Палладий

Содержание
  1. Палладий–свойства, получение и применение
  2. ПОЛУЧЕНИЕ
  3. ПРИМЕНЕНИЕ
  4. Палладий — звездный металл, брат платины
  5. Мистификация в мире платиноидов
  6. Где «водится» звездный металл
  7. Где найти «брата платины»
  8. Какой он, легкий платиноид
  9. Где нужен человеку
  10. Соединим палладий с…
  11. Палладий для ювелиров
  12. Ведущие дизайнеры о звездном металле
  13. Ухаживаем за палладиевыми украшениями
  14. Палладий: где применяется и используется металл, его фото, добыча, какие бывают пробы
  15. Нахождение в природе и добыча
  16. Свойства и пробы металла
  17. Промышленное применение металла
  18. Ювелирное дело и инвестиции
  19. Особенности и сферы применения металла палладий
  20. История открытия
  21. Запасы и месторождения
  22. Добыча и промышленное получение
  23. Марки
  24. Свойства и характеристики
  25. Физические
  26. Химические
  27. Где используется палладий?
  28. Влияние на организм
  29. Сплавы
  30. Палладий
  31. Происхождение названия
  32. Нахождение в природе
  33. Получение
  34. Показатели производства
  35. Изотопы
  36. Водородные технологии
  37. Электроника
  38. В ювелирном и монетном деле
  39. В медицине
  40. Другие области применения палладия
  41. Биологическая роль

Палладий–свойства, получение и применение

Палладий

Палладий (Pd)—металл Vlll группы, 5-го периода периодической системы, относится к группе платиноидов. Атомный номер палладия 46, атомная масса 106,4. В природе существует шесть изотопов палладия.

Плотность 11,9-12,6 г/см3 (твёрдый); 11,0 г/см3(жидкий); температура плавления 1552ОС, температура кипения 3980ОС, при температуре1300ОС палладий заметно летуч. Коэффициент линейного расширения 11,6.10-6, удельная электропроводность 9,7 м/ом.

мм2, удельное электрическое сопротивление 10мком.см.

Модуль нормальной упругости палладия 11500кг/мм2, предел прочности при растяжении 14,0кг/мм2(отожжённый), 33кг/мм2(нагартованный).

Относительное удлинение 55% (отожжённый), относительное сужение—90% (отожжённый), твёрдость по Бринелю НВ=46кг/мм2(отожжённый), НВ=109кг/мм2(нагартованный). Пластические свойства палладия равны свойствам платины.

Палладий вместе с Ru, Rh, Ag, Os, Ir, Pt, Au–относится к числу благородных металлов.

По степени химической стойкости палладий значительно слабее платины: он растворяется в царской водке и азотной кислоте, реагирует с расплавленными бисульфатами и персульфатами щелочных металлов, при нагревании на воздухе получает тёмное окрашивание поверхности (PdO), исчезающее при нагреве выше 860ОС, вследствие разложения образовавшегося окисла.

Палладий обладает высокими каталитическими свойствами в различных химических реакциях, что связано с его высокой способностью поглощать различные газы. Палладий в слитке способен поглотить 850-кратный объём водорода, палладиевая «чернь» поглощает ещё большее количество водорода, а пластинка из палладия толщиной в 1мм и площадью в 1см2 в течение минуты, пропускает через себя 40 см3 водорода.

Палладий представляет собой серебристо белый металл, он получил своё название по имени второй малой планеты Паллады, открытой незадолго до открытия этого металла. В природе палладий находится в составе минералов : палладистая платина (Pt,Pd)(Pd 7-40%) и станнопаладинит( палладий, олово, медь) (Pd40-45%).

Также, палладий получают при переработке сульфидных руд меди и никеля. Его содержание в земной коре составляет (кларк) 10-9%, а общие запасы палладия, в пересчёте на металл, оцениваются в 100млн. кг.

В природе, иногда, палладий встречается в виде примеси в горных породах содержащих платину и золото, а иногда в виде естественных сплавов с платиной, иногда с золотом и серебром.

ПОЛУЧЕНИЕ

Раствор золота и платины, содержащий палладий, после выделения из него золота и платины, подвергают обработке аммиаком по реакции: PdCl2+4NH3= [Pd(NH3)4Cl2] получают т.н. палладозамин, который, затем, повторно растворяют в аммиаке, переосаждают соляной кислотой и прокаливают.

Получают губчатый палладий, содержащий до 99,9% Pd. Этот способ позволяет освободиться от ряда примесей, дающих комплексные растворимые аммиачные соли.

Для более тонкой очистки губчатый палладий растворяют в царской водке, переосаждают аммиаком и получают палладий в виде соли Pd(NH3)2Cl6.

Палладий в слитках поставляют потребителю по ГОСТ12360-66 и, в соответствии с химическим составом по этому ГОСТу, установлены две марки палладия аффинированного в слитках: ПДА-1 (99,95%) и ПДА-2 (99,90%). Потребителю поставляется палладий в виде слитков прямоугольной формы 100х65мм, массой не более 3,5кг. Поверхность слитка обрабатывают резанием и зачищают до шероховатости не более RZ 80

ПРИМЕНЕНИЕ

Палладий, после открытия, не получил широкого применения, однако, начиная со средины 20-го века использование палладия в науке и технике резко возросло.

Палладий начали применять во многих химических процессах, например, связанных с присоединением водорода (гидрогенизация жиров), при синтезе витаминов.

В ряде случаев, благодаря применению палладиевого катализатора, удаётся осуществлять химические реакции при более низких температурах, чем при катализаторах из других металлов. При неответственных условиях работы, палладий применяется для изготовления лабораторной посуды, заменяя платину.

Палладий применяют для изготовления припоев специального назначения, электрических контактов в приборах, термических сопротивлений, термопар.

Сплавы, содержащие палладий, применяют при изготовлении фильеров для производства искусственных волокон, а в последнее время, сплавы содержащие палладий применяют для изготовления постоянных магнитов, для создания нагревателей малых печей и лабораторной химической посуды.

В покрытия, защищающие чёрный металл от коррозии, добавляют сплавы содержащие палладий, а медицинские инструменты покрытые сплавом содержащим палладий, служат во много раз дольше, чем обычные.

