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El platino es el elemento químico de la tabla de Mendeléyev que tiene el número atómico 78. Es un metal de transición que forma parte del subgrupo de los níqueles, los paladios y los elementos del grupo 10. Anidado en los minerales de cobre y de níquel, el platino también se presenta en forma de depósito nativo. Su símbolo alquímico es el resultado de la fusión respectivamente lunar y solar de la plata y del oro. Este metal forma parte de las ocho materias primas estratégicas indispensables en tiempos de guerra. Es un metaloide pesado que figura entre los elementos del período 6 al igual que el iridio y el osmio. Es inalterable, muy dúctil y relativamente maleable. Con un color gris-blanco, es tan brillante como una moneda de plata.
En la América precolombina y en las culturas neolíticas y calcolíticas de Eurasia, el platino fue utilizado por su propiedad maleable. En 1557, el humanista Julio César Scaliger lo describe como un metal misterioso procedente de las minas de las Indias Occidentales (entre Darién (Panamá) y México).
Los Conquistadores hispánicos descubrieron el platino en Colombia en su forma nativa. Lo llamaron “platina” o “pequeña plata”. Los sabios lo consideraban como una impureza de la plata y, por desprecio, una pequeña plata brillante. En cuanto a las autoridades regias españolas, temían el fraude que podía generar este metal. En efecto, imitaba perfectamente las monedas de plata. Así, lo arrojaban a los ríos. Fueron los indios y los colonos, dotados de un espíritu práctico, quienes lo utilizaron para sus usos cotidianos: diversos utensilios, piedras de fusil y balas.
En 1735, el astrónomo Antonio de Ulloa (1716-1795) y Jorge Juan y Santacilia (1713-1773) estudian en profundidad este metal plateado. Comisionados por el rey, debían unirse a la misión científica francesa en Perú (1735-1745). Estaban encargados de analizar el platina del pinto, que es un metal inexplotable descubierto con oro en Nueva Granada (Colombia). El navío de Ulloa fue atacado por corsarios británicos en el camino de regreso. Fue entonces retenido cautivo en Inglaterra y luego se convirtió en miembro de la Royal Society. En 1748, publicó, con la ayuda del químico y médico William Brownrigg, una recopilación sobre el platino y lo describió como una mineralogía. Hacia finales del siglo XVIII, los químicos y mineralogistas suecos inventaron un soplete eficiente que permitió explotar la química del platino en joyería. En 1803, el químico inglés Wollaston demostró que el cuerpo simple metálico del platino proviene de un elemento particular llamado platinium en latín o en inglés. Se le llama platine en francés, platino en italiano o en español y das platin en alemán.
El platinium se utiliza en la fabricación de diversos objetos como el metro, el kilogramo, la iluminación, etc. El primer metro patrón se fundó sobre el principio de distancia entre dos puntos grabados sobre una barra de platino iridiado (platino asociado al iridio). Se conserva en la oficina internacional de pesos y medidas en Sèvres, Francia.
Proponiendo una amplia escala de densidad de corriente, el platino dispone de una vida útil elevada así como una resistencia aumentada a la corrosión. Es por eso que se le encuentra en los termopares y en los termómetros de resistencia de platino. Finalmente, este metal precioso se emplea para fabricar el electrodo estándar de hidrógeno.
El platino natural se compone de seis isótopos, de los cuales cinco son estables, especialmente 192Pt, 194Pt, 195Pt, 196Pt y 198Pt. El sexto es un radiactivo primordial 190Pt con una vida media relativamente larga (650 mil millones de años) y una escasa abundancia (0,01% o 100 ppm). También existen otros radioisótopos estables después de 190Pt. Se trata del 193Pt que tiene una vida media de 50 años.
El platino y sus aleaciones abundan en la naturaleza. Resistente a la corrosión, este metal noble se asocia con ciertos minerales como el cobre y el níquel. También se le encuentra, aunque raramente, en forma de depósitos nativos como es el caso en Sudáfrica.
En estado nativo, el platino está presente en los yacimientos primarios de minerales y/o de rocas magmáticas como las dunitas. A menudo está aleado con otros metales como el iridio (Ir), el hierro (Fe), el cobre (Cu), el níquel (Ni), el oro (Au), etc. También se detecta platino nativo en los yacimientos secundarios, en particular, en placeres que son densos y casi inalterables. La fuente principal del platino es el mineral a base de esperrilita o el arseniuro de platino cuya fórmula es PtAs 2. La aleación del platino y del iridio natural forma también el platiniridio. Este último se encuentra en el mineral cooperita o sulfuro de platino bajo la fórmula PtS.
