Палладий что за металл

Открытие нового серебра

Палладий был открыт учёным Уильямом Волластоном в 1803 году.

Он совместно со своим коллегой Смитсоном Теннантом изучал свойства платины, растворённой в так называемой царской водке — смеси концентрированных азотной и соляной кислот.

Целью их исследования было нахождение практической ценности платины, но все обернулось обнаружением родия и палладия Волластаном и иридия и осмия Теннантом.

В отличие от Теннанта, Волластон не сразу объявил о своём открытии, а сделал это весьма оригинальным способом: в апреле 1803 года он разослал членам научного сообщества в Лондоне листовки с описанием свойств «нового серебра» и указал, что купить его можно только в известном магазине по продаже минералов. Владелец магазина, Джекоб Форстер, в тот же день получил посылку с образцами металла и такую же листовку.

Конечно, всё это было сделано анонимно, поэтому вызвало большие подозрения у учёных. Они немедленно купили палладий, чтобы провести его исследования и разоблачить подделку, однако особым успехом это не увенчалось. Химик Ричард Ченевикс, проведя множество опытов при поддержке именитых учёных того времени, предположил, что это не новый металл, а сплав платины с ртутью. Многие коллеги поддержали его, хотя и отмечали, что не обнаружили в составе ни платины, ни ртути.

В декабре того же года, когда интерес к новому серебру начал угасать, в одном научном журнале было опубликовано анонимное объявление о том, что тому, кто сможет выделить палладий в присутствии любых трёх химиков, назначенных редактором журнала, будет выплачено 20 фунтов. Однако никто не смог этого сделать.

В июне следующего года Волластон опубликовал доклад об открытии родия, который содержится в природной платине. Он отметил, что в ней же, вероятно, есть и палладий. А в феврале 1805 он, наконец, поведал научному сообществу о том, что именно он был автором тех анонимных листовок.

Способы добычи

Чаще всего палладий добывают не в чистом виде, а в составе сплавов с золотом, никелем, платиной или другими металлами. Палладиевые самородки встречаются крайне редко. Есть два вида месторождений:

Одно из крупнейших мест добычи находится на территории России, другие в США, ЮАР, Австрии, Канаде и Колумбии. Российское месторождение — на Урале, на настоящий момент его ресурсы практически исчерпаны.

Свойства металла

Палладий — химический элемент, в периодической таблице Менделеева он находится на 46 позиции. Относится к благородным металлам, хотя используется не только в ювелирном деле, но и в промышленности.

В природе состоит из шести стабильных изотопов, седьмой, искусственный радиоактивный изотоп, имеет период полураспада более семи миллионов лет.

Может образовываться при делении ядер урана и плутония в ядерных реакторах.

Температура плавления палладия равна 1554 градусам Цельсия, плотность — 12г/см3. Он примерно в полтора раза тяжелее железа, но среди металлов своего ряда (платины, иридия и осмия) легче всех почти в два раза. По сравнению с этими металлами, он и обрабатывается гораздо легче — именно поэтому высоко ценится в ювелирном деле.

Палладий — самый химически активный металл из платиновых. Он не вступает в реакцию с водой, разбавленными щелочами, кислотами и аммиаком, реагирует только с горячими концентрированными серной и азотной кислотами.

Его исключительные химические свойства связаны с тем, что на внешней орбите его атома находятся 18 электронов, то есть она полностью заполнена. Благодаря этому металл почти не подвергается внешнему разрушительному воздействию различных веществ. Для того чтобы они вступили во взаимодействие, нужно обеспечить высокую температуру — от 500 градусов по Цельсию.

Ещё одно интересное свойство палладия в том, что он способен поглощать некоторые газы в большом количестве. При комнатной температуре 1 см³ металла может поглотить до 800 см³ водорода.

После такого металл изменяется: он вспучивается, трескается и разбухает. Получают металл при переработке серебра, никеля и меди.

Около 10% мирового производства получают из переработки вторсырья.

Применение в разных областях

Из-за своих исключительных свойств палладий широко применяется в различных областях жизни. Его можно встретить во многих повседневных вещах:

• телефонах;
• компьютерах;
• в сплавах ювелирных изделий;
• радиодеталях;
• в памятных монетах.

Наиболее широко применяется в промышленности. Его используют для очищения водорода, в качестве катализатора (например, для обнаружения угарного газа в микроколичестве), и в электронике.

В медицине использование металла очень широкое: из него делают инструменты, зубные протезы, детали для кардиостимуляторов и проведения брахитерапии. В некоторых странах из него получают противоопухолевые препараты, использующиеся в комплексной терапии.

