PLATINA PROIECT

5/13/2018 PLATINA PROIECT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/platina-proiect 1/11

CUPRINSCapitol Pagina

1. Caracteristici si propritati……………………………………………….2. Obtinerea platinei……………………………………………………….

3. Proprietatile si structura…………………………………………………4. Recristalizarea platinei………………………………………………….5. Aliajele platinei, keramit785……………………………………………6. Aliaje dentare……………………………………………………………7. Proprietatile aliajelor……………………………………………………8. Utilizari alr platinei si aliajelor acesteia…………………………………9. Avantajele aliajelor de metale nobile……………………………………10. Dezavantajele aliajelor de metale nobile………………………………..11. Bibliografie ……………………………………………………………..

11

2346688910

1



PLATINA

Caracteristici si propietati

Platina este un metal nobil apartinand grupei metalelor platinice, grupa a 8-a a

elementelor chimice din tabelul periodic. Metalele nobile au un luciu metallic care se

mentine in aer uscat, au o foarte buna rezistenta la oxidare, coroziune si pastrarea culorii

in timp.

Metalele nobile sunt aurul, platina, paladiul, iridiul, rhodiul, osmiul si rutheniul.

Metalele platinice sunt chimic nereactive, ele gasindu-se in natura sub forma

unor aliaje native constand in special din platina. Metale platinice: Ru, Rh, Pd, Os, Ir si

Pt.

Platina este cel mai important dintre metalele platinice si paladice, ea are culoarea

alba-cenusie si e foarte ductila.

Obtinerea platinei

Ea se obtine di concentratele namoloase de la electroliza nichelului, Cu, Pb.

Namolurile ce contin platina se supun prajirii oxidate. Platina se solubilizeaza cu apa

regala la rece si apoi la cald. La final se precipita un cloroplatinet de amoniu (NH4)2Pt Cl6

prin descompunerea termica a cloroplatinatului de amoniu se obtine platina sub forma de pulbere dupa reactia:

(NH4)2PtCl6 (1200)→Pt+2NH3+2HCl+2Cl2

Operatii succesive de punere in solutie si reprecipitare a cloroplatinatului de

amoniu permit atingerea unei puritati de 99,995%.

Purificarea avansata: In 1922 ,,Natioanal bireau of standard ,, S.U.A. a elaborat

o platina de inalta puritate care are un efect termoelectric negativ in raport cu toate celalte

specii de platina cunoscute anterior. Aceasta a fost utilizata drept standard pentru toate

utilizarile termoelectrice si desemnata cu simbolul Pt27. Criteriul de puritate cel mai des

utilizat in cazul platinei este marimea coeficientului de temperatura a rezistentei electrice

α100=R 100-R 0/100R 0

2



in care R 0 este rezistenta electrica a unui fir standard cu diametrul 0,52 mm la 0 si

100oC. Un material pur si lipsit de defecte chimice are valoarea α =0.0039, cu un titlu de

puritate de 99,998%.

Proprietatile si structura platinei

Structura cristalina

Platina cristalizeaza in sistemul cubic cu fete centrate cu α =9239Å la 25oC. Cea

mai mica distanta interatomica este 2,775 Å.

Proprietati fizice a platinei

densitata [g cm3] 21,60 la 293K,

punct topire [oC] 1755,

greutate atomica 195,09,

Nr atomic 78.

Propritatile electrice si termice.

Rezistivitatea electrica a unui esantion 99,9997% este ρ=0,013 μΩcm la 4.2K, si

ρ=9,85 μΩcm la 273K.

Conductivitatea termica a platinei este dependenta de temperatura crescand o data

cu aceasta. Astfel pentru 300K avem o conductivitate de 0,710W/cmK, iar la 1000K

platina are conductivitatea 0,781W/cmK.

conductivitatea termica a platinei

0.7

0.720.74

0.76

0.78

0.8

0 500 1000 1500

temperatura [K]

c o n d u c

t i v i t a t e a

[ W / c m K ]

Series1

3



Recristalizarea platinei

Temperatura de recristalizare a platinei este sensibila la puritatea globala si la

natura impuritatilor. Se disting urmatoarele categorii de esantioane de platina:

1. Platiana numita ,,tehnic pura’’ cu titlul 99.5%, principalele impuritati fiind

metalele platinice plus aur si argint.

2. Platina ,, chimic pura” cu titlul 99,9% ce contine 500 ppm platinice (Rh-Ir-Pd)

si 500 ppm aur, argint si alte metale uzuale.

3. Platina ,,fizic pura’’ cu titlul 99,99%, principalele impuritati fiind numai

metalele platinice.

Esantioanele au fost laminate (81,3%), recoapte 0,5 h la temperaturi crescatoare.

