백금 [platinum, 白金]

원소기호 Pt, 원자번호 78, 원자량 195.08±3, 안정핵종 존재비 190Pt=0.0127%, 192Pt=0.78%, 194Pt=32.9%, 195Pt=33.8%, 196Pt=25.2%, 198Pt=7.19%, 녹는점 1,772℃, 끓는점 3,827℃, 액체의 비중 21.45, 전자배치[Xe] 4s14 5d9 6s1, 중요 산화수=2, 4.

주기율표 8족 6주기(중백금속)에 속하는 금속원소. 은보다 단단하며, 플래티나라고도 한다. 백금은 옛날부터 이용되어 왔는데, 에스파냐의 D. A. 데울로아가 1748년에 출판한 책의 기록이 가장 오래된 것이며, 35년에 콜롬비아 핀토천(川) 부근에서 은과 아주 닮은 새로운 금속이 발견되었다는 기록이 실려 있다. 에스파냐인들은 이 금속을 은을 의미하는 Plata에 축소의 뜻을 붙여 platina라고 하고, platina del pinto(핀토천의 작은 은)라고 했는데, 이것이 원소명이 되었다. 백금은 태양 및 많은 운철(隕鐵) 속에 존재하며, 지구상에서는 보통 유리된 상태(자연백금) 또는 다른 백금족 금속과의 합금으로 산출된다. 남아프리카 · 소련 · 미국 · 캐나다가 주요 산출국이다. 소련 · 남아프리카에서는 크롬철석이나 자철석 속에 자연백금으로서 존재하고 캐나다 · 미국에서는 황화구리석이나 황화니켈석 속에 존재하며 니켈의 부산물로서 회수된다.

〔성질〕은백색의 전연성(展延性)이 있는 금속으로 공기나 물에 대해 매우 안정하다. 적열(赤熱)하면 수소를 흡수하여 투과한다. 특히 미분(微粉)백금은 그 부피의 100배 이상의 수소를 흡수한다. 흡수된 수소는 팔라듐보다 방출되기 어렵지만 300~400℃로 가열하면 방출된다. 또 상당히 많은 양의 산소와 소량의 헬륨도 흡수한다. 흡수된 수소와 산소는 활성화되므로 백금은 산화 · 환원의 촉매로 적당하다. 이와 같이 백금은 산소를 흡수하지만 직접 산소와 화합하는 일은 거의 없다. 250℃ 이상에서 건조한 염소와 반응한 염화물을 또 암적열(暗赤熱)하여 플루오린과 반응시켜 플루오린화물을 만든다. 셀렌 · 텔루르 및 경우에 따라서는 황과도 화합한다. 인과 반응하여 저융점의 합금을 만들고 비소 · 안티몬 · 비스무트 · 주석 · 납 · 은과도 합금을 만든다. 철 · 코발트 · 니켈 · 구리 · 금과 모든 비율로서 고용체(固溶體)를 만드는데, 팔라듐과 달리 은과의 상호 용해도에는 한계가 있다. 고온에서 탄소를 흡수하며 냉각시키면 이것을 석출할 수 있다. 규소도 마찬가지이다. 그 때문에 백금의 표면이 무르게 된다. 일산화탄소와는 직접 반응하지는 않으며, 상온에서는 왕수 이외의 산에는 녹지 않는다. 250℃ 이상에서는 진한 황산에 서서히 침식된다. 왕수에는 매우 빨리 녹아서 헥사클로로백금(Ⅳ)산(H2[PtCl6])이 된다. 과산화알칼리와 가열하면 현저하게 침식된다. 수산화알칼리와 융해하면 공기를 완전히 차단하지 않는 한 미량의 과산화물을 발생하므로 어느 정도 침식된다. 시안화칼륨 용액에는 수소를 발생하면서 녹으며 착물을 만들기 쉽다. 백금은 연하므로 여기에 적당한 경도나 내식성을 부여하기 위해 로듐 · 이리듐 등 백금족 금속이나 금 · 니켈 · 텅스텐 등과의 합금을 만들어 사용한다. 모스굳기 4.3이고 순철보다 약간 연하다. 면심입방격자이며 원자 반지름 1.39Å, 이온 반지름 Pt2+, 0.74Å(평면정사각형), 0.94Å(6배위), Pt4+ 0.77Å(6배위)이다. 선팽창계수 8.99×10-6/deg(0~100℃, 유리와 거의 같다), 비저항 10.6×10-8Ω · cm(20℃), 열전도율 0.7cal/cm · s · deg(20℃), 표준전극전위 Pt2+/Pt= 1.19V이다.

〔용도〕 백금은 순금속 또는 합금으로서 도량형원기 · 저항온도계 · 열전기쌍 · 전기접점 · 전극 · 전기로 · 도가니 · 화학장치 · 치과용재료 · 장식용 귀금속으로서 그 화학적 불활성을 이용하여 널리 사용되며, 또 촉매로서 수소화 · 탈수소화 · 이성질체화 등에 이용된다.

백근