Platin – Steckbrief

Stellung im Periodensystem

Zum ganzen Periodensystem

Vorkommen und Gewinnung

Platin gehört zu den seltenen Metallen. Es kommt gediegen vor, meist als kleine Körner, und gebunden in Mineralen wie Sperrylith, einer Verbindung aus Platin und Arsen. Die größten Lagerstätten liegen in Südafrika, wo ein riesiger Gesteinskomplex, der Bushveld-Komplex, den größten Teil der Weltproduktion liefert. Weitere wichtige Förderländer sind Russland und Simbabwe. Auf eine Tonne Erz kommen nur wenige Gramm Platinmetalle, deshalb ist die Förderung aufwendig. Platin wird gemeinsam mit Palladium, Rhodium und weiteren Platinmetallen gewonnen und fällt auch bei der Nickel- und Kupfergewinnung an. Ein großer Teil des Angebots stammt inzwischen aus dem Recycling, vor allem aus alten Katalysatoren.

Schon lange vor den Europäern verarbeiteten Menschen in Südamerika Legierungen aus Gold und Platin. Die Spanier trafen auf das Metall zuerst in Kolumbien, wo es beim Goldwaschen mit anfiel. Sie hielten es für eine lästige Verunreinigung des Goldes, weil es sich nicht schmelzen ließ, und nannten es platina, nach plata, dem spanischen Wort für Silber. Auf einer Expedition in Südamerika stieß 1735 der spanische Seeoffizier und Wissenschaftler Antonio de Ulloa auf das Metall und beschrieb es später für Europa. Erst im 19. Jahrhundert lernte man, Platin sauber vom Gold und den übrigen Platinmetallen zu trennen und zu verarbeiten.

Eigenschaften und Reaktionen

Im Periodensystem steht Platin in Periode 6 und Gruppe 10, direkt unter dem Palladium. Die Elektronenkonfiguration [Xe] 4f¹⁴ 5d⁹ 6s¹ zeigt eine kleine Besonderheit: Ein Elektron sitzt im 5d- statt im 6s-Orbital. Seine Elektronegativität liegt bei 2,28. Platin hat eine Dichte von 21,46 g/cm³, einen Schmelzpunkt von 1768,4 °C und einen Siedepunkt von 3825 °C. Das Metall ist zäh und lässt sich zu feinen Drähten ziehen.

Wie Gold zählt Platin zu den Edelmetallen. Es oxidiert an der Luft auch beim Erhitzen nicht und wird von den meisten Säuren nicht angegriffen. Auflösen lässt es sich in Königswasser, einer Mischung aus Salzsäure und Salpetersäure. Dabei entsteht Hexachloridoplatin(IV)-säure, H₂[PtCl₆].

Besonders wichtig ist die katalytische Wirkung. An der Oberfläche von Platin lagern sich Gasmoleküle wie Wasserstoff, Sauerstoff und Kohlenstoffmonoxid an, ihre Bindungen werden gelockert, und Reaktionen laufen bei viel niedrigerer Temperatur ab. Schon 1823 baute Johann Wolfgang Döbereiner darauf ein Feuerzeug, in dem Platinschwamm Wasserstoff an der Luft entzündete. Der Katalysator selbst wird dabei nicht verbraucht, und genau das macht ihn für die Technik so wertvoll.

Verwendung in Alltag und Technik

Einer der größten Abnehmer ist der Fahrzeugkatalysator. Im Dreiwegekatalysator von Benzinfahrzeugen arbeiten Platin, Palladium und Rhodium zusammen: Platin und Palladium oxidieren Kohlenstoffmonoxid und unverbrannte Kohlenwasserstoffe zu Kohlenstoffdioxid und Wasser, Rhodium wandelt Stickstoffoxide in Stickstoff um. Dieselfahrzeuge setzen vor allem auf Platin. In Brennstoffzellen beschleunigen feine Platinteilchen auf Kohlenstoff die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser.

In der chemischen Industrie ist Platin der Katalysator des Ostwald-Verfahrens. Dabei wird Ammoniak an heißen Netzen aus Platin und Rhodium mit Luft zu Stickstoffmonoxid oxidiert, aus dem später Salpetersäure entsteht. Sie ist der Ausgangsstoff für viele Düngemittel. Im Labor dienen Platinelektroden für Messungen und Elektrolysen, weil sie selbst nicht reagieren, und Platinwiderstände messen genau die Temperatur. Schmuck aus Platin hat meist einen Feingehalt von 950 Tausendsteln.

Nicht zuletzt hat Platin ein Medikament hervorgebracht. Mitte der 1960er-Jahre bemerkte der Biophysiker Barnett Rosenberg, dass sich Bakterien in der Nähe von Platinelektroden nicht mehr teilten. Verantwortlich war ein Platinkomplex, der sich aus dem Metall gebildet hatte: Cisplatin, cis-[Pt(NH₃)₂Cl₂]. Er bindet an die Erbsubstanz von Zellen und hindert sie am Teilen, deshalb wirkt er gegen Tumoren, etwa bei Hodenkrebs. Er trifft aber auch gesunde Zellen, was Nebenwirkungen erklärt. Nur das cis-Isomer ist wirksam, und angewendet wird es ausschließlich in der ärztlichen Krebstherapie.

Kurz gefragt

Welche Wirkung hat ein Katalysator auf die Aktivierungsenergie?

Häufige Fragen