白金
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| 一般特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 名称, 記号, 番号 | 白金, Pt, 78 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 分類 | 遷移金属 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 族, 周期, ブロック | 10 (VIII), 6 , d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 密度, 硬度 | 21090 kg/m3, 3.5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 色 | 灰色がかった白 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子量 | 195.084(9) amu | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 原子半径 （計測値） | 135 (177) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 共有結合半径 | 128 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| VDW半径 | 175 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電子配置 | [Xe]4f145d96s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電子殻 | 2, 8, 18, 32, 17, 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 酸化数（酸化物） | 2, 4（塩基性酸化物） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 結晶構造 | 面心立方構造 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 物理特性 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 相 | 固体（常磁性） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 融点 | 2041.4 K（1768.3 ℃） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 沸点 | 4098 K（3825 ℃） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| モル体積 | 9.09 ×10-6 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 気化熱 | 510 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 融解熱 | 19.6 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 蒸気圧 | 0.0312 Pa (2045 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 音の伝わる速さ | 2680 m/s (293.15 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| その他 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| クラーク数 | 5 ×10-7 % | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 電気陰性度 | 2.28（ポーリング） | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 比熱容量 | 130 J/(kg*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 導電率 | 09.66 106/m Ω | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 熱伝導率 | 71.6 W/(m*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第1イオン化エネルギー | 870 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 第2イオン化エネルギー | 1791 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| （比較的）安定同位体 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 注記がない限り国際単位系使用及び標準状態下。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
白金（はっきん、Platinum）は原子番号 78 の貴金属元素。元素記号はPt。元素記号は、スペイン語の platina del Pinto（ピント川の小さな銀<銀の指小語>）に由来する。
現代の日本においては、プラチナと呼ばれる事が多い。 なお、白金という名称からホワイトゴールドと混同されることがあるが、ホワイトゴールドは金にニッケルなどを混ぜたまったく別の金属である。