В материалы для изготовления зубных протезов, ювелирных изделий, нагрудных знаков, для придания им красивой поверхности. также добавляют палладий.
Палладий служит индикатором обнаружения угарного газа и применяется для этой цели в виде раствора хлористого палладия, который мгновенно темнеет при воздействии на него окиси углерода в воздухе, выше допустимых норм.

Для нейтрализации отработанных газов автомобилей с дизельными двигателями в каталитических нейтрализаторах применяется платина, для этих же функций, в автомобилях с бензиновыми двигателями, гораздо лучше подходит палладий, и замены ему не предвидится.

Применение палладия в электронике, для изготовления многослойных керамических конденсаторов и гибридных интегральных микросхем, для покрытия разъёмов радио приборов, стало незаменимым в этой отрасли.

В ювелирной промышленности, палладий вместо никеля, применяется для получения белого золота.

Всё это многообразие отраслей для применения палладия обусловлено замечательными химическими и физическими свойствами этого металла.

Несколько лет прошло с тех пор, как на отечественном рынке появились моторные масла японской компании MITASU OIL CORPORATION. Предназначаются такие продукты специально для двигателей транспортных с…Лимонная кислота очень популярное сырье. В отличие от многих других веществ и составов, лимонная кислота известна и популярна в массах. Она используется не только в промышленности, но и в быту.
Чтобы иметь возможность начать новый бизнес, у вас должен быть адрес, по которому будет зарегистрирована компания. Многие малые предприятия просто регистрируются в квартире владельца, поэтому стоит…Белая лошадь — так называли древние греки облепиху, заметившие, что при кормлении лошадей ветвями, плодами и листьями растения, шерсть животных становится блестящей и лоснящейся. Русскому наз…

Источник: https://oplace.ru/stati/nauka/palladii-svoistva-poluchenie-i-primeneni.html

Палладий — звездный металл, брат платины

Палладий

› Металлы

12.05.2020

Название нового элемента имеет звездное происхождение. Волластон, «папа» и открыватель палладия, кроме физики и химии, увлекался и астрономией. Интерес к звездному небу достался от отца, священника и астронома.

Поэтому назвал новый элемент в честь малой планеты Паллады (Pallas).

Мистификация в мире платиноидов

История появления нашего героя в мире людей почти детективная.

В 1803 году Форстеру, солидному торговцу минералами, принесли сверток с письмом. В письме содержалась просьба продать три слитка металла, который (как уверяли в письме) ничем не уступает платине. Торговец знал толк в рекламе, воспользовался ими и в Лондоне разгорелись страсти. Ажиотаж умело подогревал Секретарь Королевского общества У. Г. Волластон.

Некий Ченевикс купил слиток и долго производил анализы; они показали, что это сплав платины и ртути. Другие химики и минералоги не нашли в слитках этих металлов.

Когда шумиха сошла на нет, в журнале «Nicholson’s Journal» было опубликовано объявление. Автор пообещал солидная сумму тому, кто за год синтезирует искусственный палладий. Интерес к слиткам снова возник, но приз остался неполученным.

А в 1804 году Волластон сообщил, что мистификация с новым металлом — его проделка. В это время он уже убедился, что палладий — это неизвестный дотоле элемент.

Уильям Волластон (1766—1828)

Где «водится» звездный металл

Наш нынешний герой — редкость. Данные о запасах палладия разнятся: одни аналитики говорят, что его в 2-3 раза больше, чем золота, другие уверены, что минерал встречается в природе в 20 раз реже золота.

В природе часты образования палладия (твердого раствора) в самородной платине. Серебристый металл находят в виде зерен в россыпях платины.

Минералы палладийсодержащих руд:

  • котульскит;
  • майченерит;
  • меренскиит;
  • атокит;
  • звягинцевит.

В России есть месторождения «брата платины» на Урале (Нижний Тагил); хребет Кондер в Хабаровском крае готов поделиться серебристым металлом; норильские месторождения Красноярского края — полное лукошко платиноидов.

Гордимся: Россия добывает около 60% звездного платиноида.

Классификация Гольдшмидта относит металл к сидерофилам.

Где найти «брата платины»

Источники палладия в мире:

  1. ЮАР. Знаменитый Бушвельдский комплекс, здесь невообразимое количество минералов и руд. Платиноиды (почти 90% мирового запаса), хром, ванадий, железо, титан… Палладия тут производят 20%  мировой добычи.
  2. Австралия, штат Новый Южный Уэльс. Добыча ведется из никелевых руд.
  3. Зимбабве. Тут, в Великой Дайке — огромном рудоносном районе хромитовых и платиновых минералов, находят палладиевые жилы.
  4. Бразилия, штат Минас-Жерайс. Россыпные месторождения.
  5. Канада, провинция Онтарио. Миллионы лет назад тут упал огромный метеорит, теперь люди собирают «подарки» — платиноиды, никель. Добычу ведут открытым способом.
  6. Колумбия, провинция Чоко. Россыпные платина, золото, палладий.

Основные районы добычи палладия

Какой он, легкий платиноид

Место палладия в 10 группе периодической таблицы элементов таблицы Менделеева.

Физические свойства металла:

  1. Плотность 12 г/см3.
  2. Из всех платиноидов это самый легкоплавкий металл — 1552 градуса по Цельсию.
  3. Цвет металла устойчивый, серебристый, белый.
  4. Палладий весьма мягкий металл, но добавление в сплав рутения или никеля существенно увеличивает его твердость.
  5. Палладий может накапливать водород в больших количествах, особенно в тонкораздробленном состоянии.

Структура решетки гранецентрированная.

Драгоценный металл обладает структурой меди (структурой Браве).

Химические свойства палладия несколько отличаются от платиноидов. Из всего семейства металл химически наиболее активен. Он реагирует с горячими концентрированными кислотами (H2SO4, HNO3 — серная, азотная).

А вот на разбавленные щелочи и кислоты палладий не реагирует.

По характеристикам палладий близок к соседям по таблице Менделеева. Блеск и цвет близки к серебру, на платину он похож по химическим свойствам.

Отличить палладий от платины легче всего по весу. Плотности этих металлов различается почти в два раза. Внешне оба металла похожи, как близнецы.

