Il platino Applicazioni mediche Produzione Lavorazione Gioielleria

Presentazione sul tema: "Il platino Applicazioni mediche Produzione Lavorazione Gioielleria"— Transcript della presentazione:

1 Il platino Applicazioni mediche Produzione Lavorazione Gioielleria
Economia Storia Proprietà chimiche Ad ogni diapositiva connessa ad un collegamento ipertestuale, bisogna sempre cliccare la casetta, altrimenti non segue il normale corso della presentazioni prestabilita. Generalità Disponibilità

2 Generalità Probabilmente già usato da vari popoli fin da tempi remoti, nelle sue leghe naturali (con oro, argento e gli altri metalli della famiglia del platino) considerate una varietà di argento, fu individuato da A. de Ulloa, nel 1735, in depositi alluvionali della Colombia; come elemento chimico venne definito, però, solo all'inizio del sec. XIX. In natura il platino è un elemento molto scarso, e nella crosta terrestre gli si attribuisce un'abbondanza relativa del 5·10-7%. Il minerale del platino più importante è il platino nativo, in realtà costituito da leghe più o meno ricche di platino con gli altri elementi della sua famiglia (palladio, rodio, rutenio, iridio, osmio). Il platino nativo è il minerale dei giacimenti alluvionali della Colombia, sfruttati fino al 1820, di quelli del distretto di Perm, negli Urali (Russia) e dell'Alaska; associato con altri elementi, soprattutto rame, nichel e quelli della sua famiglia, lo si rinviene in filoni negli Stati Uniti, Sudafrica, America Meridionale, Giappone e Canada: in quest'ultimo Paese lo si estrae anche da un arseniuro, la sperrilite (PtAs2); piccole quantità di platino si rinvengono anche in alcuni minerali solforati.

3 Proprietà chimiche Il platino metallico, perfettamente puro e compatto, presenta un colore e una lucentezza intermedi tra quelli dell'argento e quelli del nichel. Il suo peso specifico, di 21,45, è inferiore solo a quello dell'osmio e dell'iridio. È molto duttile e malleabile ed è relativamente tenero, ma la sua durezza viene molto aumentata dalla presenza di quantità anche inferiori allo .0,1% di iridio o di ferro. Fonde a 1769 ºC, ma già al calor rosso rammollisce: ciò permette la saldatura autogena; a causa del suo basso coefficiente di dilatazione termica può essere saldato al vetro, e questa proprietà lo rende utile nella costruzione di contatti elettrici, ecc. negli apparecchi di laboratorio. Il cosiddetto nero di platino è costituito da platino metallico puro ma estremamente suddiviso: lo si ottiene trattando le soluzioni dei sali di platino con vari riducenti. Il platino è uno dei metalli più resistenti alla corrosione e agli agenti chimici; tra gli acidi lo attacca solo l'acqua regia, che lo porta lentamente in soluzione sotto forma di acido cloroplatinico, H2PtCl6; anche gli idrossidi e i carbonati alcalini non attaccano il platino fino a una temperatura di almeno 600 ºC. Esso viene invece facilmente attaccato da molti metalli fusi, come il piombo e lo zinco, e inoltre dall'arsenico e dal fosforo, che lo rendono fragile; anche lo zolfo fuso attacca il platino, mentre, a differenza dell'oro, esso non forma amalgami e non viene quindi attaccato dal mercurio.

4 Cenni storici La storia del platino, il cosiddetto “nuovo metallo”, è molto più antica di quello che ci si potrebbe aspettare; le antiche civiltà sud americane (100 a.C.), tra cui i famosi Incas, utilizzavano sia il platino che l'oro per creare anelli da naso e altri gioielli cerimoniali. Successivamente il platino sparì per due millenni dalla storia dell'umanità, dimenticato per centinaia d'anni, per riapparire quando gli esploratori europei partirono alla scoperta del nuovo mondo. Fu rinvenuto nel 1735 nelle sabbie aurifere ad opera dei conquistadores spagnoli che da subito lo disprezzarono defininendolo “platina” ovvero “argento minore, di scarto. Dopo queste apparizioni il più prezioso dei metalli è stato ignorato per lunghissimo tempo almeno fino alla metà del Settecento quando in Europa arrivarono i primi campioni del “nuovo” metallo. Fin dall’inizio mercanti poco onesti iniziarono ad usarlo per adulterare l'oro (lo sconosciuto materiale pesava infatti molto di più dell'oro e, a quell' epoca, era molto meno costoso), ed il governo spagnolo ne vietò l'uso e iniziò a requisirlo nei luoghi dell'estrazione per poi disperderlo nei fiumi. Fu solo intorno alla metà del diciottesimo secolo che il platino uscì da questa paradossale clandestinità per diventare, ad opera degli scienziati, oggetto di studio e di approfondimento. I primi progetti si basavano sull’utilizzo del platino nelle armi da fuoco sfruttando il suo altissimo punto di fusione ed l’ inattaccabilità da parte della maggior parte degli agenti chimici. Se si escludono alcuni eccezionali, ma isolati, esempi ottocenteschi di utilizzo “artistico” del platino; la vera scoperta delle potenzialità del platino in gioielleria risale alle soglie del nostro secolo. Louis Cartier fu tra i pionieri del nuovo corso lanciando il felice abbinamento di platino e diamanti in un settore dove la supremazia assoluta dell'oro non era mai stata messa in discussione.