Norilsk es un complejo metalúrgico y minero que fue creado por la Rusia Soviética en 1935. En 1953, el yacimiento Norilsk produjo el 35% del níquel, el 30% del cobalto y el 90% de los metales platinoides (grupo del platino) de la Unión Soviética. Esta actividad alrededor del platino es además el origen de la ciudad de Norilsk que alberga 175.000 habitantes. La producción de este metal ha permitido abrir la vía férrea que transporta el mineral de Norilsk hacia Dudinka (Yeniséi) y hacia la fábrica de Severonickel (en la península de Kola). Por sí solo, el yacimiento de Norilsk genera cerca del 23,6% de la producción mundial de níquel con 330.000 t. En cuanto a la producción de platino, no supera los 2 g/t ya que es un subproducto del tratamiento mineral de níquel.
El cuerpo simple del platino es un metal de transición que posee un tono blanco o gris-blanco con un reflejo metálico brillante. La densidad de este platinoide es de 21,4. Al igual que el oro y la plata, el platino es a la vez refinado y precioso. Maleable y bastante blando, muestra una resistencia a la corrosión, al empañamiento y a la abrasión. Es por eso que es particularmente apreciado en joyería. No magnético, este metal es considerado como un buen conductor de calor y de electricidad. Por cierto, su coeficiente de dilatación térmica se aproxima al del vidrio. En cuanto al punto de fusión del platino, éste es de 1.770°C. En joyería, se suelda a una temperatura muy elevada de 2.000°C. Este metal denso se oxida menos fácilmente. Se mantiene muy blanco, de modo que los artesanos joyeros aprecian trabajarlo. Puede alcanzar un punto de ebullición de hasta 3.800°C.
En el plano químico, el platino permanece estable y no cambia al contacto con el aire. Se puede calentar con soplete sin riesgo de empañar su superficie. Este metal forma ampollas cuando se solidifica. La resistencia a la oxidación del platino es relativa. La causa es que el óxido de platino o PtO se forma a partir de una temperatura y una presión elevadas.
El cuerpo simple platino se muestra más reactivo que el iridio y el osmio metálico. Las bases fuertes y los ácidos fuertes no pueden alterar el platino. Sin embargo, el agua regia reacciona sobre el platino para formar el ion complejo hexacloroplatínico soluble así como el ion hexacloroplatinato cuya fórmula es [Pt(Cl6)]2−.
Este metal precioso es notable en términos de catálisis y de absorción. En efecto, un pequeño hilo de platino es capaz de descomponer el vapor de metanol en metanal y en gas dihidrógeno. Además, el platino es uno de los primeros metales preciosos que se utiliza como catalizador durante la síntesis del ácido sulfúrico. Se le encuentra en los tubos de escape bajo el aspecto de espumas de platino finamente divididas. Anteriormente, estas espumas o esponjas de platino eran creadas a partir de varios procesos térmicos. Su fabricación reciente se hace a base del negro de platino. El cuerpo organoplatínico se reduce en una solución acuosa que provoca una precipitación química de finas partículas. La espuma de Pt puede adsorber a temperatura ambiente. La adsorción significa que fija, sobre su gran superficie, 100 x su peso de gas dihidrógeno y 20 x su peso de gas dioxígeno. Cuando se calienta la espuma de platino, libera sus gases sin desnaturalizarlos. Desde los trabajos de Sir Humphry Davy en 1817, se considera al platino como un metal de adsorción esencial en la catálisis, en química.
El platino dispone de propiedades físico-químicas y catalíticas específicas.
El estado de oxidación IV del platino es claramente más estable que el del paladio. Se denota así el monóxido de platino (PtO) y el dióxido de platino (PtO2). A partir de 300°C, el platino reacciona con el flúor y da la fórmula Pt sólido cristal + 2 F2 gas → PtF4. Esta reacción continúa con Platinum pentafluoride PtF5 y PtF6. La reacción del platino y del gas dicloro a alta temperatura da el Platinium chloride PtCl2 y PtCl3. Con otros halógenos más pesados, se obtienen fórmulas como el bromuro de platino PtBr2 y PtBr3 o el indol de platino PtI2 y PtI3.