Свойства атомаНазвание, символ, номерАтомная масса(молярная масса)Электронная конфигурацияРадиус атомаХимические свойстваКовалентный радиусРадиус ионаЭлектроотрицательностьЭлектродный потенциалСтепени окисленияЭнергия ионизации(первый электрон)Термодинамические свойства простого веществаПлотность (при н. у.)Температура плавленияТемпература кипенияУд. теплота плавленияУд. теплота испаренияМолярная теплоёмкостьМолярный объёмКристаллическая решётка простого веществаСтруктура решёткиПараметры решёткиТемпература ДебаяПрочие характеристикиТеплопроводностьНомер CAS
Палладий / Palladium (Pd), 46
106,42(1)[1] а. е. м. (г/моль)
[Kr] 4d10
137 пм
128 пм
(+4e) 65 (+2e) 80 пм
2,20 (шкала Полинга)
+0,987
0, +1, +2 (наиболее часто), +3, +4 (часто), +5, +6 (очень редко)
 803,5(8,33) кДж/моль (эВ)
12,02 г/см³
1554 °C
2940 K
17,24 кДж/моль
372,4 кДж/моль
25,8[2] Дж/(K·моль)
8,9 см³/моль
кубическаягранецентрированая
3,890 Å
274 K
(300 K) 71,8 Вт/(м·К)
7440-05-3

Рекомендуем:  АЛЮМИНИЙ – дороги, которые он выбирает

Где нужен человеку

Сферы применения звездного металла в промышленности разнообразны.

  • Это один из основных металлов водородной энергетики. Им пользуются в производстве катализаторов, аппаратов для получения чистого водорода, сенсоров для определения водорода.
  • Практически в каждом компьютере, мобильнике, высокочастотной радиоаппаратуре используют сплавы с платиноидами.
  • Во многих радиодеталях содержится драгоценный палладий; его любители и умельцы добывают посредством аффинажа в домашних условиях.
  • В мире тысячи лабораторий, во многих необходима посуда из благородных металлов и их сплавов.
  • Эти сплавы все шире применяются в производстве медицинских приборов и инструментов.
  • Применению палладия в кардиостимуляторах рады люди, для которых этот прибор жизненно необходим.
  • Препараты с содержанием платиноидов все шире применяются онкологами, причем соединения палладия гораздо лабильнее и менее токсичны, чем платиновые. Львиная доля металла достается стоматологам, чтобы «чинить» наши зубы.
  • Палладий гипоаллергенен, поэтому обручальные кольца или серьги из сплава 950 пробы пользуются все большим спросом.
  • Ювелиры довольствуются 10% добываемого палладия. Чаще всего металл используют в виде сплавов, которые прекрасно смотрятся с бриллиантами и бесцветными камнями.
  • Основное количество добываемого серебристого металла потребляет автомобильная промышленность.
  • Проводятся исследования по извлечению палладия из отработанного топлива АЭС, разрабатываются методики получения металла из растворов электролитов.

Цена палладия неуклонно повышается, но спрос на металл до сих пор не удовлетворен.

Соединим палладий с…

В разных странах свои предпочтения видам палладиевых сплавов.

Европейские и североамериканские ювелиры предпочитают работать со сплавом 950 пробы, в котором лигатурой служат медь или рутений. Российские ювелиры предпочитают сплав палладия с никелем или серебром (пробы 500 и 850), или палладий с медью (проба 850).

Проверить соответствие пробы заявленному в домашних условиях невозможно, это делается специалистами.

Рекомендуем:  ПЛАТИНА – «гнилое серебро» или благородный металл

Палладий для ювелиров

Этот металл мало известен среди «носителей» ювелирных украшений. В ювелирной промышленности с 2004 года применяется, как аналог родия и рутения (наносят гальванические покрытия на изделия). Серебристый металл начали применять как заменитель платины, в сплавах «белого золота».

Купить украшение из чистого палладия не получится — их просто не делают. Для украшений он слишком мягкий. Это недостаток почти идеального для ювелиров металла.

Украшения из палладия хороши для тех, кто любит массивные украшения. Сравните пару одинаковых колец из палладия и золота или платины. Последние будут весить (а значит, и стоить) значительно больше. Это значительное преимущество палладия.

Памятная монета «Иван III» достоинством в 25 рублей (СССР, 1989 год). Изготовлена из палладия 999 пробы.

С палладиевыми сплавами легко воплотить любой замысел художника-ювелира. Металл ковкий, тягучий; его легко вытянуть в проволоку, раскатать в лист фольги, гравировать. Такие украшения не меняют цвет, безопасны для аллергиков, их сложно поцарапать.

По сравнению с украшениями из белого золота, платины, серебра, палладиевые выглядят так же нарядно, но обладают искристым блеском.

Ведущие дизайнеры о звездном металле

Многие ювелиры считают палладий «мужским металлом». Его холодная красота отменно сочетается с деловым стилем. Запонки, печатки, браслеты добавят статусности, придадут «изюминку» строгому мужскому облику.

Изделия альянса Palladium Alliance International пользуются спросом на выставочных площадках.

Вивьен Вествуд, основательница стиля «панк», с присущей ей экстравагантностью и вкусом включает в свои коллекция палладиевые изделия.

Стивен Вебстер, известный и очень востребованный английский ювелир, включает в свои коллекции уникальные женские украшения — броши и запонки. Среди ценителей таланта Вебстера Гай Риччи, Кейт Мосс, Мадонна, Робби Уильямс.

Картье предлагает покупателям мужские украшения — зажигалки, часы, ручки, запонки.

Компания David Alan, несмотря на приверженность ювелирным традициям, производит палладиевые серьги с бриллиантами.

Специалисты уверены, что время настоящей славы звездного металла впереди.

Ухаживаем за палладиевыми украшениями

Уход за такими изделиями ничем не отличается от ухода за платиновыми украшениями — это та же группа металлов.

Чистку делаем в растворе нейтрального мыла (лучше детского), затем изделие промывается водой и вытирается насухо. Возможно использование салфеток, специально изготовленных для очистки ювелирных изделий.

На хранение кладите украшения в отдельные мешочки, шкатулки, Zip-Lock пакеты.

Палладий — звездный металл, брат платины Ссылка на основную публикацию

Источник: https://TheMineral.ru/metally/palladij

Палладий: где применяется и используется металл, его фото, добыча, какие бывают пробы

Палладий

Запись обновлена: Май 25, 2020

Палладий является представителем металлов платиновой группы и одновременно считается благородным и редким элементом. Этот драгметалл существует в природе в виде соединений: по данным ученых Pd входит в состав примерно 30 минералов. В самородном виде элемент также встречается, но очень редко.