5 Lavorazione La prima operazione che si compie in officina è la fusione del metallo; una volta liquido passa attraverso un circuito di raffreddamento ed esce allo stato solido in forma grezza. Dopo aver subito diversi processi diviene una lama sottile a maggiore superficie, consistente, ma al contempo facilmente lavorabile. La lama viene poi avvolta in matassa e tagliata longitudinalmente con l’ausilio di cesoie automatiche. Il nastro così ottenuto può essere sottoposto a due differenti processi: Stampaggio e tranciatura: gli stampi sono montati su apposite presse le che imprimono la forma desiderata. Profilatura: particolari macchine, facendo scorrere il nastro attraverso dei rulli, producono profili tubolari di varia sezione. In entrambi i casi si arriva ai cosiddetti “semilavorati”. Il processo di microfusione consente invece di ottenere oggetti in metallo partendo da un modello in cera. È la pratica più diffusa. Si parte dalla progettazione del gioiello, che consente di individuare le linee e le forme che daranno vita alle creazioni. Il progetto viene poi tradotto in realtà dal modellista, che realizza a mano un prototipo in cera o in un metallo malleabile (in genere ottone), facilmente lavorabili con frese, lime o seghetti.

6 Lavorazione Dal prototipo ottenuto si crea lo stampo in gomma, che consentirà di generare calchi in cera, per riprodurre più volte l’oggetto, in maniera fedele e precisa. I calchi vengono quindi montati su un’asta, sempre in cera, dando vita al “grappolo” o “alberello”, che viene posto all’interno di un cilindro d’acciaio riempito di acqua e gesso. Segue la cottura in forno, da cui si ottiene un guscio di gesso con al suo interno più cavità che riproducono in negativo l’esatta forma dei modelli (in forno la cera si scioglie, perciò si parla di “cera persa”). A questo punto il cilindro passa in un secondo forno dove viene colata nello stampo di metallo fuso, dopodiché viene immerso in una vasca piena d’acqua fredda dove il gesso si spacca per shock termico; i singoli pezzi vengono tranciati, o “sgrappolati” e si ottengono i semilavorati da microfusione. I semilavorati, prodotti in officina o attraverso microfusione, vengono smistati ai reparti di finitura per l’ultimo ciclo del procedimento di produzione, che permette di cogliere e correggere eventuali imperfezioni e di completare il pezzo mediante l’assemblaggio con accessori, pietre, smalti e materiali vari, conferendo al gioiello l’aspetto definitivo. Si termina con la punzonatura, che consiste nell’imprimere ad ogni gioiello il titolo della lega ed il marchio identificativo del produttore. La lavorazione del gioiello viene ultimata con operazioni di finitura e lucidatura, eseguite a mano o tramite macchine dette “buratti”.

7 Produzione Per quanto riguarda la produzione mondiale di platino non è possibile fornire statistiche ufficiali, in quanto molti Paesi considerano segreti i dati relativi alla propria produzione. In linea generale si può affermare che essa è aumentata (dovrebbe aver superato le 200 t annue) a seguito della maggiore richiesta delle industrie a più alta intensità tecnologica (industria elettronica, aeronautica e aerospaziale), nonché del settore della strumentazione per la depurazione dei gas di scarico delle autovetture e per il controllo delle alte temperature. I maggiori produttori sono il Sudafrica (probabile primo produttore), l'ex Unione Sovietica (che utilizza il platino quale mezzo di regolazione degli scambi commerciali con l'Occidente), il Canada, il Giappone, l'Australia e la Colombia.

