البلاتين عنصر فلزي رمزه Pt وعدده الذري 78، ويتميز بلون أبيض فضي ومقاومة عالية للتآكل. يظهر اسمه في الحلي وفي تطبيقات صناعية تتعلق بالتحفيز والحرارة. لفهم هذه الاستخدامات نميز العنصر نفسه من سبائكه، ثم نربط الخاصية بالدور الذي تؤديه، بدلاً من الحكم على المادة من لونها وحده. [1]
كيف نقرأ بيانات البلاتين؟
يقع البلاتين في المجموعة 10 والدورة السادسة. وتورد الجمعية الملكية للكيمياء كثافته بنحو 21.5 جراماً لكل سنتيمتر مكعب، ودرجة انصهاره 1768.2 درجة مئوية. ترتبط هذه القيم بعنصر وظروف قياس محددة؛ لا ننسب كثافة العنصر النقي تلقائياً إلى كل سبيكة تجارية. [1]
العدد 78 يصف بروتونات النواة. أما الكتلة الذرية النسبية 195.084 فهي قيمة متوسطة مرتبطة بالنظائر، وليست عدداً صحيحاً من البروتونات والنيوترونات داخل جميع الذرات. لهذا نفصل بطاقة العنصر العامة عن وصف نظير بعينه. [1][3]
ما علاقة الكثافة بالكتلة؟
الكثافة تقارن كتلة المادة بحجمها. في مثال تعليمي، مكعب من البلاتين النقي حجمه 1 سنتيمتر مكعب تكون كتلته التقريبية 21.5 جراماً عند استعمال القيمة المذكورة. وإذا تضاعف الحجم إلى 2 سنتيمتر مكعب مع بقاء المادة والظروف نفسها، تصبح الكتلة نحو 43 جراماً.
هذا لا يعني أن كل قطعة كبيرة أثقل من كل قطعة صغيرة مهما اختلفت المواد. للحكم نقارن الحجم والكثافة معاً، ونسأل إن كانت العينة نقية أو مخلوطة أو تحتوي فراغات. اللون الأبيض وحده لا يكشف الكتلة المتوقعة أو التركيب.
لماذا يدخل في تطبيقات صناعية؟
تستخدم مركبات أو صور مناسبة من البلاتين في التحفيز الكيميائي، ومنها تطبيقات المحولات الحفازة للسيارات. ويدخل كذلك في أجهزة قياس الحرارة العالية وبعض تطبيقات خلايا الوقود. تختلف طريقة استعماله باختلاف العملية؛ لا يكفي وضع قطعة حلي في جهاز حتى تؤدي وظيفة المحفز المصمم له. [1]
تساعد مقاومة التآكل على فهم بعض تطبيقاته، لكن اختيار مادة صناعية يتطلب أيضاً النظر إلى الحرارة والوسط والتصميم. كما ينبغي تمييز بعض مركبات البلاتين المستخدمة دوائياً من معدن البلاتين نفسه؛ فالتركيب الكيميائي جزء أساسي من وظيفة المركب، ولا ينقل الاستخدام الطبي إلى كل صورة من العنصر. [1]
البلاتين والذهب الأبيض: لماذا يختلفان؟
البلاتين اسم عنصر مستقل، أما الذهب الأبيض فهو سبيكة أساسها الذهب مع فلزات تمنحها مظهراً أفتح، مثل النيكل أو البلاديوم. وقد تطلى هذه السبيكة بالروديوم. كذلك يستعمل البلاتين في الحلي ممزوجاً بفلزات أخرى لتعديل خواصه. تشابه اللون لا يجعل النوعين عنصراً واحداً. [2]
عند وصف قطعة، نقرأ اسم السبيكة ونسبة مكوناتها، ولا نستنتجها من صورة أو لمعان. وقد يتغير مظهر الطلاء بمرور الوقت من دون أن يتغير اسم العنصر الذي يشكل أساس السبيكة. هذه فروق في التركيب والسطح، وليست مقارنة أسعار أو توصية شراء. [2]
مثال: حساب البلاتين في سبيكة
لنفرض أن عينة تعليمية كتلتها 20 جراماً، وتمثل نسبة البلاتين فيها 95% من الكتلة. تكون كتلة البلاتين 20 × 0.95 = 19 g، وكتلة بقية المكونات 20 − 19 = 1 g. افترضنا هنا أن النسبة معطاة ومعلومة؛ ليست النتيجة وسيلة لتحديد تركيب قطعة مجهولة.
تعبر 95% في هذا المثال عن نسبة الكتلة، ولا تعني بالضرورة أن 95 من كل 100 ذرة هي ذرات بلاتين. اختلاف الكتل الذرية يجعل نسبة عدد الذرات مسألة أخرى. لذلك يوضح الرسم أجزاء الكتلة، ويترك ترتيب الذرات خارج نطاقه.
المصادر ومتابعة القراءة
- الجمعية الملكية للكيمياء: عنصر البلاتين (يفتح في نافذة جديدة)rsc.org
- معهد الأحجار الكريمة الأمريكي: خصائص معادن الحلي والذهب الأبيض (يفتح في نافذة جديدة)4cs.gia.edu
- OpenStax: العدد الذري والعدد الكتلي (يفتح في نافذة جديدة)openstax.org
أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.