Металл во многом схож с платиной, внешне отличить их друг от друга проблематично. Самородки драгметалла содержат в себе иридий, серебро, платину и золото.

Физические и химические свойства элемента позволяют широко использовать его в химической промышленности и электронике, а принадлежность к числу драгоценных материалов – в качестве ювелирного сырья.

Нахождение в природе и добыча

Добыча платины и палладия осуществляется на коренных и россыпных месторождениях. Чем они отличаются друг от друга? В коренных месторождениях металл входит в состав минералов и добывается как побочный продукт при обработке никелевых или медных руд. Рассыпные месторождения представляют собой разрешенные коренные залежи руды, где Pd высвободился и накопился в виде самородков.

Добыча палладия на россыпных месторождениях занимает около 2% от мирового производства объема элемента. Крупнейшие из них находятся в уральских и дальневосточных районах России, в Канаде, США, Австралии и Колумбии. Оставшиеся 98 % Pd извлекаются из недр земли на коренных месторождениях медно-никелевых, платиновых и хромовых руд.

Мировыми лидерами по добыче драгметалла на таких месторождениях являются Россия и ЮАР. Безоговорочное первое место среди добывающих предприятий отрасли занимает ГМК «Норильский никель», производящий более 40% мировых объемов Pd.

Металлургический комбинат извлекает металл как побочный элемент при добыче основных своих продуктов – меди и никеля.

Среди добывающих активов «Норильского никеля», имеющих потенциал запасов палладия, выделяются месторождения на полуострове Таймыр – Талнахское, Октябрьское и Норильск-1, а также на территории Кольского полуострова.

Следующим по значению источником металла в мире принято называть Бушвелдский комплекс, расположенный на территории Южно-Африканской Республики. Территория месторождения обладает крупнейшими запасами платиноидов в мире.

Pd в самородках имеет примеси других драгоценных металлов, но и сам часто является одним из элементов самородных золота или платины.

При добыче палладия в Норильске геологами была обнаружена палладистая платина – соединение платины и ее «младшего брата» в отношении 60%/40%. Еще один подобный союз, на этот раз с золотом, был найден в Бразилии.

Такое золото с 10%-м содержанием Pd получило название порпецит: от чистого желтого металла отличить его визуально также проблематично.

В составе каких минералов встречается палладий? Рассмотреть их можно на фото образцов. Самыми известными минералами, содержащими в своем составе Pd, являются палладит, станнопалладит, брэггит и потарит. Некоторые соединения даже на сегодняшний день не имеют названий, так как мало изучены в виду своей редкости.

Элемент Pd является компонентом не только недр нашей планеты, но и космических объектов: палладий содержится в железных и каменных метеоритах, прилетающих на Землю.

Свойства и пробы металла

Палладий по своим характеристикам близок к своим соседям в таблице Менделеева. Свойства металла позволяют его сравнить с серебром – по внешнему виду и весу, и с платиной – по химическим параметрам.

Чистый металл отличается серебристо-белым цветом и плотностью чуть более 12 г/см3.

Последнее физическое свойство дает Pd преимущество в ювелирном деле: массивные палладиевые украшения будут весить гораздо легче платиновых или золотых.

В чистом виде Pd относится к числу мягких металлов, украшения из такого материала не делают. Изделия из чистого элемента не выдержат даже небольшой механической нагрузки. Ювелиры используют в работе определенные пробы палладия.

Какие они бывают? В западных странах довольно распространенной является 950 проба драгметалла, в которой к 95% основного элемента добавляют 5% рутения ил меди. В качестве компонента лигатуры, способного повысить твердость сплава, также используют никель. В России утверждены 500 и 850 пробы металла, палладий соединяется в них с серебром и никелем.

850 проба может быть изготовлена из Pd и меди. Устойчивость к износу у украшений из таких сплавов превышает характеристики изделий из золота и серебра.

Pd как металл отличается ковкостью и тягучестью, благодаря которым его можно обрабатывать любым из способов: отливать в формах, паять, полировать, производить гравировку. Материал вытягивается в проволоку и может быть раскатан в фольгу.

Палладий как элемент отличается химической инертностью, присущей всем платиноидам, но среди металлов этой группы является самым активным.

В обычных природных условиях он не вступает в реакции с другими веществами, но растворяется в «царской водке», горячей концентрированной серной и азотной кислоте. Pd может образовывать соединения с хлором, йодом, бромом, фтором, серой и кремнием.

При нагревании на воздухе металл покрывается оксидной пленкой и тускнеет, в обычных условиях эксплуатации палладиевые изделия не потемнеют.

https://www.youtube.com/watch?v=TJEgDd_qIx4

По химическим свойствам Pd признан специалистами хорошим катализатором, поэтому основными потребителями элемента являются химическая и автомобильная промышленность.

Промышленное применение металла

Добыча палладия на сегодняшний день удовлетворяет имеющийся на рынке спрос, который в основной своей части является промышленным. Применение Pd распределяется следующим образом:

  • 70% — производство автомобильных катализаторов;
  • 10% — электронная промышленность;
  • 5% — химическая промышленность;
  • 5% — медицина;
  • 5% — инвестиции;
  • 5% — ювелирное дело и другие сферы использования.

Основная часть добываемого металла используется для производства автомобильных катализаторов, именно поэтому спрос на Pd зависит от экономической ситуации в машиностроительной отрасли отдельно взятой страны-потребителя.

Нейтрализаторы, содержащие палладий, необходимы при производстве автомобилей любых марок для дожигания выхлопных газов. Именно применение Pd вместо дефицитной в 2000-х годах платины привело к росту котировок этого драгметалла на мировых биржах.

Дополнительным толчком стало решение ЕС об ограничении автомобильных выхлопов и ужесточении контроля за данной сферой. Катализаторы с содержанием Pd необходимы и для очистки газовых выбросов ТЭЦ.

Применение палладия в химической промышленности чрезвычайно широко. Являясь отличным катализатором, Pd незаменим при проведении процессов крекинга нефти и гидрогенизации жиров.

Этот химический элемент в качестве катализатора используют при производстве ацетилена, аммиака, хлора, серной и азотной кислот, каустической соды, удобрений и фармацевтических средств.