Este metal noble tiene una clara propensión a formar complejos e interactúa con numerosas moléculas, lo que lo convierte en un catalizador de primera elección. Resistente a numerosos ataques químicos, el platino no se oxida al aire libre. Sin embargo, los elementos que pueden corroerlo son el azufre, los halógenos, los cianuros y los metales alcalinos cáusticos. El platino es insoluble en ácido clorhídrico HCl y en ácido nítrico HNO3, salvo en estado de nano-micropartículas. Sin embargo, se disuelve en el agua regia que es una amalgama de estos dos ácidos. Este metal maleable no se oxida ni al aire ambiente ni con oxígeno O2 puro. Cuando se combina con ácido cloroplatínico (H2PtCl6, 6 h2O) y diversas sales nitrogenadas, se obtiene nitrato de platino. Una vez reducida la solución obtenida, se obtiene óxido hidratado de platino. Luego, éste se convierte en dióxido de platino PtO2. Se trata de un óxido laminar estable que se parece al dióxido de titanio TiO2 por sus características cristalográficas. Este dióxido de platino posee también un poder catalítico (catalizador de Adams). Después de la reducción con hidrógeno H2, se convierte en platino coloidal. Este último elemento da un catalizador potente llamado negro de platino que es muy reactivo gracias a su superficie particular. Un procedimiento similar permite también obtener la esponja de platino, que es otro tipo de catalizador de platino puro que equivale ampliamente al negro de platino.
El platino tiene características catalíticas excepcionales. Se emplea en las industrias químicas, petroquímicas y automotrices. Cuando se mezcla el oxígeno O2, el hidrógeno H2 así como el platino, hay una explosión. En efecto, el platino cataliza esta reacción exotérmica y la elevación de temperatura que sigue conduce a un descontrol, por lo tanto a una explosión.
El platino como metal precioso se utiliza en diversos campos: en joyería, en medicina dental, en relojería, etc. También está presente en ciertos equipos de laboratorios y equipos médicos como los instrumentos catéteres y los instrumentos quirúrgicos. Este elemento puede hacer las veces de catalizador químico en los catalizadores de los motores de combustión interna de los vehículos. Este metal precioso es necesario en la fabricación de hornos eléctricos a alta temperatura así como de crisoles. Por otra parte, existen otros usos del platino:
El platino también es indispensable en la creación de marcapasos y válvulas cardíacas artificiales (aleación platino (90)/osmio (10)).
Las sustancias cisplatino (H6Cl2N2Pt) y carboplatino (C6H12N2O4Pt) son eficaces en el tratamiento de algunos tipos de cáncer como la leucemia, el cáncer de vejiga y el cáncer de testículo. Se unen al ADN de forma bifuncional, es decir, por dos enlaces covalentes con dos bases púricas. Estas asociaciones producen una torsión en la doble hélice y causan la inhibición de la transcripción y por tanto la muerte de la célula (apoptosis). Estos complejos de platino provocan serios efectos secundarios como la nefrotoxicidad (ataque a los riñones), la ototoxicidad (pérdida de la audición) y las alergias. Otros complejos también están en estudio como la fórmula del carbeno N-heterocíclico [Pt(NH3)2(N-heterociclo)Cl]Cl. Monofuncionales, inhiben la transcripción por el estorbo estérico generado por el heterociclo.
En 2021, la mitad de los recursos de platino se explota en la industria automotriz y el 10% en la joyería. Entre el siglo XIX y mediados del siglo XX, este elemento era considerado como un metal de gran prestigio debido a su dureza. Es apodado “el oro de los ricos” y se le asocia voluntariamente con el diamante para la creación de “joyería blanca”. El platino es mucho más prestigioso que la plata. Esta última tiende a ennegrecerse con el tiempo.
Los primeros objetos de platino fueron elaborados por las civilizaciones precolombinas. En el siglo XVI, este metal fue traído de América Central y América del Sur hacia Europa por los españoles, quienes pensaban que era plata. Los orfebres se desesperaron por la temperatura más elevada del platino en comparación con la plata, de modo que apodaron esta materia prima “platina”, traducido como “pequeña plata”. El químico francés Pierre-François Chabaneau fue el primero en lograr fundir el platino hacia el siglo XVIII. Bajo el imperio francés, la casa Mellerio fue la primera en utilizar el platino en diadema. Esta última fue presentada en la exposición universal de 1867 antes de ser adquirida por la reina de España Isabel II para su hija. Hasta hoy, miembros de la familia real todavía la llevan. Los joyeros se sumaron y crearon adornos neoclásicos llamados “estilo guirnalda” que estaban muy de moda a principios del siglo XX. El movimiento Art Deco sigue la tendencia del platino asociándolo con el diamante, el cristal de roca y el ónice, como es el caso de los famosos broches fabricados por Raymond Templier. La post-Primera Guerra Mundial marca el declive del platino reemplazado por el oro blanco u oro gris que es una aleación rodiada.
Siendo un metal duro y raro, el platino se utiliza para el diseño de anillos de compromiso y de matrimonio. Sin embargo, compite con el oro que es más accesible. Antes de la crisis financiera de 2008, la onza de platino valía 2.000 dólares contra 1.000 dólares por el oro; diez años después, la tendencia se ha invertido.