В ювелирном деле палладий используют для создания белого золота. Даже при добавлении 1−2% обычное золото приобретает белый цвет. В 585 пробе содержится обычно 13% палладия. Такой сплав подходит для оправы драгоценных камней лучше всего. При добавлении в платину он делает её более пластичной.

В чистом виде палладий слишком мягкий, поэтому применяется только в сплавах. Это только улучшает свойства основного металла: он становится более устойчивым к внешним воздействиям, легче поддаётся полировке. При получении белого золота палладий даёт белый оттенок, в то время как никель — желтоватый, а родий — голубизну.

Если для изготовления украшения используют именно палладий, то это не чистый металл, а с примесью никеля, кобальта или рутения (остальные используются гораздо реже). В России для палладия установлены пробы 500, 850 и 950.

В электронике палладий применяют для покрытий и производства реохордов, применяют в производстве военно-аэрокосмической техники. Также с ним изготавливают специальный состав, который наносится на детали и защищает их от негативного внешнего воздействия и окисления. Палладий есть в составе материнских плат и керамических конденсаторов.

Палладий в ювелирных изделиях: фотогалерея

Добыча, свойства и применение палладия

Что такое палладий? Это металл платиновой группы, который имеет характерные свойства. На сегодняшний день считается одним из самых дорогих и востребованных. Используется в различных отраслях промышленности, но чаще всего — в машиностроении.

Палладий — № 46 в таблице Менделеева

Как добывают в природе?

Pd редко встречается в природе в чистом виде, в основном в сочетании с другими металлами, такими как платина, золото, серебро и медь. В виде самородков встретить палладий, сложно, но можно.

Добыча металла проходит двумя способами:

1. На коренных месторождениях.
2. На россыпных месторождениях.

На коренных месторождениях палладий добывают в качестве сопутствующего материала при обработке медных и никелевых руд.

На россыпных месторождениях добывают металл в виде самородков, где он накапливался долгие годы. Самородки находят преимущественно в местах разработки месторождений руды.

Природный самородок палладия

В процентном соотношении:

• самородки составляют 2 % от общего объема добычи;
• остальные 98 % металла добывают при разработке коренных месторождений.

Стоит отметить, что добыча Pd осуществляется и на территории нашей страны. На Урале есть одно из крупнейших месторождений, правда, его ресурсы практически исчерпаны. На территории России металл добывают в дальневосточных районах.

В следующих странах происходит добыча Pd:

1. США.
2. Канаде.
3. ЮАР.
4. Австрии.
5. Колумбии.

В России добычей металла занимается «Норильский никель», извлекая драгоценный металл при добыче основного материала своего производства — никеля и меди.

Свойства

Свойства Pd позволяют использовать его во многих отраслях промышленности. Палладий отличается от других металлов:

• химической инертностью;
• низкой плотностью.

Имеет внешнее сходство с серебром.

Температура плавления палладия составляет 1555 °C. За счет солей ковкости и пластичности металл используют для изготовления украшений.

Но в чистом виде палладий относят к хрупким, непрочным металлам, он хорошо поддается обработке, но украшения из этого материала не будут отличаться прочностью. Испортить изделие можно при помощи слабого механического воздействия.

По этой причине использование палладия в ювелирном деле проходит при помощи создания лигатуры. То есть в сплав для изготовления украшения добавляют и другие металлы.

Химические свойства:

1. Не окисляется в природе.
2. Не вступает в реакции.
3. Образует соединения с другими химическими элементами.

• Свойства Pd говорят о том, что это инертный металл, который не окисляется, находясь под воздействием природных факторов, как, впрочем, и все металлы платиновой группы.
• Палладий не вступает в реакции с другими металлами, но растворяется в смеси серной и азотной кислот, которую химики называют «царской водкой».
• Pd образует соединения с бором, хлором, кремнием и серой.

Свойства металла ценят при изготовлении драгоценностей. Украшения, изготовленные из палладия и сплава других металлов, отличаются износостойкостью, они не поддаются воздействию факторов внешней среды и долго сохраняют блеск и цвет. Налет на их поверхности образуется медленно.

Палладиевый браслет или часы будут носиться дольше других, серьги из белого золота или кольцо порадуют не только красотой, но и стойкостью к химическим реагентам и влажности.

Свойства Pd ценятся не только ювелирами и автомобилистами, но также химиками и медиками, которые активно используют металл для различных целей.

В промышленности

Внешне металл имеет определенное сходство с серебром по цвету. Благодаря инертности и другим качествам палладий используют в следующих отраслях промышленности:

• производстве катализаторов для автомобилей;
• ювелирной;
• медицине;
• инвестиционной;
• электронной;
• химической.