Хлорид палладия в промышленности применяют как индикатор для обнаружения микроколичеств угарного газа в газовых смесях.

Широко распространено использование металла в процессах глубокой очистки водорода, который активно диффундирует через палладий.

Газ пропускают под давлением через нагретые палладиевые трубки, в итоге водород проходит через металл быстрее других примесей, которые задерживаются в трубках.

Так как использование чистого палладия для этих целей является дорогостоящим, то в целях сокращения затрат на производство для очистки водорода применяют сплавы Pd с серебром или иттрием.

Pd и его сплавы используются в электронной промышленности. с его помощью создаются покрытия, отличающиеся устойчивостью по отношению к воздействию сульфидов. Металл нашел свое применение в производстве военной, аэрокосмической техники и аппаратуре гражданского назначения.

Элемент необходим при выпуске реохордов, так как отличается высокой износоустойчивостью. Это свойства драгметалла отлично подходит для его использования в контактных группах.

В гражданской аппаратуре Pd активно применялся в 80-х годах для контактов и струн советских контрольно-самопишущих машин и автоматических телефонных станций.

Где еще используется палладий? Он является компонентом керамических конденсаторов, известных всем радиолюбителям.

Элемент присутствует в конденсаторах типа КМ, характеризующихся высокой температурной стабильностью емкости, которые присутствуют в любой высокочастотной радио- и телеаппаратуре, мобильных телефонах и компьютерах.

Наличие Pd в радиодеталях привлекает любителей получения аффинажа металла в домашних условиях.

Металл нашел применение и в других сферах промышленного производства, где его используют для самых разных целей: палладий необходим для процесса изготовления специальной химической посуды, а также устойчивых к коррозии деталей измерительных приборов специального назначения. Pd незаменим и в стекольном деле, где его применяют в тиглях для варки стекла.

Палладий в последние годы все чаще используется в медицине. Металл и его сплавы расходуются на производство деталей различных медицинских приборов и инструментов. Самым простым примером применения Pd в этой отрасли является производство кардиостимуляторов, отдельные детали которых делаются именно из этого драгметалла. Иногда элемент используется для получения цитостатических препаратов.

В медицине наибольшая доля палладия тратится на изготовление зубных протезов. Развитие стоматологических исследований и увеличение сопутствующей потребности в металле способно увеличить спрос и котировки на элемент в будущем – этот фактор является одной из потенциальных причин роста стоимости Pd на биржах.

Ювелирное дело и инвестиции

Ювелиры используют палладий как самостоятельный драгоценный металл, а также как компонент других драгоценных сплавов. Pd является компонентом лигатуры проб платины, а также практически всегда присутствует в качестве элемента золотых сплавов 585 и 750 пробы.

Все известное и достаточно популярное на сегодняшний день белое золото обязано своим оттенком добавлению именно этого химического элемента.

Сам драгметалл используется в производстве ювелирных украшений тоже не в чистом виде, в высоких пробах в лигатуре сплава присутствует рутений.

Для мировой добычи палладия спрос ювелирной отрасли не имеет решающего значения. Даже не смотря на политику популяризации палладиевых драгоценностей интерес потребителей к ним невелик.

Ювелирные заводы предлагают своим клиентам как традиционные украшения для женщин – серьги, кольца, броши, подвески, так и мужские печатки, кресты и запонки.

Драгметалл активно используется в последние годы в коллекциях известных модных дизайнеров, представляющих не только украшения, но и стильные и необычные аксессуары: часы, зажигалки, ручки, портмоне.

Где еще применяется драгоценный металл? Палладий по причине своего благородного происхождения относится к числу инвестиционных инструментов.

Вложить средства в драгметалл можно разными способами, среди доступных вариантов для обычных клиентов банков числятся покупка слитков и открытие металлического счета.

ОМС ведется в граммах «виртуального металла, поэтому при его открытии вы не получите ни грамма Pd на руки. А вот если вы решите приобрести слиток, то сможете ощутить вес металла в своих руках.

Палладий на рынке драгметаллов относят к числу фундаментальных активов, способных принести прибыль только в долгосрочном периоде. Большая часть инвестиций в металл представляет собой фьючерсные контракты на бирже, покупать палладиевые слитки с целью преумножения своих денег нет никакого смысла.

Для начинающих инвесторов и обычных банковских клиентов проще всего будет открыть обезличенный счет. Другим своеобразным инвестиционным инструментов, непосредственно связанным с Pd, являются памятные монеты.

Монеты из этого металла чеканятся редко и в ограниченном количестве, поэтому рассматривать их как источник получения прибыли нецелесообразно.

Источник: https://golden-inform.ru/prochee/palladij/

Особенности и сферы применения металла палладий

Палладий

Палладий — металл, который относится к группе драгоценных. Многие путают его с платиной. Ювелирные украшения из палладия часто появляются в продаже. Интерес к драгоценному металлу постоянно растет.

Химический элемент палладий

История открытия

История палладия начинается с 1803 года. Тогда торговец минералами и драгоценными металлами Форстнер получил письмо с предложением продать небольшое количество нового химического элемента. Слиток палладия прилагался к письму.

Торговец выставил металл на продажу. Он быстро привлек внимание покупателей. Первыми, кто заинтересовался новым товаром, стали английские химики. Они начали спорить насчет того, является ли металл новым химическим элементом или продавец выдает его за новинку, а на самом деле это известный науки сплав.

Один из ученых, химик Ричард Ченевикс выкупил слиток, чтобы попытаться разоблачить продавца. После нескольких экспериментов он написал доклад, который представил Лондонскому Королевскому Сообществу.

В нем он написал, что данный слиток — не новый химический элемент, а обычное соединение ртути с платиной. Секретарь данного сообщества не поверил словам Ченивикса, высказал мнение о том, что ни один из ученых Королевского Сообщества не смог выделить похожий вид металла из платины или ртути.

Споры вновь усилились. Появились предложения награды человеку, который сможет получить данный вид металла.

Ученый Уильям Волластон в 1804 году выступил на заседании Лондонского Королевского Сообщества с собственным докладом.

Он утверждал, что смог обнаружить два новых элемента в платиновой руде, которая была добыта в Южной Америке. Это были родий и палладий.

Через некоторое время ученый признался, что именно он устроил шумиху вокруг нового химического элемента, чтобы привлечь к нему внимание, сделать открытие значимым.

