Prakt. Met. Sonderband 41 (2009) 189
Schadensanalysen an Platingeräten
Jürgen Merker, David F. Lupton’, Friedhold Scholz
Fachhochschule Jena, Fachbereich SciTec / Werkstofftechnik,
!W. C. Heraeus GmbH; Hanau
1 Einleitung
Eine Vielzahl moderner technischer und chemischer Prozesse wäre ohne die Vielfalt der zur
Verfügung stehenden Platinapparate und Laborgeräte undenkbar. Platin wird in der chemischen
Analyse verwendet, da es aufgrund seines inerten Verhaltens die Proben für normale analytische
Anwendungen nicht verunreinigt und sogar über sehr lange Erwärmungszyklen bei Temperaturen
über 1000°C an Luft keinen signifikanten Gewichtsverlust zeigt. Die gesamten Vorzüge der
Platinverwendung können jedoch nur dann ausgeschöpft werden, wenn eine Anzahl einfacher,
grundlegender Vorsichtsmaßnahmen in der Laborpraxis beachtet werden. Das Hauptrisiko ist die
„Korrosion“ von Platin, die bereits vor ca. 30 Jahren von Menzel [1] detailliert beschrieben wurde.
Es ist das Ziel dieses Beitrages, die wichtigsten Vorsichtsmaßnahmen zusammenzufassen und eine
Anzahl von Fallbeispielen, resultierend aus ungenügender Beachtung in der Praxis, herauszu-
arbeiten. Für eine detaillierte Behandlung dieses Schwerpunktes im Zusammenhang mit der
Röntgenfluoreszenzanalvse wird der Leser auf das Buch von Bennett und Oliver [2] verwiesen.
2 „Platin-Gifte“ und andere schädliche Elemente
Die Erscheinung, die gewöhnlich als „Platinkorrosion“ bezeichnet wird, ist nicht Korrosion im
herkömmlichen Sinne von wässriger Korrosion, Rosten usw. Es ist normalerweise die durch eine
Reaktion von Platin mit einem anderen Element entstandene Verbindung mit einem niedrigeren
asen. Die Schmelzpunkt und die daraus folgende Bildung eines Eutektikums mit einem noch niedrigeren
balt Schmelzpunkt zwischen der Verbindung und Platin. Diese Wirkung wird am besten bei der gut
t. bekannten Reaktion von Arsen mit Platin deutlich. Bild 1 zeigt das Zustandsdiagramm des Systems
erbindung Pt-As
eobachten. { EMBED MSPhotoEd.3 }
En n Bild 1: Zustandsdiagramm des Systems Pt-As [3]
Lotvorgang . . . . .
Platin (Schmelztemperatur 1769°C) reagiert mit Arsen unter Bildung der Verbindung As,Pt
(Schmelzpunkt 1500°C). Diese Verbindung kann dann eine eutektische Zusammensetzung mit
einem Platingehalt von 72 at.% Pt bilden, welche bei nur 597°C schmilzt.
Reaktionen dieser Art finden stets an den reaktivsten Bereichen des Platins, im allgemeinen an den
Korngrenzen des Metalls, statt. So kann die Anwesenheit selbst von geringen Mengen Arsen in
einer Probe zu lokalem Angriff der Korngrenzen und somit zur Zerstorung des Platins bei
Temperaturen von weniger als 600°C führen. Arsen ist so ein besonders spektakuläres Beispiel für
ein ,,Platin-Gift“. Andere Beispiele von „Giften“ sind Phosphor, Bor, Wismut, Silizium, Schwefel
und eine Anzahl von Schwermetallen, z. B. Blei, Zink, Zinn, Antimon. Selbst wenn diese Elemente
nur in geringen Konzentrationen vorhanden sind, können diese allmählich in die Korngrenzen des
Platins diffundieren, wo sie zur Verringerung der Hochtemperaturfestigkeit führen, wie von Fischer
[4] fiir Platin gezeigt wurde, welches Phosphatglasschmelzen ausgesetzt worden war.