Es frecuente oír hablar del platino. Pero ¿cuáles son sus impactos? Aquí más detalles.
En estado puro y macizo, el platino no plantea problemas de salud ambiental. En efecto, a fuerza de ser utilizado como catalizador, el platino se dispersa en los diferentes compartimentos del medio ambiente, especialmente en el aire urbano. También se detecta un alto nivel de platino en la orina humana.
El metal de platino utilizado en los catalizadores es cada vez más raro. Por consiguiente, podría ser reemplazado por el paladio. Este último tiene la particularidad de ser tan bioasimilable como el platino.
Los animales acuáticos expuestos a las sales solubles o a las sustancias catalíticas tienen una bioconcentración en platino. En el pez Danio rerio, el platino en forma de H2PtCl6 provoca una necrosis y una lisis a nivel de las células de la mucosa intestinal, una fusión de las vellosidades entre ellas y cambios en la submucosa. Los gusanos parásitos de peces también pueden bioacumular platinoides. Se muestran útiles para asegurar la biovigilancia fina en los medios acuáticos.
El platino es menos bioasimilable que el paladio tanto para la fauna como para la flora. Sin embargo, en forma de micro o nanopartícula, es muy activo incluso a dosis ínfimas. Los compuestos biodisponibles del platino en estado natural son muy raros. Hoy son fabricados en grandes cantidades en la industria y se difunden en abundancia en el medio ambiente. Esta propagación se hace por incineración, por esparcimiento de lodos de depuración o tras la degeneración de los catalizadores.
El platino puro no presenta riesgo toxicológico. Son sus compuestos en formas biodisponibles los que pueden mostrarse altamente tóxicos para los organismos vivos.
Entre 1993 y 1996, varios análisis de muestra de aire y de orina se efectúan en Múnich. Estos han permitido obtener los siguientes resultados:
El 96% de las personas testadas tenían menos de 20 ng/g de creatinina y el 4% presentaba 4 veces más (contaminados por las aleaciones dentales oro-platino que llevaban).
En México, el platino está en cantidad creciente a causa de los polvos en las zonas de circulación de los vehículos que están equipados con catalizadores. En Italia (suelo de Nápoles), el nivel de platino puede llegar hasta 52 μg/kg contra 110 μg/kg para el paladio mientras que la norma es de 6,2 μg/kg para el platino y 17,2 μg/kg para el paladio. En Boston, el nivel de platinoides y especialmente las partículas PM10 inhaladas por la población está en aumento.
El aumento del nivel de estos metaloides es el resultado de circulaciones intensas. En efecto, la cartografía de la contaminación está interrelacionada con la de la densidad de la circulación y de la red vial. Los tubos de escape catalíticos son el origen del crecimiento de los valores del platino. Desde 1993, las proporciones respectivas de platinoides (Pt/Pd/Rh) en los catalizadores siguen normas estrictas.
Aquí están los lugares más intoxicados en platinoides:
El potencial ecotoxicológico y toxicológico del platino no está aún bien definido, pero sus efectos crónicos sobre la biosfera están probados. En primer lugar, es considerado como un potente catalizador, ya sea en forma de partículas muy pequeñas. Pudiendo multiplicarse rápidamente, provoca efectos sinérgicos potenciales. El platino afecta a todos los compartimentos del medio ambiente y todo el hemisferio norte por su crecimiento. Desde las últimas décadas, dispone de una disponibilidad biológica (biodisponibilidad) mucho más importante. Finalmente, este elemento posee un proceso de acumulación (bioacumulación) innegable sobre numerosas especies.
Los estudios sobre el impacto ecológico y toxicológico del platino son aún complejos. Por causa, el análisis de las trazas de platino, de paladio y de rodio no está completo. También existen lagunas considerables sobre los reales impactos ambientales del platino. A ello se añaden las emisiones (industriales o de los catalizadores) cambiantes causadas por tres factores. El primero es la pérdida acelerada de una parte de los catalizadores de los catalizadores. El segundo es la tecnología que no permite una buena adhesión de los catalizadores. Finalmente, el tercer factor es la utilización de carburantes inapropiados por parte de los conductores.
En 2008, la oferta mundial en platino era de 198 toneladas de las cuales:
Las entidades que producen platino a escala internacional son las siguientes:
La producción de platino según los países de 2010 a 2020:
Esta producción tiende a acabarse en 2064 ya que el platino es un recurso no renovable.
En 2014, Francia se convirtió en un importador neto de platino. En aquella época, el precio medio por gramo de este metal precioso era de 34 €. En nuestros días, el platino vale más que el oro. Recibir una recompensa de platino simboliza por cierto un trofeo altamente prestigioso.
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