8 Applicazioni mediche Il pace-maker è un dispositivo elettronico miniaturizzato capace di ripristinare, in caso di patologie del ritmo cardiaco, la contrazione regolare del cuore mediante invio di impulsi elettrici. E’ composto da un generatore di impulsi alimentato da batterie la cui durata varia dai 5 ai 10 anni e da elettrodi a base di iridio e platino che, partendo dal generatore e inseriti in una vena, raggiungono la parete di una delle camere cardiache. La chemioterapia curata con platino ed integrata da trattamenti chirurgici e radioterapici è alla base dei trattamenti delle neoplasie e dei linfomi maligni.

9 Notizie economiche Secondo il rapporto PLATINUM 2003, si sono verificati significativi aumenti di prezzo e importanti cambiamenti nella domanda e offerta del platino. Gli acquisti di platino da parte dell’industria automobilistica hanno registrato un rialzo del 14% dopo tre anni di discesa. Anche i consumi industriali sono aumentati dell’8% grazie alla richieste dei settori elettrici e della lavorazione del vetro. La gioielleria ha invece segnato un calo dell’1%; un andamento negativo è da registrare anche sul fronte del metallo per investimento. Nel complesso la crescita della domanda di platino è stata un totale di 174,2 tonnellate. L’offerta di platino è aumentata del 9% per complessive 164,6 tonnellate. Il Sud Africa ha diminuito le proprie produzione a causa di scioperi ed inondazioni, mentre le vendite russe sono più che raddoppiate a seguito della cancellazione delle restrizioni governative sull’export. In ogni caso il deficit di 9,6 tonnellate ha determinato l’esplosione del prezzo del metallo al livello record di 645 dollari l’oncia registrato nel gennaio 2003. Tuttavia un rallentamento dell’economia mondiale potrebbe influire negativamente sugli acquisti industriali, mentre l’aumento nel settore della gioielleria potrebbe essere intaccato dagli elevati prezzi del metallo. Con i previsti aumenti della produzione industriale, il mercato del platino dovrebbe quindi riequilibrarsi nel corso del 2004 con prezzi variabili tra i 550 e i 625 dollari l’oncia.

10 In gioielleria Sebbene resti un elemento insostituibile in molti impieghi di natura scientifica e tecnologica, è nella gioielleria che il platino ha trovato la sua grande occasione. Già prima dell’Art Dèco la veloce crescita della domanda fece del platino un metallo sempre più costoso e raro; inoltre tale domanda non poteva essere soddisfatta anche a causa dello scoppio della Prima Guerra Mondiale, in seguito alla quale il platino fu dichiarato materiale strategico da parte dei paesi belligeranti. Con le oscillazioni dovute alle variazioni della moda, alla disponibilità di materia prima e alle leggi di mercato, il platino ha continuato a ricoprire un ruolo molto importante nella gioielleria del nostro secolo. L'Italia occupa un posto di primissimo piano: a livello europeo, infatti, il nostro paese risulta essere il primo importatore di orologi in platino, mentre sulla scena internazionale è preceduto soltanto dal Giappone e da Hong Kong. Per ciò che riguarda il settore orafo, invece, i nostri primati si spostano verso la produzione: ben il 47% dei gioielli in platino venduti negli Stati Uniti sono di fabbricazione italiana; altrettanto importante risulta essere il mercato giapponese, dove nel solo 1994 le esportazioni di gioielli Made in Italy sono aumentate del 213%.

11 Disponibilità Il platino si trova spesso allo stato nativo oppure in lega con l'iridio (platiniridio). I suoi minerali commercialmente più importanti sono la sperrylite (arseniuro di platino, PtAs2) e la cooperite (solfuro di platino, PtS). Spesso è accompagnato da altri metalli ad esso simili e si trova principalmente nei depositi alluvionali dei fiumi della Colombia, dell'Ontario, dei monti Urali ed in alcuni degli Stati Uniti occidentali. Industrialmente, il platino è un sottoprodotto della lavorazione dei minerali di nichel. Benché il tenore di platino sia mediamente di due parti per milione, le grandi quantità di minerale lavorato rendono l'estrazione del platino conveniente. Nazione tonnellate  % del totale Sudafrica 139 72,4 Russia 26 13,5 Canada 10 5,2 Zimbabwe 9,4 4,9 Stati Uniti d'America 3,7 1,9 Totale dei 5 paesi 188,0 98,0 Totale mondiale 192,0 100,0