Recristalizarea are loc pentru:

- platina ,,fizic pura’’(3) la 300-400oC

- platina ,,chimic pura’’(2)intre 400-500 oC

- platina ,,tehnic pura’’(1) intre 600-700oC

Esantioanele 1 si 3 au fost topite in cuptor cu jet de electroni. Domeniul de

recristalizare se intinde, la ambele intre 350 si 850o

C. Acesta se explica prin faptul ca latopire elementele volatile ( Au, Ag, Pd ) au fost indepartate, in timp ce Rh si Ir au ramas

conducand la o imbogatire relativa in aceste impuritati, ce ridica sensibil temperatura de

recristalizare.

4



Aliajele platinei

Un aliaj foarte important este Au-Pt, a carui diagrama este prezentata in figura

urmatoare:

Figura 1 Diagrama binara de faza pentru aliajul binar Au-Pt

Are loc formarea unei faze secundare intre 20-90 % platina (procente atomice).

Pentru aceste compozitii daca temperatura este sub curba fazei de granita, in aliaj exista

doua faze: a si b. Prezenta unei faze secundare este importanta deoarece modifica

semnificativ caracteristicile de coroziune a materialului.

Avem aliaje cu platina dentare de doua tipuri: destinate turnarii si maleabile. Cele

doua grupe au continuturi diferite de platina in funcie de destinatia aliajelor.

Aliaje dentare

Figura 2 Aliaj aur-platina-paladiu, denumire comerciala: Keramit 785, utilizat

pentru punti dentare.

5



Keramit 785:Aliaj Aur - Platina - Paladiu, galben, ceramizabil

Aliaj nobil, cu inalt continut de Aur si Platina, de culoare galbena, ceramizabil

(compatibilitate cu ceramica Noritake), indeajuns de rigid pentru constructia de punti

scurte si extinse.

Aplicatii: Coroane 3/4, onlay, bare si coroane telescopate, punti scurte, frezaje,

coroane si punti (scurte sau extinse) ceramizate

Compozitie: Au - 78,5% Pt - 9,8% Pd - 7,7% In - 3,7%

Proprietati fizice

culoare: galben

Densitate: 17,6 g/cm3

Interval de topire: 1110-12300

CTemperatura de turnare: 1400 0C

Modul de elasticitate: 102 GPa

Limita de elasticitate: 510-580 MPa

Alungire (la rupere): 12-8%Resitenta la tractiune: 630-680 MPa

Aliaje dentare pentru turnare

In aliajele dentare platina este adaugata pentru cresterea temperaturii de topire a

aliajului, in cantitati destul de mici deoarece duce la cresterea pretului aliajului.

Tabelul 1 Compozitia chimica (procente atomice) a aliajelor nobile pentru

turnare:

Tip de aliaj Ag Au Pt Pd Cu Sn Alte

metale

Au-Ag-Pt 19,3 71,4 9,2 - - - Ir (urme)

Au-Cu-AgPd- I 13,6 56,5 0,1 3,4 24,2 2,2 Ru (urme)

Au-Cu-AgPd- II 30 36,6 0,3 6,1 23,9 3,4 Ir (urme)

6



Tabelul 2 Propritati fizice si mecanice ale aliajelor nobile pentru turnare

Aliaj Solidus(oC)

Lichidus(oC)

Culoare Densitate(g/cm3)

Rp0,2

(Mpa)

moale/dur

Elongatie(%)

moale/dur

Duritatea(Kg/mm2)

moale/dur

Au-Ag-Pt 1045 1140 galben 18,4 420/470 15/9 175/195

Au-Cu-Ag-Pd-

I

910 965 galben 15,6 270/400 30/12 135/195

Au-Cu-Ag-Pd-

II

870 920 galben 13,8 350/600 31/10 175/260

Densitatea aliajelor cu platina

Aceste aliaje au densitati suficient de ridicate pentru a avea o turnabilitate buna,

deoarece ele contin elemente mai dense (Au si Pt), in comparatie cu alte aliaje de

elemente de baza (metale nenobile).

Duritatea

Valorile duritatii cresc in paralel cu cresterea limitei de curgere Rp0,2 si pentru

aliajele dentare este nevoie de o duritate mai mica decat a smaltului ( 343 Kg/mm2),

pentru a nu deteriora smaltul dintelui.

Elongatia

Valorile elongatiei ne vor arata daca e posibila slefuirea, astfel ca aliajele cu o

valoare scazuta a alungirii se pot fisura in timpul polizarii. Pentru coroane si punti

elongatia nu prezinta interes deoarece nu se doreste deformarea permanenta

Aliaje dentare maleabile

Aceste aliaje au ca destinatie restaurarile dentare, prelucrarea lor facandu-se la

temperaturi cu mult sub cea solidus, fiind numita prelucrare la rece.

Microstructura lor este fibrilara, rezultata din prelucrarea la rece, ecruisare.

Caracteristicile principale a aliajelor maleabile sunt rezistenta la tractiune si

duritatea crescuta in comparatie cu cele turnate. Se obtin caracteristici deosebite pentru

fiecare aplicatie in functie de modul de fixare a aliajului pe coroana dentara: prin turnare

sau pridere asemenea unor crosete.

7



Tabelul 3: Compozitia unor aliajele maleabile

Aliaj Ag Au Cu Pd Pt Alte

metale

Pt-Au-Pd - 27 - 27 45 -

Au-Pt-Pd - 60 - 15 24 Ir1,0

Au-Pt-Cu-Ag 8,5 60 10 5,5 16 -

Au-Pt-Ag -Cu 14 63 9 - 14 -

Observam ca in compozitia aliajelor dentare maleabile cu platina aceasta se

gaseste in cantitate mai mare decat la aliajele dentare destinate turnarii, aceasta duce la o

crestere semnificativa a temperaturii de topire si culoara aliajului va fi alba.

Figura 3: Aliaj dentar maleabil cu platina

Tabelul 4: proprietati ale aliajelor dentare maleabile

Aliaj Solidus(oC)

culoare Limita decurgere

0,2(moale/dur)(MPa)

Elongatia(moale/dur)

(%)

DuriVik

(moale(kg/m

Pt-Au-Pd 1500 Alb 750 14 27

Au-Pt-Pd 1400 Alb 450 20 18

Au-Pt-Cu-Ag 1045 Alb 400 35 19

Au-Pt-Ag -Cu 935 Galben-stralucitor 450/700 30/10 190/

Comparand cele doua tipuri de aliaje dentare observam ca cele destinate turnarii

au culoare galbena, duritate si limita de curgere mai mici fata de cele maleabile.

8



Utilizari ale platinei si aliajelor acesteia

Datorita propritatilor sale deosebite platina se intalneste in aplicatii:

medicale: implanturi, aliaje pentr proteze dentare, unde cantitatea de platinautilizata in aliaj este in cantitate mai mica, maxim 15%, acestea au rezistenta

deosebita la coroziune in mediul bucal si prezinta o biocompatibilitate foarte buna

electronica: circuite, platina pura are rezistenta electrica foarte mica, nu se va

incalzi in circuit.

industrie: termocupluri, pirometre termoelectrice, se utilizeaza platina pura,

datorita posibilitatii de utilizare la temperaturi inalte. Pirometrul cu rezistentã de

platinã se foloseste de faptul cã rezistenta electricã a firului de platinã creste odatã

cu temperature. Un pirometru cu rezistentã de platinã poate fi folosit pentru

temperaturi de pânã la 1200˚C, cu o acuratete de 0,01˚C.

bijuterii:datorita culorii alb stralucitor si rezistentei la coroziune, se va marca

corepunzator cu marca de garantie a producatorului, importatorului conform

legislatiei in vigoare.

Avantajele aliajelor de metale nobile

Aliajele dentare cu aur-platina rezista la oxidare si nu sunt atacate de acizi, fiind

foarte valoroase in mediul bucal „ostil“, prin pasivitatea lor. Aliajele de aur- platina-

paladiu si zirconiu sunt cele mai acceptabile din punct de vedere clinic, tolerabilitatea cu

tesuturile dentare fiind maxima. Reactiile clinice de suprafata sunt minime, iar toxicitatea

aliajelor de aur este egala cu zero.

Din punct de vedere fizic, aliajele de aur-platina-paladiu au o duritate crescuta,

factorul de uzura al aurului fiind asemanator cu cel al dintelui natural. Tehnicile de

turnare moderne au ca rezultat o adaptare foarte buna, iar densitatea aurului si platinei

permite folosirea lui in sectiune subtire pentru a proteja structura dentara restanta.

9



Aurul si platina sunt metale nobile care nu se corodeaza, fiind foarte rezistente la

formarea placii si foarte bine tolerat de tesuturi.

In concluzie, aliajele de aur si platina au fost alese pentru realizarea puntilor si

coroanelor in combinatie cu ceramica deoarece au proprietati fizice si chimice deosebite,

prezinta o biocompatibilitate extraordinara, o maleabilitate facila si o foarte buna

compatibilitate cu ceramica.

Dezavantajele aliajelor de aur-platina

Datorita continutului crescut de metale nobile, aceste aliaje au un cost ridicat, el

reflectandu-se in pretul produsului finit, si anume coroana sau puntea dentara.

Totusi, datorita longevitatii, aceasta combinatie de aur, platina si ceramica merita

efortul financiar, deoarece rezultatele clinice sunt deosebite, timpul demonstrand

rezistenta si calitatea acestor lucrari in comparatie cu alte piese protetice.

10



Bibliografie

Dinu Marian, Metale de inalta puritate, Editura Tehnica Bucuresti, 1988

• Robert G. Craig, Materiale dentare restaurative, Editura All, ISBN: 973-684-366-1

• Linus Pauling, Chimie generala, Editura Stiintifica Bucuresti, 1972

• Internet

11

PLATINA PROIECT

Documents

Transcript of PLATINA PROIECT