Использование палладия в производстве катализаторов — необходимое условие выпуске автомобиля любой марки. Необходимо для дожигания выхлопных газов. Интерес к этому металлу обусловлен не только желанием граждан иметь машину, но и нормами ЕС. Pd помогает сократить количество выхлопных газов, поэтому популярность металла неуклонно растет.

Слиток палладия с завода Красцветмет г. Красноярск

Украшения, которые делают из Pd и других драгоценных металлов, неизменно пользуются спросом.

Но ювелирная промышленность не влияет на мировые объемы добычи по причине того, что встретить изделия из чистого металла практически невозможно.

Палладий добавляют в состав лигатуры, с помощью которой делают часы, запонки и другие аксессуары. Кроме того, из лигатуры чеканят памятные монеты на радость нумизматов.

В медицине металл используют для изготовления деталей для кардиостимуляторов, а также специальной посуды и инструментов.

Инвестиции — это покупка Pd в виде слитков. Можно также открыть счет в банке, но при этом слитков вкладчик не увидит. А вот при их непосредственной покупке сможет подержать в руках палладий. Такое вложение денег приносит инвестиции лишь в долгосрочной перспективе.

В электронике Pd нашел свое применение в производстве военно-аэрокосмической техники.

А также для создания специального покрытия, которое защищает детали от воздействия негативных факторов внешней среды, предотвращает окисление.

Металл входит в состав керамических конденсаторов, которые используют для изготовления материнских плат. Таким образом, небольшое количество Pd есть в мобильных телефонах, компьютерах и другой бытовой технике.

Химическая промышленность использует 46-й элемент таблицы Менделеева для изготовления посуды, различных колб и других емкостей. А также для выделения ацетилена, аммиака, хлора и других веществ, для очистки водорода.

Применение палладия с целью очистки водорода не используют в чистом виде. Для удешевления производства в промышленности палладий сочетают с никелем и другими металлами.

Что такое аффинирование?

Аффинаж палладия — это процесс его отделения от других металлов. Используется в лабораторных условиях, но нередко химики и предприимчивые умельцы готовы провести аффинирование в домашних условиях.

Это делается по причине того, что:

1. Элемент используется в большом количестве химических реакций.
2. Его можно сдать и получить вознаграждение.

Стоимость одного грамма Pd колеблется в пределах от 1000 рублей и выше. Поэтому гораздо проще сдать несколько граммов палладия, чем собирать детали от компьютера и радиоприемника.

Можно попробовать получить Pd двумя способами:

• электролизом;
• растворением в царской водке.

Если попробовать снять Pd с деталей путем электролиза, то и тут не обойтись без смеси серной и азотной кислот. Проводится электролиз в концентрате серной кислоты, основная часть деталей из меди и латуни не пострадает, она останется. В ходе процесса сам палладий не образуется, получится отделить сплав, в составе которого есть Pd. Полученный сплав нужно растворить в царской водке.

Как определить палладий? Он снимется с деталей в виде черного порошка или хлопьев. Пока электролит чистый, промывка делается просто, если раствор нагрелся, то его нужно остудить. Обработка осадка проводится с применением царской водки.

При работе необходимо напряжение в 11–13 вольт, его подают до того, как деталь погружают в раствор. Необходимо продумать и процесс отделения Pd от других элементов, таких как серебро, золото и пр. Для этого понадобится азотная и соляная кислоты, а также раствор аммиака и воды.

Азотная кислота вместе с серной помогает отделить Pd от других элементов. Понять, что палладий есть в растворе, можно просто оценив его цвет. Во время реакции раствор приобретает характерный коричневый оттенок. Это свидетельствует о том, что Pd присутствует в составе сплава и опыты имеет смысл продолжать.

Если в составе сплава есть еще и золото, то раствор оставляют на сутки, предварительно залив его холодной водой. Далее проводят фильтрацию хлорида серебра, в результате чего в растворе остается только золото и Pd.

Процедура аффинажа палладия проводится с помощью аммиака. Он соединяется с раствором, смесь оставляют на двое суток, после чего можно отфильтровать золото, а палладий останется в растворе. В дальнейшем золото можно восстановить при помощи соляной кислоты и цинка.

В раствор с Pd стоит добавить соляной кислоты — появляется осадок оранжевого или желтого цвета. Через несколько часов осадок стоит отфильтровать, его высушивают и прокаливают при температуре не ниже 500 градусов. В результате процедуры можно получить аффинаж Pd. Некоторое количество драгметалла останется в растворе его можно получить при помощи повторного аффинирования.