Палладий в пробирке ( Instagram / chemical_elements)

Запасы и месторождения

В чистом виде, самородки палладия в природе найти невозможно. Частицы этого металла извлекаются вместе с другими минералами. Всего таких соединений может быть более 30. По виду крупицы палладия можно легко спутать с платиной. Некоторые месторождения содержат одновременно два этих металла, которые добываются совместно. Изредка жилы палладия пересекаются с золотом.

Главный источник появления этого металла на планете Земля — космические обломки метеоритов. Именно в них обнаруживается большое количество кристаллов этого драгоценного металла.

Самородок золота ( Instagram / in_sochi)

Добыча и промышленное получение

Получение чистого металла выполняется в несколько этапов:

  1. Подготовка расходного сырья. Его нагревают в специальных фарфоровых котлах. В процессе нагревания котлы заполняются царской водкой.
  2. Переведение платины в осадок с использованием специальных фильтров. От основы отделяются присадки, сторонние компоненты, которые интересны для получения палладия.
  3. Обработка фильтрата. Проводится процедура аффинажа, в ходе которой получается труднорастворимое соединение, которое называется дихлордиаммином палладия.
  4. Очищение нужного металла от примесей.
  5. Прокаливание. Проводится в герметичных камерах, заполненных водородом.

Полученный губчатый палладий переплавляется в заготовки требуемых размеров и формы.

Добыча руды ( Instagram / khabkrai)

Марки

Марки:

  1. Пд99.8.
  2. Пд99.9.
  3. ПдА-0.
  4. ПдА-1.
  5. ПдА-2.
  6. ПдАП-0.
  7. ПдАП-1.
  8. ПдАП-2.
  9. ПдВ-20.
  10. ПдИ-10.
  11. ПдИ-18.
  12. ПдМ850.
  13. ПдСр-20.
  14. ПдСр-30.
  15. ПдСр-40.
  16. ПдСрК-35-5.
  17. ПдСрМ-36-4.

ПдСрН850-130, ПдСрН500-450 — марки, которые указываются на ювелирном палладии.

Палладий ( Instagram / radio_detali30)

Свойства и характеристики

Палладий применяется при изготовлении ювелирных украшений, деталей для радиоэлектроники. Он используется в разных сферах деятельности.

Физические

Свойства:

  1. Атомный номер в периодической таблице Менделеева — 46.
  2. Плотность — 12,6 г/см3.
  3. Удельная теплоемкость — 20 °C 0,0586 кал/ (г.град).
  4. Температура плавления — 1554°C.
  5. Показатель удельного электросопротивления — 25 °C 9,96 мкОм см.
  6. Температура кипения — 2940°C.
  7. Твердость по шкале Бринелля — 49 кгс/мм2.
  8. Показатель теплопроводности — 0,161 кал/(см.сек.град).
  9. Максимальное удлинение на разрыв — до 30%.
  10. Коэффициент теплового расширения — 11,67•10-6.
  11. Максимум прочности на растяжение — 18,5 кгс/мм2.

Чтобы повысить твердость палладия, нужно выполнить холодную обработку. Показатель повысится в 2,5 раза. Если провести отжиг, твердость будет снижена.

Слитки палладия ( Instagram / den.electro)

Химические

Палладий:

  1. Не вступает в реакцию с водой, щелочами, разбавленными кислотами, гидратом аммиака.
  2. Начинает окисляться после нагревания до 350°C. Поверхности покрываются плотной оксидной пленкой. После нагревания до 850°C она распадается на кислород и металл.
  3. При нагревании свыше 500 градусов вступает в реакции с сильными окислителями.

Палладий повышает устойчивость разных сплавов к образованию ржавчины. После добавления 1% палладия повышается сопротивление разрушительному воздействию соляной, серной кислоты.

Серная кислота ( Instagram / lina_malina_artist)

Где используется палладий?

Сферы применения:

  1. Водородные технологии. Из этого металла изготавливаются мембраны, которые нужны для получения сверхчистого водорода.
  2. Медицина. Из палладия изготавливаются медицинские инструменты, зубные протезы, кардиостимуляторы, цитостатические препараты.
  3. Производство химической посуды, деталей для сборки высокоточных измерительных приборов.
  4. Изготовление прецизионных механических инструментов.
  5. Производство химического оборудования, использующегося для получения плавиковой кислоты.
  6. Изготовление электрических контактов, керамических конденсаторов.
  7. Хлорид палладия применяется в гальванотехнике.
  8. Использование металла в качестве катализатора в научных опытах. Его хлорид нужен, чтобы определить нахождение небольшого количества угарного газа в воздухе.
  9. В ювелирном деле палладий — легирующий компонент для изготовления белого золота. Также в продаже можно найти ювелирные украшения, в которых этот драгоценный металл является основным компонентом. Он часто соединяется с серебром в пропорции 50х50 и с платиной в соотношении 85 к 15.

Поскольку палладий относится к драгоценным металлам, его используют в качестве валюты при торгах на внебиржевых, биржевых рынках. Во многих странах можно открыть «металлический» счет в банке, на котором будет храниться этот металл.

Кольцо из палладия ( Instagram / asyaair)

Влияние на организм

Поскольку чистый палладий абсолютно безвреден для организма, из него изготавливают посуду, ювелирные украшения. Хлорид этого металла является очень ядовитым химическим веществом, которое при длительном контакте вызывает сильную интоксикацию организма.

Сплавы

Палладий часто смешивается с другими металлами для изменения их физических или химических свойств. В качестве дополнительных компонентов обычно выступают:

  • иридий;
  • платина;
  • титан;
  • чистое серебро;
  • кобальт;
  • медь.

До 11% этого металла содержится в белом золоте. Оно нужен, чтобы придать последнему светло-серебристый оттенок.

Ювелирные украшения из палладия постепенно набирают популярность, но это направление не самое актуальное. Он был известен научному сообществу многие десятки лет в других сферах деятельности.

Источник: https://metalloy.ru/metally/palladiy

Палладий

Палладий

Палладий — химический элемент с атомным номером 46. Принадлежит к 10-й группе периодической таблицы химических элементов (по устаревшей короткой форме периодической системы принадлежит к побочной подгруппе VIII группы, или к группе VIIIB), находится в пятом периоде таблицы. Атомная масса элемента 106,42(1) а. е. м.. Обозначается символом Pd (от лат. Palladium).

