Priče o elementima #28: platina – metal kemičara

Na prvi pogled platinu je teško razlikovati od drugih teških metala, primjerice srebra ili nikla. Nema u njoj ništa posebno: ne sija poput zlata, ne preljeva se u svim duginim bojama poput bakra, nije siva i meka poput olova… Nema na kraju ni vlastitog imena jer je riječ „platina“ zapravo deminutiv španjolske riječi za srebro – plata. Deminutiv u španjolskom ima i pogrdno značenje: „srebarce“ zapravo znači loše, nekvalitetno srebro, srebro koje nije dobro ni za šta.

Upravo su tako, ružno mislili o platini španjolski konkvistadori koji su je otkrili u zlatonosnom pijesku kolumbijskih rijeka. Ipak je „nevaljalo srebro“ dobro došlo zlatarima kao zamjena za pravo srebro jer se i ono može legirati sa zlatom. To se nimalo nije sviđalo španjolskim vlastima, pa je sve „lažno srebro“ koje su mogli zaplijeniti završilo u moru.

Ali platina se nije dala. Povijest bilježi da se u Europi prvi put pojavila 1735., no trebat će pričekati do 1748. godine da Antonio de Ulloa, koga smatramo otkrivačem platine, opiše novi metal. Novi metal? Platina koja se vadila iz pijeska, dakle u samorodnom, elementarnom stanju bila je vrlo daleko od onoga što je platina danas. Umjesto čiste, elementarne tvari tališta 1772 ^oC i gustoće veće od gustoće zlata (Pt: 21,46 g/cm³, Au: 19,28 g/cm³), lažno kolumbijsko srebro sadržavalo je samo 80 % platine, dok je ostatak činio bakar, željezo i drugi, još neotkriveni metali platinske skupine elemenata (rutenij, rodij, paladij, osmij i iridij). Zbog toga se platina nije dala ni kovati ni taliti. Problem je međutim riješio engleski kemičar William Hyde Wollaston. On je otopio sirovu platinu u zlatotopci, jedinoj kiselini koja je reagirala s novim metalom. Otopinu je očistio od bakra i željeza, a potom je iz nje dodatkom solne kiseline, HCl, i amonijeva klorida, NH₄Cl, istaložio amonijev heksakloroplatinat(IV), (NH₄)₂[PtCl₆]. Dobivenu je sol potom žario. Nastala je crna, spužvasta platina. Dobiveni metal nije uspio rastaliti – talište mu je ipak bilo previsoko – no ipak ga je dovoljno zagrijao da se mogao kovati. I tako je platina ušla u kemiju u velikom sjaju, ali ipak na mala vrata.

To kažem zato što su kemičari vrlo brzo prepoznali vrline nove kovine. Prije svega ona se odlikovala visokim talištem, tako visokim da je nije mogao rastaliti nijedan plamenik u kemijskom laboratoriju (plinskim, Bunsenovim plamenikom može se postići temperatura od najviše 1500 ^oC). Usto se nije otapala u sumpornoj, dušičnoj ni u bilo kojoj drugoj kiselini osim zlatotopke (smjesi dušične i klorovodične kiseline). Nema ničeg boljega za izradu kemijskog pribora. To govorim zato što se u to doba kemijske analize radile (a i danas se pokatkad rade) žarenjem taloga u lončiću. Lončić je bio napravljen od porculana, a porculan je skoro pa najgori materijal za izradu laboratorijskog pribora. Nagrizaju ga kiseline, a usto navlači vlagu, pa porculanski lončić treba prije upotrebe dva sata žariti. Svega toga kod platine nema, pa ipak je platinski pribor bio rijetkost. Čini se da je prvi platinski lončić napravio 1784. berlinski kemičar i fizičar Franz Carl Achard. Još je 1808. godine Jöns Jakob Berzelius govorio kako je platinski lončić u njegovom laboratoriju jedini takav lončić koji se može pronaći u Švedskoj.

I dok se Berzelius hvalio svim lončićem, mnogo se toga iza brda valjalo. Berzelius nije ni po čemu mogao znati da će mu upravo platina (i bez njegova lončića) omogućiti otkriće nove prirodne, točnije kemijske pojave koju je 1835. nazvao „katalizom“. Po tome što sam rekao mogli biste pomisliti da je Bezelius otkrivač katalize i katalizatora. I da i ne: priča je mnogo složenija od jednostavne konstatacije da je „1835. godine Berzelius otkrio katalizu“.

Još je naime 1817. godine engleski kemičar Humphrey Davy primijetio da platinska žica ostaje usijana u alkoholnim parama iz čega je zaključio da platina posreduje u oksidaciji alkohola u octenu kiselinu. Nije trebalo dugo čekati da i drugi kemičari uoče slične pojave. Njemački kemičar Johann Wolfgang Döbereiner zapazio je 1823. godine da se vodik spontano pali na crnoj platini. (Crna ili spužvasta platina se kemijski ne razlikuje od kovane platine osim što ima mnogo veću površinu, pa stoga i bolja katalitička svojstva). Zahvaljujući tom otkriću Döbereiner je napravio upaljač u kojem se vodik, razvijen reakcijom cinka i sumporne kiseline, palio u cjevčici obloženoj spužvastom platinom. Kome se taj izum čini banalnim, treba ga podsjetiti da su u to doba svijeće morale gorjeti cijelu noć uz trošak za vlasnika i opasnost od požara za čitav grad.

I tako je, eto, zahvaljujući Döbereineru platina ušla u kemiju, no ovaj put na velika vrata. Jer katalitička se svojstva platine ne mogu nahvaliti. Dušična se kiselina dobiva katalitičkom oksidacijom amonijaka na platinskoj mrežici, platinu nalazimo u „ispušniku s katalizatorom“, a nalazimo je i u elektrodama gorivnih ćelija – ukratko svugdje gdje treba ubrzati oksidaciju, jer katalizatori i ne služe drugom nego ubrzavanju kemijskih reakcija. Stoga s pravom možemo reći da je platina metal kemičara, ali i svih onih (nekemičara) koji se i ne znajući koriste blagodatima kemije.

Nenad Raos, rođen u Zagrebu 1951., je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, sada u mirovini. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik časopisa Priroda i urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Piše za časopis Čovjek i svemir, te mrežne stranice Panopticum i, naravno, Bug-online. Autor je 16 znanstveno-popularnih knjiga, od kojih treba izvojiti „Kemijski leksikon u stripu“, „Metali života – metali smrti“ te „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“.