Tutti almeno una volta nella loro vita hanno sentito parlare del platino, ad esempio nel campo dell’oreficeria e gioielleria, ma non tutti conoscono le tante applicazioni che possono ruotare intorno a questo elemento, da quelle antitumorali a quelle a favore per l’ambiente. Prima di scoprirle meglio, conosciamo più da vicino questo elemento!
Il platino è un elemento chimico con simbolo Pt e numero atomico 78. Appartiene alla serie degli elementi del gruppo del platino (gruppo 10) della tavola periodica degli elementi ed è uno dei metalli più rari e preziosi al mondo. Il platino è noto oggi per la sua elevata resistenza alla corrosione, alle alte temperature e alla reattività chimica, nonché per le sue proprietà catalitiche e conduttive.
Il nome platino deriva dallo spagnolo “platina”, che significa “piccolo argento”, o anche come “falso argento”. Il nome platino fu assegnato a questo metallo dagli spagnoli quando lo trovarono per la prima volta in Colombia a metà del ‘500.
Chiarite le sue proprietà ci si può concentrare sulle sue caratteristiche che lo rendono così speciale.
Il platino è un metallo bianco-argenteo brillante
CARATTERISTICHE CHIMICHE E FISICHE DEL PLATINO.
Il platino è un metallo di transizione duro, denso e argenteo-bianco con un punto di fusione molto elevato di 1.768°C e un punto di ebollizione di 3.825°C. Ha una densità di 21,45 g/cm³ ed è uno dei metalli più pesanti.
Il platino è molto resistente alla corrosione e all’ossidazione, ed è insolubile in acqua e acidi forti.
Si scioglie, invece, in acqua règia, ovvero una miscela composta da acido nitrico e acido cloridrico. Nonostante la sua poca reattività, il platino può reagire con l’ossigeno a temperature elevate per formare ossidi di platino.
Il platino ha una configurazione elettronica di [Xe] 4f^14 5d^9 6s^1 e presenta una varietà di stati di ossidazione, tra cui +2, +4 e +6. La sua valenza più comune è +2, ma il platino può formare anche composti con valenze superiori.
Inoltre il platino è noto per la sua elevata affinità per l’idrogeno e può assorbire fino a 900 volte il suo volume di idrogeno in determinate condizioni. Questa proprietà è stata sfruttata per lo sviluppo di celle a combustibile a idrogeno, che utilizzano il platino come catalizzatore per la reazione di idrogeno con l’ossigeno per produrre energia elettrica.
PERCHÉ IL PLATINO È PREZIOSO?
Il platino è uno degli elementi più rari e preziosi della Terra, noto per le sue numerose proprietà fisiche e chimiche uniche. Il platino è generalmente valutato più dell’oro, poiché più raro.
Ciò che rende prezioso il platino sono oltre la sua rarità anche tutte le sue proprietà elencate precedentemente e soprattutto i costi di estrazione. Infatti questo elemento ha un’abbondanza nella crosta terrestre stimata in 0,005 parti per milione (Haynes, 2016). Nel 2021 il prezzo globale medio del platino è stato stimato all’incirca 35 dollari al grammo.
DOVE SI TROVA IN NATURA IL PLATINO?
Il platino si trova in natura principalmente sotto forma di leghe e minerali, spesso associato ad altri metalli del gruppo del platino, come palladio, rodio, iridio, osmio e rutenio. I depositi di platino sono distribuiti in modo disomogeneo in tutto il mondo, ma le maggiori riserve si trovano in Sud Africa, Russia, Canada, Zimbabwe e Stati Uniti.
In particolare, il 70% della produzione mondiale di platino proviene dal Sudafrica, dove si trovano i maggiori giacimenti di platino al mondo, concentrati nella regione di Bushveld.
Il platino ha sei isotopi naturali stabili: 192Pt, 194Pt, 195Pt, 196Pt, 198Pt e 200Pt, che hanno rispettivamente le percentuali di abbondanza del 0,79%, 32,9%, 33,8%, 25,3%, 7,2% e 0,01%.
