert und nach einer Reinigung in verd. Salzsäure im Wasserstoffstrom in reines Rutheniumpulver überführt wird.
	Das verbleibende Rhodium wird wird von eventl. noch vorhandenen Verunreinigungen im Chlorstrom befreit. Zuletzt wird dieser Rückstand im Wasserstoffstrom zu reinem Rhodium reduziert.
	Bei der Raffination entstehen 3 handelsübliche Qualitäten von Platin.
	1.Technisch reines Platin oder auch Geräteplatin genannt. (995/°°° , enthält noch min. 0,4% andere Pt-Metalle)
	2.Chemisch reines Platin ( 999/°°°, enthält weniger als 0,05% übrige Pt-Metalle)
	3.Physikalisch reines Platin (999,9/°°°)
	Die übrigen Platinmetalle gelten mit 999/°°°Feingehalt als handelsüblich.


Platinnebenmetalle
	Ruthenium	bekam seinen Namen von seinem Entdecker, dem russ. Chemiker C.Claus, der es nach dem alten Namen für Ukraine (Ruthenien) benannte. Es ist ein weißliches bis graues Metall, dass sich auf Grund seiner sehr hohen Sprödigkeit leicht zu Pulver zerreiben lässt. Es ist das seltenste aller Platinmetalle. Es ist sehr korrosionsbeständig und kann lediglich von sauerstoffreicher Salzsäure angegriffen werden. Ruthenium ist nicht spanabhebend verarbeitbar und wird daher in der Schmuckbranche nur als Legierungsmetall für andere Pt-und Pd-Legierungen verwendet.
	Rhodium	erhielt seinen Namen wegen der rosenroten Farbe vieler seiner Verbindungen( griech.<rhodeos>rosenfarbig) ist ein weißes Metall, der Farbe des Platin sehr ähnlichen. Wie Ruthenium ist auch Rhodium nur in sauerstoffreicher Salzsäure löslich. Es wird wegen seiner hohen Korrosionsbeständigkeit und seiner guten optischen Eigenschaften hauptsächlich für galvanische Überzüge auf Silber-, Platin- und Weißgoldwaren verwendet (rhodinieren)
	Osmium	erhielt seinen Namen wegen des ihm anhaftenden Geruchs seines Oxids (griech. <osme>Geruch). Es ist ein blaugraues, in Pulverform ein blauschwarzes Metall mit sehr hoher Sprödigkeit. Es hat die höchste Dichte und Schmelzpunkt aller beständigen Elemente. Es ist beständig gegen sauerstoffreiche Säuren, kann jedoch von Pottasche und Kaliumclorat angegriffen werden. Das Metall wird technisch kaum verwendet. Harte Füllfederspitzen wernden aus einer Iridium-Osmium.Legierung gefertigt.
	Iridium	erhielt seinen Namen wegen der Vielfarbigkeit seiner Verbindungen ( griech. <irideios>regenbogenfarbig. Es ist ein silberweißes, sprödes und sehr hartes Platinmetall, das selbst bei Rotglut nur sehr schwer verformbar ist. Iridium ist nur in heißer sauerstoffreicher Salzsäure, geschmolzenem Ätzkali, sowie geschm. Pottasche löslich, somit also auch sehr korrosionsbeständig. Es wird auf Grund seiner außerordentlichen Härte als härtebildendes Metall in Platinlegierungen verwendet. Iridium wurde um 1935 in den USA wegen seines hohen Wertes häufig als eigenständiges Schmuckmetall verarbeitet.
	Palladium	erhielt seinen Namen von seinem Entdecker Wollaston wegen des kurz zuvor von Herschel entdeckten Planetoiden Pallas. Es hat eine silberweiße, dem Silber sehr ähnliche Farbe. Es übertrifft mit seiner Zähigkeit sogar das Platin. Dehnbarkeit und Härte sind jedoch etwas geringer. Es ist das unedelste aller Platinmetalle, hat die geringste Dichte, hat den niedrigsten Schmelzpunkt und ist somit auch am leichtesten legierbar. Es ist nicht so korrosionsbeständig wie die anderen Platinmetalle. Besonders heiße Schwefelsäure, verdünnte Salpetersäure und Königswasser greifen Palladium an. In der Schmuckfertigung ist Palladium ein eigenständiger Werkstoff und wird in verschiedenen Legierungen angeboten. Es findet Verwendung als Legierungsbestandteil in Weißgolden, die besonders für Fassungen geeignet sind, sowie als Legierungspartner des Platins und einigen Silberlegierungen. In der chemischen Technik wird Palladium als Katalysator verwendet, in der Porzellanherstellung wird daraus ein besonderes Schwarz hergestellt.