Элемент относится к переходным металлам и к благородным металлам платиновой группы (лёгкие платиноиды). Простое вещество палладий при нормальных условиях — пластичный металл серебристо-белого цвета.

Уильям Волластон (1766—1828)

В 1803 году известный лондонский торговец минералами Форстер получил анонимное письмо с просьбой попытаться продать небольшое количество нового химического элемента — «палладия», слиток которого прилагался к письму. Таинственный металл был выставлен на продажу и привлёк всеобщее внимание.

Среди английских химиков разгорелись споры, является ли этот металл действительно новым химическим элементом или же это просто сплав уже ранее известных металлов. Химик Ричард Ченевикс, желая разоблачить «мошенническую подделку», купил слиток «палладия».

Вскоре Ченевикс выступил с докладом перед членами Лондонского Королевского общества, где объявил, что данный металл — всего лишь сплав платины с ртутью. Однако секретарь Королевского общества химик Уильям Хайд Волластон публично усомнился в выводах Ченевикса.

Другим химикам не удалось выделить в этом «сплаве» ни платины, ни ртути. Споры вновь обострились и какое-то время активно продолжались.

Когда же они стали стихать, в научном журнале Nicholson’s Journal появилось анонимное объявление, что любому, кто в течение года сможет изготовить искусственный палладий, будет выплачена награда в 20 фунтов стерлингов. Интерес к металлу вновь подскочил, но никому так и не удалось его изготовить.

В 1804 году Уильям Волластон доложил Королевскому обществу, что в платиновой руде из Южной Америки он обнаружил новые ранее неизвестные металлы — палладий и родий. Стремясь очистить выделенную из руды «сырую» платину от примесей золота и ртути, он растворял её в царской водке, а затем осаждал её из раствора нашатырём.

Оставшийся раствор имел розовый оттенок, что было невозможно объяснить присутствием золота и ртути. Тогда в этот раствор был добавлен цинк, что привело к выпадению чёрного осадка. Волластон обнаружил, что если попытаться растворить этот высушенный осадок царской водкой, то часть его растворяется, а часть — нет.

После разбавления раствора водой Волластон добавил в него цианид калия, что привело к обильному выпадению осадка уже оранжевого цвета, который при нагревании сначала приобрёл серый цвет, а затем сплавился в капельку металла — палладия, который по удельному весу был меньше ртути.

Из оставшейся нерастворённой части чёрного осадка им был выделен другой металл — родий.

Лишь в феврале 1805 года в Nicholson’s Journal было опубликовано открытое письмо Волластона, в котором он признался, что скандальная шумиха вокруг палладия — дело его рук. Именно он пустил в продажу новый металл, и он же дал анонимное объявление с обещанием премии за его искусственное изготовление, уже располагая доказательством, что палладий — это новый металл.

Происхождение названия

Назван по имени астероида Паллада, открытого немецким астрономом Ольберсом в 1802 году, то есть незадолго до открытия палладия. В свою очередь, астероид назван в честь Афины Паллады из древнегреческой мифологии.

Палладий, или Палладиум, — упавшее с неба легендарное деревянное изображение Афины Паллады; согласно прорицанию Гелена (сына Приама), Троя останется несокрушимой, пока в её стенах хранится этот талисман.

По легенде, лишь после того, как любимцы богини — Одиссей и Диомед — во время ночной вылазки выкрали Палладий, эта твердыня пала.

Нахождение в природе

Один из наиболее редких элементов в земной коре; его кларковое число составляет 1·10−6 %. Встречается в самородном виде (аллопалладий), в виде интерметаллических минералов (палладистая платина, станнопалладинит Pd3Sn2 и др.) и других соединений (палладит PdO, брэггит (Pd, Pt, Ni)S и др.). Известно около 30 минералов палладия.

Сопровождает другие платиновые металлы, его содержание в смеси платиноидов в различных месторождениях колеблется от 25 до 60 %. По Гольшмидтовской геохимической классификации элементов, как и все платиноиды, относится к сидерофилам, то есть обладает сродством к железу и концентрируется в ядре Земли.

В настоящее время крупнейшее (не разрабатываемое) месторождение палладия в России находится в Мурманской области (Федорово-Панский интрузивный массив).

Получение

Палладий получают главным образом при переработке сульфидных руд никеля, серебра и меди. Некоторую часть мирового производства (около 10 %) составляет восстановление из вторичного сырья.

Из раствора смеси благородных металлов в царской водке после осаждения золота и платины осаждают дихлородиамминпалладий Pd(NH3)2Cl2, очищают его перекристаллизацией из аммиачного раствора HCl, разлагают до порошкообразного палладия прокаливанием в восстановительной атмосфере, порошок палладия переплавляют.

Восстанавливая растворы солей палладия, получают палладиевую чернь — мелкокристаллический порошок палладия.

Компактный металлический палладий получают также электроосаждением из нитритных и фосфатных кислых электролитов, например, используя Na2[Pd(NO2)4].

Показатели производства

Основные районы добычи палладия

Крупнейшее месторождение палладия находится в России (Норильск, Талнах). Также известны месторождения в Трансваале (Африка), Канаде, Аляске, Австралии, Колумбии.

Поставки палладия в мире в 2007 году составили 267 тонн (в том числе Россия — 141 тонна, ЮАР — 86 тонн, США и Канада — 31 тонна, прочие страны — 9 тонн). Потребление палладия в 2007 году составило в автомобильной промышленности 107 тонн, в производстве электроники — 40 тонн, в химической промышленности — 12 тонн.

По оценке лондонской исследовательской компании GFMS, в 2009 году РФ продала приблизительно 1,1 млн унций палладия, в 2010—800 тысяч унций, в 2011 году объём экспорта будет аналогичным.

Палладий — переходный металл. При нормальных условиях образует кристаллы серебристо-белого цвета кубической сингонии, пространственная группа Fm3m, параметры ячейки a = 0,38902 нм, Z = 4, структурный тип меди.

Палладий пластичен, микродобавки никеля, кобальта, родия или рутения улучшают механические свойства Pd, повышают твёрдость.

В воде нерастворим. Плотность — 12,02 (20 °C, г/см³); в особых условиях образует коллоидный палладий и палладиевую чернь. Температура плавления — 1554 °C (в некоторых источниках 1552 °C); температура кипения около 2940 °C.