PER COSA VIENE USATO IL PLATINO?
Il platino è ampiamente utilizzato in diverse applicazioni a causa delle sue proprietà chimiche e fisiche uniche. La sua elevata resistenza alla corrosione e all’ossidazione lo rende un materiale ideale per la produzione di gioielli, attrezzature elettroniche, sensori, strumenti di laboratorio e anche in campo medico.
Non tutti sanno, ma il platino è un importante catalizzatore in molti processi chimici, tra cui la produzione di benzene, acido solforico, ammoniaca e nitrobenzene. È utilizzato anche nella produzione di catalizzatori per il controllo delle emissioni di gas di scarico dei veicoli, che riducono l’impatto ambientale degli autoveicoli.
Inoltre, il platino viene utilizzato nella produzione di componenti per motori a reazione e turbine, dove la sua elevata resistenza alla corrosione e alla temperatura elevata lo rende un materiale ideale. Il platino viene anche utilizzato nella produzione di elettrodi per batterie, sensori di ossigeno e dispositivi medici come pacemaker e sonde di temperatura.
Il platino è anche un componente importante in vari prodotti chimici e farmaceutici, inclusi detergenti, coloranti, acidi e composti organici. Inoltre, il platino è utilizzato come materiale di costruzione in gioielleria e orologeria di alta qualità, grazie alla sua bellezza, durata e rarità.
In campo medico, il platino è utilizzato come agente chemioterapico per il trattamento del cancro.
A COSA SERVE IL PLATINO NELLA CHEMIOTERAPIA?
I composti di platino sono stati a lungo utilizzati come agenti antitumorali in medicina a causa della loro capacità di legarsi al DNA delle cellule cancerose e di causare la loro morte cellulare programmata o apoptosi. Questi composti sono noti come agenti alchilanti del DNA, poiché modificano il DNA e impediscono alle cellule di replicarsi e di dividersi.
Il primo composto di platino a essere utilizzato come agente antitumorale fu il cisplatino, che venne sviluppato negli anni ’60 e venne approvato per l’uso clinico negli anni ’70. Il cisplatino è un composto inorganico che si lega al DNA attraverso il formarsi di legami covalenti tra le sue molecole e il DNA. Questo legame altera la struttura del DNA e interferisce con la replicazione cellulare.
Cisplatino è un farmaco chemioterapico appartenente alla famiglia degli agenti alchilanti.
Il cisplatino viene utilizzato nel trattamento di vari tipi di tumori, tra cui il cancro del polmone, del testicolo, dell’ovaio, del collo dell’utero e della vescica. Tuttavia, il cisplatino può causare effetti collaterali significativi, tra cui nausea, vomito, neuropatia periferica e nefrotossicità.
Questo argomento è stato brillantemente esposto anche da Emanuele Z. nell’articolo: “PLATINO vs CANCRO”, per il concorso di divulgazione scientifica organizzato da Minerva – Associazione di Divulgazione Scientifica. Vi consiglio la lettura!
A tal motivo, per ridurre gli effetti collaterali del cisplatino, sono stati sintetizzati altri composti di platino, come il carboplatino e l’oxaliplatino.
Antitumorali di seconda e terza generazione.
Il carboplatino viene utilizzato nel trattamento del cancro ovarico, del polmone e della testa e del collo, mentre l’oxaliplatino viene utilizzato principalmente nel trattamento del cancro del colon e del retto. Entrambi i composti hanno dimostrato di essere altamente efficaci nel trattamento di queste forme di cancro e hanno meno effetti collaterali rispetto al cisplatino.
Inoltre, sono stati sviluppati altri composti di platino che mirano a migliorare l’efficacia e la tollerabilità dei trattamenti antitumorali. Ad esempio, il nedaplatin è un composto di platino che si lega al DNA in modo simile al cisplatino, ma che ha una maggiore efficacia contro il cancro del polmone a piccole cellule e il carcinoma epatocellulare.
IL PLATINO ALLEATO DELL’AMBIENTE.
Il platino ha un ruolo importante nella salvaguardia dell’ambiente e nella lotta ai cambiamenti climatici. In particolare, l’uso del platino in applicazioni ambientali è incentrato sulla sua capacità di catalizzare reazioni chimiche importanti.
Come già accennato, il platino viene utilizzato come catalizzatore nei convertitori catalitici dei veicoli a motore per ridurre le emissioni nocive nell’atmosfera, contribuendo a migliorare la qualità dell’aria che respiriamo e ad abbassare l’impatto ambientale dei trasporti. L’uso del platino nei convertitori catalitici ha contribuito a ridurre in modo significativo le emissioni di inquinanti atmosferici come l’ossido di azoto (NOx), l’ossido di carbonio (CO) e gli idrocarburi incombusti (HC), migliorando notevolmente la qualità dell’aria in tutto il mondo.
Oltre all’industria automobilistica, il platino viene anche utilizzato come catalizzatore in altri processi di produzione che possono avere un impatto significativo sull’ambiente. Ad esempio, il platino viene utilizzato nella produzione di acido solforico, un prodotto chimico di base utilizzato in molti settori industriali, come l’industria mineraria e dei fertilizzanti. L’utilizzo del platino come catalizzatore in questo processo ha permesso di ridurre significativamente le emissioni di anidride solforosa, un gas nocivo per la salute umana e per l’ambiente.
Il platino viene anche utilizzato come catalizzatore nella produzione di idrogeno, una fonte di energia pulita e rinnovabile che potrebbe sostituire i combustibili fossili. La produzione di idrogeno richiede una fonte di energia, come l’energia solare o eolica, che viene utilizzata per produrre elettrolisi dell’acqua, un processo che richiede l’uso di catalizzatori per aumentare l’efficienza del processo. Il platino è uno dei materiali più utilizzati come catalizzatore in questo processo, grazie alla sua alta attività catalitica e alla sua stabilità chimica.
Infine, il platino viene utilizzato anche nella produzione di celle a combustibile, un’altra tecnologia che può aiutare a ridurre l’uso dei combustibili fossili e le relative emissioni di gas serra. Le celle a combustibile convertono idrogeno e ossigeno in elettricità e acqua, senza produrre emissioni nocive. Il platino viene utilizzato come catalizzatore nelle celle a combustibile per aumentare l’efficienza della reazione di conversione.
In conclusione, il platino è un elemento prezioso con numerose proprietà fisiche e chimiche uniche che lo rendono utile in molti campi, dalla medicina all’industria automobilistica. Tuttavia, la sua rarità e la sua distribuzione geografica limitata possono portare a problemi di approvvigionamento e a prezzi elevati. Continuerà ad essere oggetto di ricerca e sviluppo per trovare nuovi modi per sfruttare le sue proprietà e soddisfare le esigenze dell’industria moderna.
FONTI:
- “Platinum: A Review of Its Use in the Treatment of Solid Tumors”: Zhang C, Xu C, Gao X, Yao Q. Platinum-based drugs for cancer therapy and anti-tumor strategies. Theranostics. 2022 Feb 7;12(5):2115-2132. doi: 10.7150/thno.69424. PMID: 35265202; PMCID: PMC8899578.
- “Platinum-Based Drugs: Past, Present and Future”: Dilruba S, Kalayda GV. Platinum-based drugs: past, present and future. Cancer Chemother Pharmacol. 2016 Jun;77(6):1103-24. doi: 10.1007/s00280-016-2976-z. Epub 2016 Feb 17. PMID: 26886018.
- Platinum Group Metals: A Review of Resources, Production and Usage with a Focus on Catalysts: Resources 2021, 10(9), 93; https://doi.org/10.3390/resources10090093
- “The Role of Platinum in Sustainable Development” – “Platinum Metals Review” doi: 10.1595/147106708X325169
- https://www.chemistryworld.com/health-technology/platinum-metal-complexes-in-medicine/3008723.article
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