Eigenschaften der reinen Platinnebenmetalle

	Ruthenium	Rhodium	Palladium	Osmium	Iridium	Platin
Chemisches Symbol	Ru	Rh	Pd	Os	Ir	Pt
Ordnungszahl	44	45	46	76	77	78
Dichte (g/cm³)	12,304	12,42	12,03	22,7	22,65	21,45
Schmelzpunkt (°C)	~2400	~1966	~1557	~2700	2454	1774
Brinellhärte (N/mm²)	220	127	47	~350	179	56
Bruchdehnung (%)	5	9	25	-	6	41
Zugfestigkeit (N/mm²)	378	410	184	-	491	140






















die wichtigsten
Pt-Legierungen
	Platin wird nicht unlegiert, in reinem Zustand verarbeitet. Härte, Zugfestigkeit und Bruchdehnung sind zu gering.
	Auch muss der hohe Schmelzpunkt und die hohe Dichte mit Zusatzmetallen, meist Kupfer, Gold, Rhodium, Iridium, Palladium, Kobalt, verändert werden.
	Laut internationaler Punziergesetze dürfen lediglich Platinlegierungen mit einem Mindestfeingehalt von Pt 950/°° gestempelt werden. Somit darf eine Pt-Legierung für den Export nur max. 5% Zusatzmetalle enthalten.

	Platin-Kupfer-Legierung
	Kupfer als Legierungsmetall wirkt stark härtesteigernd.
	Diese Legierung ist gut zu spangebender Bearbeitung zu gebrauchen, hingegen weniger gut für Treib- und Biegearbeiten und Fassungen geeignet.

	Platin-Gold-Legierung
	Diese Legierung ist sehr korrosionsbeständig und findet daher eher Verwendung für Laborgeräte Tiegel), als für Schmuckzwecke.

	Platin-Rhodium-Legierung
	Die Legierung hat eine hellere Farbe als reines Platin und ist wegen seiner sehr hohen Dehnbarkeit für Schmuckfassungen geeignet. Auf Grund der hohen Resistenz gegen Hitze und Korrosion werden Pt-Rh-Legierungen in der Chemischen Industrie als Katalysator bei der Ammoniakverbrennung, zur Herstellung von Ofenauskleidungen, zum Schmelzen hochwertiger Gläser und zur Herstellung von Thermoelementen verwendet.

	Platin-Iridium-Legierung
	Diese Legierung liegt in ihrer Härte zwar knapp unter der Pt-Cu- und der Pt-Au-Legierung, jedoch ist ihre Dehnbarkeit unerreicht. In der Schmuckherstellung wird diese Legierung daher hauptsächlich für mechanisch stark beanspruchte und federnde Teile wie Nadeln, Federn, Stifte und Ösen gebraucht.

	Platin-Palladium-Legierung
	Da reine Pt-Pd-Legierungen zu weich wären, werden dieser Legierung etwas Iridium zugesetzt. Das bewirkt einen Anstieg der Härte, gleichzeitig jedoch nimmt die Bruchdehnung und die Zugfestigkeit erheblich ab.
	Daher ist diese Legierung sehr gut als Fasserplatin und andere Juwelenarbeiten geeignet.

Platinlegierungen

Handelsübliche Bezeichnung Legiermetalle

Zusammensetzung

Sonstige

Dichte

Schmelzpunkt

Brinellhärte

Zugfestigkeit

Bruchdehnung

Juwelierplatin

960

40 Cu

20,3

1730

110

363

Fasserplatin

960

20,8

1750

314

Platin-Gold 95/5

950

1670

334

Platin-Rhodium 95/5

950

20,65

~1820

235

Platin-Iridium 95/5

950

21,5

1780

226

Platin-Iridium 90/10

900

100

21,6

1790

110

353

Juwelenplatin

900

100

20,5

~1740

373

Juwelenplatin

800

200

19,6

~1730

412

Platin-Iridium 80/20

800

200

21,7

1815

190

638

Mit Platin gestalten:

Platin ist also ein Edelmetall mit ganz besonderen Eigenschaften und außergewöhnlichen technischen Daten.

Was bedeutet dies für den Goldschmied?

Der platinverarbeitende Goldschmied muss zunächst über ein erhebliches Maß mehr an technischem Wissen und Materialerfahrung verfügen, um mit diesem Werkstoff befriedigende Ergebnisse zu erreichen. Er muss zusätzliche Geräte zur Verfügung haben und er muss erheblich mehr Zeitaufwand und Materialverlust für die Fertigung einkalkulieren. Dieser Mehraufwand an Geräte- und Werkzeuginvestition, sowie die höheren Fertigungszeiten für Platinschmuckstücke führen dazu, dass die Preise entsprechend höher ausfallen als für andere Schmuckstücke.

Auf Grund der außerordentlichen Eigenschaften des Platin eröffnen sich dem Goldschmied und Schmuckgestalter ganz neue Fertigungstechniken in seine Gestaltungsmöglichkeiten aufzunehmen. Der hohe Schmelzpunkt beispielsweise erlaubt eine spezielle Intarsien- oder Einschweißtechnik, die eben nur mit Platinmetallen möglich ist und damit gewissermaßen auch ein erstes Erkennungszeichen für Platinschmuck darstellt. Z.B.. können Muster, Ornamente, etc. in Vertiefungen, die auf verschiedenste Weise in den Platingrundkörper eingebracht wurden, in Gold dargestellt werden. Dazu werden die Vertiefungen, ähnlich wie beim Emaillieren, Feingold (1000/°°) eingeschweißt und im weiteren Arbeitsablauf bis auf das Niveau des Platinkörpers wieder bündig abgezogen. Diese oft genutzte und für Platin typische Technik kann bei entsprechender Gestaltung sehr eindrucksvoll wirken, ist jedoch immer sehr zeitaufwendig und beinhaltet einen hohen Materialverlust von Feingold.