Теплота плавления — 16,7 кДж/моль, теплота испарения 353 кДж/моль. Удельная теплоёмкость при 20 °C — 25,8 Дж/(моль·К); удельное электрическое сопротивление при 25 °C — 9,96 мкОм/см; теплопроводность — 75,3 Вт/(м·К). Твёрдость по Виккерсу 37…39.

Твёрдость по Бринеллю 52 кгс/мм2.

Температурный коэффициент линейного расширения 1,17·10−5 К−1 (в диапазоне 0…100 °С).

Коэффициент поверхностного натяжения жидкого палладия при температуре плавления равен 0,015 Н/см.

Палладий является парамагнетиком; его магнитная восприимчивость равна +5,231·10−6 (при +20 °C).

Активно поглощает водород, образуя твёрдые растворы (до 900 объёмов H2 на один объём Pd), при этом увеличивается постоянная решётки. Водород удаляется из палладия при нагревании до 100 °C в вакууме.

Изотопы

Основная статья: Изотопы палладия

Природный палладий состоит из шести стабильных изотопов: 102Pd (1,00 %), 104Pd (11,14 %), 105Pd (22,33 %), 106Pd (27,33 %), 108Pd (26,46 %) и 110Pd (11,72 %).

Наиболее долгоживущий искусственный радиоактивный изотоп 107Pd (Т1/2 7·106 лет). Некоторые изотопы палладия активно образуются в качестве осколков деления урана и плутония; так, в облучённом топливе современных реакторов при степени выгорания 3 % содержится 0,15 % палладия.

Палладий является наиболее химически активным из платиновых металлов. Не реагирует с водой, разбавленными кислотами, щелочами, раствором аммиака. Реагирует с горячими концентрированными серной и азотной кислотами, в отличие от других платиновых металлов. Может быть переведён в раствор анодным растворением в соляной кислоте:

 Pd + 4HNO3 → Pd(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O  Pd + 2HCl + Cl2 → H2[PdCl4]  Pd + 2HCl + 2Cl2 → H2[PdCl6]

При комнатной температуре реагирует с царской водкой, с влажными хлором и бромом. При нагревании реагирует со фтором, серой, селеном, теллуром, мышьяком и кремнием. Окисляется при сплавлении с гидросульфатом калия KHSO4, взаимодействует также с расплавом пероксида натрия.

При нагревании на воздухе устойчив до ~300 °C и выше 850 °C; в диапазоне 300…850 °C тускнеет ввиду образования плёнки оксида палладия PdO, который при более высокой температуре разлагается.

Палладий часто применяется как катализатор, в основном в процессе гидрогенизации жиров, крекинге нефти, органическом синтезе (см. катализатор Линдлара, Palladium-catalyzed coupling reactions.

Хлорид палладия PdCl2 используется как катализатор и для обнаружения микроколичеств угарного газа в воздухе или газовых смесях.

Водородные технологии

Так как водород очень хорошо диффундирует через палладий, палладиевые мембраны применяют для глубокой очистки водорода. Для экономии дорогостоящего палладия при производстве мембран для очистки водорода и разделения изотопов водорода разработаны сплавы его с другими металлами (наиболее эффективен и экономичен сплав палладия с иттрием).

Также палладий способен исключительно эффективно обратимо аккумулировать водород. См. Palladium hydride.

Электроника

Хлорид палладия применяется в гальванотехнике, как активирующее вещество при гальванической металлизации диэлектриков — в частности, осаждении меди на поверхность слоистых пластиков при производстве печатных плат.

Применение палладия в контактных узлах обусловлено высокой износоустойчивостью и коррозионной стойкостью палладия. Палладий и сплавы палладия используется для покрытий контактов, устойчивых к действию сульфидов. Палладий используется для производства реохордов прецизионных сопротивлений высокой точности, в том числе в виде сплава с вольфрамом (например, ПдВ-20М).

Палладий входит также в состав керамических конденсаторов (тип КМ), с высокими показателями температурной стабильности ёмкости в высокочастотной аппаратуре радиовещания, радиосвязи, телевидения.

В ювелирном и монетном деле

Памятная монета «Иван III» достоинством в 25 рублей (СССР, 1989 год). Изготовлена из палладия 999 пробы.

  • В сплавах, используемых в ювелирном деле (например, для получения сплава золото-палладий — так называемое «белое золото»).

    Палладий даже в небольшой концентрации в сплаве (около 1 %) изменяет цвет сплава на основе золота из жёлтого в серебристо-белый. Основные сплавы палладия с серебром, используемые в ювелирном деле, имеют пробы 500 и 850 по серебру (так как наиболее технологичны при механической обработке и декоративны).

  • Из палладия иногда чеканятся памятные монеты ограниченным тиражом.

В медицине

  • Из палладия и его сплавов изготавливают медицинские инструменты, детали кардиостимуляторов, зубные протезы;
  • В некоторых странах незначительное количество палладия используется для получения цитостатических препаратов — в виде комплексных соединений, аналогично цис-платине.
  • Бета-активный палладий-103 используется для брахитерапии в лечении онкозаболеваний.

Другие области применения палладия

  • Для изготовления специальной химической посуды, стойких к коррозии деталей высокоточных измерительных приборов, прецизионных механических инструментов.
  • Определённое количество палладия расходуется для изготовления химической аппаратуры для производства плавиковой кислоты (сосуды, перегонные кубы, детали насосов, реторты).
  • Палладий является драгоценным металлом и торгуется на биржевых и внебиржевых рынках.

    В некоторых странах, в том числе в России, законодательство разрешает физическим и юридическим лицам открывать в банках «металлические счета» в палладии.

    В Российской Федерации за незаконное приобретение, хранение, перевозку, пересылку и сбыт палладия (а равно и других драгоценных металлов золота, серебра, платины, иридия, родия, рутения и осмия) в крупном размере (то есть стоимостью более 2,5 млн рублей.) за исключением ювелирных и бытовых изделий и лома таких изделий, предусмотрена уголовная ответственность в виде лишения свободы на срок до 5 лет.

Биологическая роль

Палладий не играет никакой биологической роли в организме. Сам по себе металлический палладий нетоксичен, однако некоторые его соединения (например, хлорид палладия(II) очень ядовиты в больших количествах.

Источник: https://chem.ru/palladij.html

Ваш педагог
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: