プラチナグループ

白金族金属^{[ a ]}（PGM）は、周期表でまとめて存在する6つの貴金属元素です。これらの元素はすべてdブロック（第8、9、10族、第5周期と第6周期）の遷移金属です。^{[ 1 ]}

白金族元素は、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金の6種類です。これらは物理的および化学的性質が似ており、同じ鉱床に一緒に産出する傾向があります。^{[ 2 ]}ただし、地質系における挙動に基づいて、イリジウム族白金族元素（IPGE：Os、Ir、Ru）とパラジウム族白金族元素（PPGE：Rh、Pt、Pd）にさらに細分化することができます。^{[ 3 ]}

周期表の白金族より上の3つの元素（鉄、ニッケル、コバルト）はすべて強磁性体です。これらは、ランタノイド元素のガドリニウム （20 ℃以下の温度） ^{[ 4 ]}とともに、室温付近で強磁性を示すことが知られている唯一の遷移金属です。

天然のプラチナおよびプラチナを豊富に含む合金は、コロンブス以前のアメリカ人によって長年知られていました。^{[ 5 ]}しかし、プラチナはコロンブス以前の人々によって使用されていましたが、プラチナに関する最初のヨーロッパでの言及は、1557年にイタリアの人文主義者ユリウス・カエサル・スカリゲル（1484-1558）の著作に、ダリエン（パナマ）とメキシコの間の中央アメリカの鉱山で発見された謎の金属（「スペインの技術ではこれまで溶かすことが不可能だった」）の説明として現れます。^{[ 5 ]}

プラチナという名前は、スペイン語のplatina （「小さな銀」）に由来しており、これはコロンビアのスペイン人入植者がこの金属に付けた名前です。彼らはプラチナを、採掘していた銀の中の不要な不純物とみなしていました。^{[ 5 ] [ 6 ]}

1815年までに、ロジウムとパラジウムはウィリアム・ハイド・ウォラストンによって発見され、イリジウムとオスミウムは彼の親友であり協力者であったスミソン・テナントによって発見された。^{[ 7 ]}

白金族金属は多くの有用な触媒特性を持っています。耐摩耗性、耐変色性に優れているため、特に白金は高級宝飾品に適しています。その他の特徴的な特性としては、耐薬品性、優れた高温特性、高い機械的強度、良好な延性、安定した電気的特性などが挙げられます。^{[ 8 ]}宝飾品への応用以外にも、白金族金属は抗がん剤、産業、歯科、電子機器、自動車排気触媒（VEC）にも使用されています。^{[ 9 ]} VECは固体白金（Pt）、パラジウム（Pd）、ロジウム（Rh）を含み、一酸化炭素（CO）などの有害物質をより害の少ない物質に変換することで、自動車の排気システムに設置されます。^{[ 10 ]}

一般的に、超苦鉄質および苦鉄質火成岩はPGE微量元素含有量が比較的高く、花崗岩は低い。地球化学的に異常な微量元素は、主にクロムスピネルと硫化物中に見られる。苦鉄質および超苦鉄質火成岩は、世界のほぼすべての一次PGM鉱石を胚胎している。ブッシュフェルト複合体を含む苦鉄質層状貫入岩は、他のすべてのプラチナ鉱床の地質環境をはるかに凌駕している。^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}その他の経済的に重要なPGE鉱床には、洪水玄武岩に関連する苦鉄質貫入岩、およびアラスカ型、ウラル型の超苦鉄質複合体が含まれる。^{[ 12 ]： 230}

PGMの典型的な鉱石には約10gのPGM/トン鉱石が含まれているため、特定の鉱物の正体は不明である。^{[ 15 ]}

個々の白金族金属の生産は通常、他の金属の生産残渣から始まり、それらの金属のいくつかが混ざり合っています。精製は通常、金、銅、またはニッケルの生産の陽極残渣から始まります。これは非常にエネルギー集約的な抽出プロセスとなり、環境への影響につながります。白金族金属の需要の増加により二酸化炭素排出量が増加すると予想され、このためブッシュフェルト火成複合岩体での採掘活動が拡大する可能性が高いです。環境への影響を判断するには、さらなる研究が必要です。^{[ 25 ]}従来の 精製方法は、抽出対象の金属のいくつかの化合物の化学反応性と溶解度の違いを利用します。^{[ 26 ]}これらのアプローチは、溶媒抽出を 利用する新しい技術に取って代わられました。

分離は試料の溶解から始まる。王水を用いると、塩化物錯体が生成される。プロセスの詳細は企業秘密であることが多いが、個々のPGMは、溶解度の低い(NH ₄ ) ₂ IrCl ₆および(NH ₄ ) ₂ PtCl ₆、PdCl ₂ (NH ₃ ) ₂、揮発性のOsO ₄およびRuO ₄、そして[RhCl(NH ₃ ) ₅ ]Cl ₂として得られる。^{[ 27 ]}

白金族金属は、その独特な特性や自動車の排気ガスからの有害物質の排出を削減する能力に比べて、負の特性はほとんどないと考えられていました。^{[ 32 ]}しかし、白金族金属の使用には多くの利点があるにもかかわらず、将来起こりうる害を考​​慮する必要があります。金属Ptは化学的に反応性がなく、アレルギーも起こさないと考えられているため、VECから金属および酸化物の形で放出されるPtは比較的安全であると考えられています。^{[ 33 ]}しかし、Ptは道路の粉塵に溶け込み、水源や土壌に入り込み、生物蓄積によって動物の線量率を増加させる可能性があります。^{[ 33 ]}しかし、白金族金属によるこれらの影響はこれまで考慮されていませんでしたが、^{[ 34 ]}時間の経過とともに、環境中の白金族金属の蓄積は、これまで考えられていたよりも実際に大きなリスクをもたらす可能性があります。^{[ 34 ]}内燃機関車の走行が増えるにつれて、白金族金属の排出量も増加します。

動物におけるPGMの生物蓄積は、人間と生物多様性の両方に健康リスクをもたらす可能性がある。VECから放出されるこれらの有害なPGMによって食物源が汚染された種は、それらを蓄積する可能性があり、人間を含むそれらを摂取する種も同様である。^{[ 34 ]}

採掘および製錬プロセス中に抽出される白金族金属も環境被害を引き起こす可能性がある。ジンバブエでは、白金族金属の採掘により、水源の汚染、酸性排水、環境悪化が引き起こされた。^{[ 35 ]}

Pt のもう一つの危険性は、ハロゲン化Pt 塩に曝露されることで、アレルギー反応を引き起こし、喘息や皮膚炎の発症率が高くなる可能性があることです。この反応は、工業用触媒の製造に従事する労働者に見られることがあります。^{[ 33 ]} Pt 塩との接触を直ちに中止した労働者には長期的な影響は見られませんでしたが、曝露が続くと健康への影響が生じる可能性があります。^{[ 33 ]}

プラチナ製剤の薬剤への使用についても再評価が必要となる可能性がある。これらの薬剤の副作用には、吐き気、難聴、腎毒性などがあるからである。^{[ 33 ]}医療従事者によるこれらの薬剤の取り扱いも、染色体異常や脱毛などの副作用を引き起こした。プラチナ製剤の使用および曝露による長期的な医学的影響については、評価を待つ必要がある。

比較的少量の白金族金属排出物への曝露は長期的な健康影響を及ぼさない可能性がある一方で、白金族金属排出物の蓄積が環境や人間の健康にどのような影響を与えるか、どのレベルのリスクが安全か、白金族金属による潜在的な危険性をどのように軽減できるかは不明である。^{[ 36 ]}

• アフリカ産の白金族金属
• メレンスキー礁
• ジョンソン・マッセイ・テクノロジー・レビュー（旧称：プラチナ・メタルズ・レビュー）

• プラチナ族元素の価格（ジョンソン・マッセイ社提供） -世界の商品市場における現物価格
• ジョンソン・マッセイ社作成の白金族金属（PGM）データベース
• 米国地質調査所国立鉱物情報センターによる白金族金属の統計および情報