Ausgewählte Platinsalze in Wasser: Speziation und Behandlung
Ausgewählte Platinsalze sind für Ingenieure der industriellen Wasseraufbereitung bei der Bewertung spezieller Prozessströme und Abwässer relevant. Die folgenden Beispiele nennen Verbindungen, mit denen in solchen Bereichen umgegangen werden kann; sie bedeuten nicht, dass diese Salze in natürlichen Gewässern häufig vorkommen. Weitere Informationen zum Element finden Sie unter Platin.
Weitere Informationen zu Chemie, Probenahme und Behandlung finden Sie unter Platin in Wasser.
Ausgewählte Salze und Oxidationsstufen von Platin
| Salz | Formel | Platin im genannten Komplex |
|---|---|---|
| Kaliumtetrachloroplatinat(II) | K2[PtCl4] | Pt(II) im anionischen [PtCl4]2−-Komplex |
| Kaliumhexachloroplatinat(IV) | K2[PtCl6] | Pt(IV) im anionischen [PtCl6]2−-Komplex |
Die Produktinformationen der Hersteller nennen Kaliumtetrachloroplatinat(II) und Kaliumhexachloroplatinat(IV), wobei Letzteres als Vorstufe beschrieben wird. Diese Produktangaben bezeichnen die Ausgangssalze, nicht die Platinspezies, die in einer bestimmten Wasserprobe verbleiben.
Löslichkeit in Wasser
| Salz | Angegebene Wasserlöslichkeit | Quelle und Einordnung |
|---|---|---|
| Kaliumtetrachloroplatinat(II) | 10 g/L bei 20 °C | Produktinformationen von Thermo Scientific zum genannten Salz. |
| Kaliumhexachloroplatinat(IV) | 50 g/L bei 95 °C | Produktinformationen von Thermo Scientific; dieser Wert für heißes Wasser darf nicht als Grenzwert bei Raumtemperatur verwendet werden. |
Diese Werte beziehen sich auf die Masse des genannten Salzes, nicht auf elementares Platin. Es handelt sich um Produktreferenzwerte für die angegebenen Temperaturen, nicht um garantierte Grenzwerte im Abwasser. Sie ermöglichen keinen direkten Vergleich bei gleicher Temperatur. Verwenden Sie bei der Beurteilung von Auflösung oder Kristallisation Daten für das konkrete Produkt und die jeweiligen Lösungsbedingungen.
Speziation und analytische Berichterstattung
Die Löslichkeit muss für das jeweilige Salz und die jeweiligen Bedingungen beurteilt werden. Temperatur und Zusammensetzung der Wassermatrix können die Auflösung und die vorliegenden Formen beeinflussen. Nach der Verdünnung können die Chloridkonzentration, der pH-Wert, die Redoxbedingungen und andere Liganden die Speziation des Platins beeinflussen. Die in der Tabelle gezeigten Pt(II)- und Pt(IV)-Komplexe sollten daher ohne geeignete Analyse nicht als vollständige Beschreibung eines Prozessstroms angesehen werden.
Auch die Konzentrationseinheiten müssen eindeutig angegeben werden. Ein Ergebnis in mg/L als Pt gibt die Masse des Platins an, nicht die Masse von K2[PtCl4] oder K2[PtCl6]. Die Umrechnung aus der Masse der Verbindung setzt voraus, dass die Identität und Zusammensetzung des Materials korrekt bekannt sind, gegebenenfalls einschließlich Hydratform und Gehalt. Ergebnisse für Gesamtplatin und filtriertes Platin können helfen, zwischen dem vom gewählten Filter zurückgehaltenen Material und dem hindurchtretenden Platin zu unterscheiden; keines der beiden Ergebnisse identifiziert jedoch einzelne gelöste Spezies.
Beurteilung der Behandlung
Ist Platin an Partikel gebunden, kann die Entfernung von Feststoffen diese Fraktion erfassen. Platin, das einen Filter passiert, erfordert eine gesonderte Beurteilung seiner gelösten Formen und möglicher Behandlungsverfahren. Ionenaustausch und Membranverfahren kommen infrage, doch ihre Leistung lässt sich nicht aus dem Namen eines Salzes ableiten: Zur Beurteilung der Entfernung und des Betriebsverhaltens sind Untersuchungen unter den Bedingungen der jeweiligen Matrix erforderlich. Jede Prozessmassenbilanz sollte sowohl das in Feststoffen zurückgehaltene Platin als auch das in Konzentrate oder andere Reststoffströme überführte Platin berücksichtigen.
Für eine belastbare Beurteilung der Behandlung sind das zugeführte Salz und das im Wasser gemessene Platin zu unterscheiden, die Bezugsbasis der Ergebnisse anzugeben und die relevanten Fraktionen unter den tatsächlichen Matrixbedingungen zu bewerten.
Konzentration: mg/L als Pt gegenüber mg/L Salz
Das CIAAW-Standardatomgewicht von Platin beträgt 195,084. Daher entspricht 1 mmol/L Platin 195,084 mg/L als Pt. Bei einem Salz bekannter Zusammensetzung multipliziert man dessen Konzentration in mg/L mit der Anzahl der Pt-Atome pro Formeleinheit und mit 195,084 und dividiert anschließend durch die molare Masse des Salzes in g/mol.
Für reines wasserfreies K2[PtCl4], beträgt die molare Masse ungefähr 415,08 g/mol und der Massenanteil von Platin ungefähr 0,4700 beziehungsweise 47,00 %. Somit entsprechen 100 mg/L dieses Salzes bei vollständiger Auflösung ungefähr 47,00 mg/L als Pt. Dies ist eine Berechnung anhand der Zusammensetzung, keine gemessene Konzentration gelösten Platins. Der tatsächliche Gehalt und gegebenenfalls vorhandenes Kristallwasser sind zu berücksichtigen; eine auf Metallbasis angegebene Reinheit entspricht nicht automatisch dem Massenanteil von Platin im gesamten Reagenz.
Entfernung und Aufkonzentrierung zur Rückgewinnung
Das Ziel, Platin im behandelten Wasser zu reduzieren, ist von dem Ziel zu unterscheiden, einen für die Rückgewinnung nutzbaren Stoffstrom zu erzeugen. Feststoffabtrennung, Adsorption, Ionenaustausch und Membranverfahren überführen Platin in unterschiedliche Reststoffströme; die relevanten Spezies, Kapazitäten und Trennleistungen sind in repräsentativem Wasser zu prüfen. Platin im Zulauf, im behandelten Wasser, in abgeschiedenen Feststoffen, in verbrauchten Medien und in flüssigen Konzentraten ist zu bilanzieren.
Als beispielhafte Massenbilanz enthalten 1.000 L Zulauf mit 1 mg/L als Pt insgesamt 1.000 mg Platin. Werden 90 % dieser Masse in 10 L Konzentrat überführt, enthält das Konzentrat 900 mg; dies entspricht 90 mg/L als Pt und einem Aufkonzentrierungsfaktor von 90. Dies ist weder eine prognostizierte Entfernungseffizienz noch eine prognostizierte Rückgewinnungsausbeute. Die tatsächliche Leistung und die Eignung des Konzentrats für eine weitere Rückgewinnung hängen vom Verfahren und von der Wasserzusammensetzung ab.