単体では、白い光沢を持つ金属として存在する。化学的に非常に安定であるため、装飾品に多く利用される一方、触媒としても自動車の排気ガスの浄化をはじめ多方面で使用されている。 また、酸にも強く、金と同じく王水以外には溶けない事で知られている。
目次 |
[編集] 用途
宝飾品として利用されるほか、化学的に極めて安定しており酸化されにくいこと、融点が 1772 ℃ と高いことなどから、度量衡原器、電極、るつぼ、白金耳、フルートなどに利用されている。
また、触媒としても高い活性を持ち、自動車には排気ガスの浄化触媒として多くの量が使用されている。また、その高い耐久性により、同じく自動車の点火プラグや排気センサーなど、過酷な環境に晒される部品に多用される。その他、化学工業でも水素化反応の触媒などとして利用されるほか、燃料電池への利用も盛んに行われている。
なじみ深い所では ハクキンカイロの発熱装置、万年筆のペン先としても利用されている。
白金の電気抵抗と温度との関係を使い、白金抵抗温度計に使われている。13.81 K から 1234.93 K までの範囲で標準温度計として利用されている。
また、白金磁石など磁性体の材料としても有名である。マンガンとの合金はGMR（巨大磁気抵抗効果）が磁気記録ヘッドに用いられているほか、鉄やコバルトとの合金は、L10規則相において非常に強い結晶磁気異方性を示す。
医療分野においてはアンモニウムイオンおよび塩化物イオンとの化合物であるcis-ジクロロジアンミン白金 (cis-[Pt(NH3)2Cl2]) がシスプラチンの名で抗ガン剤 として広く用いられている。
[編集] 歴史
古くは古代エジプト第18王朝時代にファラオの装身具として僅かながら利用されていたらしい。
現存する最古のプラチナ製品は、ルーブル美術館収蔵の、通称「テーべの小箱」である。これはエジプトのテーベにある女性神官シェペヌペットの墓から出土した小箱で、紀元前720年から紀元前659年頃のものと思われる。
また、10世紀頃には、南米でも装身具として利用されていた。これは純度80%以上もあるもので、当時すでに高度な精錬技術が有った事を示す。
ただ合金状のものでも融点まで加熱するのは当時の技術水準では不可能であるため、貴金属であるため酸素では酸化されない性質を利用し、粉末状・粒状のものを現在の粉末冶金などと呼ばれる方法で成型していたものと考えられている。
スペイン人による南米への侵略の際に、当時ヨーロッパで珍重されていた銀と勘違いされて略奪され、持ち帰られた。しかし、銀と同じ加工設備ではプラチナを溶かすことができず（銀よりも融点が高い）大量に廃棄された。
1735年に、スペインの海軍将校がコロンビアのピント川河畔で銀に似た白い金属を発見し、本国に報告。これがプラチナの「再発見」となった。スペイン人達は、これを「ピント川の小さな銀 (platina del Pinto)」と呼び、これが現在のplatina、あるいは元素名platinum（ラテン語形）の語源となっている。
これまでに人類によって産出されたプラチナの総量は約4000トン、体積にして約200立方メートル（一辺が約6メートルの立方体）程である。
白金ナノ粒子含有スチームや白金ナノコロイドや電解還元水など、活性酸素を還元することによる抗酸化作用があると考えられているため、美容への利用も拡大している。しかし、日本職業・環境アレルギー学会で呼吸器に対するアレルギー性物質としてリストアップされており、一概に安全だとはいえない。
[編集] 産出
主な産出国は南アフリカ共和国、ロシアである。日本でも僅かであるが埋蔵されていることが確認されている。北海道の北見川、天塩川、石狩川の川砂中で認められた（砂白金の項を参照）他、北海道北見地方、新潟県で発見されている。
2004年の白金産出国ランキング上位6カ国は下記のとおり。数値は産出量（キログラム）、世界シェア。（出典:アメリカ合衆国内務省「ミネラル・イヤーブック2004」）
- 南アフリカ共和国 160,013 (74.8%)
- ロシア 36,000 (16.8%)
- カナダ 7,000 (3.3%)
- ジンバブエ 4,438 (2.1%)
- アメリカ合衆国 4,040 (1.9%)
- コロンビア 1,400 (0.7%)
（世界産出計 214,000kg）
[編集] その他
[編集] 純度
白金の純度は、千分率で表される。表記としては、白金の元素記号「Pt」の後ろに、純度を千分率で表した数字を追加する形となる。Pt1000を純白金として、白金の含有率が下がっていくに従って数字も減っていく。例えばPt850は、85%の純度の白金ということになる。なお、日本国内における宝飾品として販売される白金の品位は、Pt1000、Pt950、Pt900、Pt850の4つがある。
[編集] 表記による誤解
「白金」の表記は「白い金」と解釈されてしまう事、またそのまま英字に変換すると「ホワイトゴールド(White Gold)」となる事などから、白金＝ホワイトゴールドとされる事がよくあるが、これは誤りである。ホワイトゴールドは金をベースとした合金であり、本項で言及している白金とは全く異なる金属である。
[編集] 宝飾品におけるPm表記
昔は白金製品へPmと刻印される事が多かったが、元素記号としてはプロメチウムという全く異なる元素を指すため、誤解を生む可能性があることから白金への表記としては適さないとされる。現在ではPt表記に統一されている。なお、Pmの由来は「Platinum」の頭文字「P」と最後の文字「m」からである。
[編集] 国際キログラム原器
国際キログラム原器というのは国際単位系を定めているもので、国際度量衡局に二重の気密容器で真空で保護された状態で保管されている。この国際キログラム原器の大部分が白金とイリジウムの合金でできている。いくら気密性に優れた保管を行っていても値がわずかにでも狂う可能性があることから、非常に酸化されにくい白金とイリジウムの合金を採用している。