1. Продуктивность процесса зависит от того, сколько палладия содержалось в деталях, а также от того, какие элементы помимо Pd входили в состав сплава.
2. В целом процедура достаточно сложная, требует определенных навыков в химии, порой получить положительный результат можно лишь путем проб и ошибок.

Металл Палладий − как определить и где используется

Палладий – одна из разновидностей драгоценных металлов, которая получила достаточно широкое распространение в различных отраслях. К примеру, палладий используется при создании разнообразных ювелирных украшений.

Этот металл также характеризуется уникальными физическими и химическими свойствами, относительно низкой стоимостью и схожестью с платиной, что также положительно сказывается на его популярности.

В этом материале более подробно будет рассматриваться его практическое использование, а также все особенности.

История появления

Палладий – пластичный минерал, обладающий серебристо-белым цветом. Из-за своих свойств палладий выглядит как платина. Однако сразу стоит отметить, что он относится к категории платиновых минералов, потому подобное сходство легко объяснить.

Этот минерал был открыт в 19 веке химиком из Великобритании Вильямом Волластоном. Он проводил химические опыты с платиновой рудой, в ходе которых ему удалось выделить палладий. Его название объясняется названием астероида Паллада, который был открыт годом ранее. В свою очередь астероид получил подобное название в честь древнегреческой богини Афины Паллады.

Палладий в природе

В природе невозможно найти металл в чистом виде, палладий всегда находится в примесях с другими минералами. На текущий момент науке известно примерно 30 минералов, с которыми он может находиться в сочетании.

По внешнему виду палладий очень схож с платиной, из-за чего эти драгоценные металлы достаточно часто путали. Стоит отметить, что в некоторых месторождениях эти металлы добываются совместно, а для их отделения впоследствии используется химическая обработка. В некоторых случаях палладий может вкрапляться в золотые жилы, тогда формируется их соединение.

По большей части палладий на Земле появляется в результате падения метеоритов. Кристаллы палладия в больших объемах содержатся в инопланетных осколках.

Существуют несколько разновидностей месторождений, где можно найти палладий. Сразу стоит отметить, что его практически невозможно найти в виде самородков, поэтому возникает необходимость в проведении химической обработки для удаления примесей и выделения непосредственно металла.

Все месторождения палладия условно можно разделить на две большие категории:

• Месторождения в районах рудных залежей. Здесь находятся самородки, которые копились в течение множества лет;
• Коренные месторождения. Содержат соединения палладия с другими примесями.

При этом существует два основных способа работы с месторождениями палладия – шахтная и карьерная. Первый вариант требует предварительного создания шахт, то есть системы подземного туннеля. Здесь производятся подрывы пластов земли, которая впоследствии будет обрабатываться ручным или механическим способом для выделения палладия.

Карьерный способ подразумевает привлечение тяжелой землеройной техники, при помощи которой будет транспортироваться руда. Лидерами по добыче палладия являются Российская Федерация и ЮАР.

На текущий момент специалисты расходятся в понимании общего количества запасов палладия на Земле. Некоторые уверены, что его запасы превышают запасы золота в 2-3 раза, а некоторые, что наоборот уступают примерно в 20 раз.

Химические и физические свойства палладия

Главное преимущество данного металла по сравнению с другими заключается в крайне низком показателе плотности и химической энергии. Последнее свойство позволяет ему не окисляться, а также не взаимодействовать с другими минералами и примесями.

При этом палладий вступает в реакцию только с двумя следующими категориями химических соединений:

• Химические соединения с серой, хромом, бором и кремнием;
• Царская водка. Специальная смесь двух кислот способна легко растворить палладий.

Температура плавления палладия – 1554 градуса Цельсия.

Физические свойства палладия аналогичны физическим свойствам платины, среди них можно выделить структуру решетки, ковкость и тягучесть. На вопрос магнитится ли палладий или нет можно с уверенностью ответить, что он парамагнитен. Несмотря на свой серебристый цвет палладий достаточно легко отличить от серебра.

Сферы использования палладия

Данный элемент больше всего используется в следующих видах деятельности человека:

• Химическая промышленность. Здесь палладий проявил себя в качестве крайне популярного катализатора, который показывает высокую эффективность при обработке нефти и рафинации жиров. Если же обратить внимание на электрохимию, то здесь палладий используется в качестве ключа к проведению гальванической металлизации диэлектриков. К тому же, палладий позволяет очищать водород.
• Электротехника. В этой отрасли главное преимущество металла заключается в его устойчивости к сульфидами, благодаря чему его используют в качестве покрытия. К примеру, он позволяет изготавливать вольтагометры высокой точности. Также свойства палладия привели к его активному использованию при производстве керамических конденсаторов. Более того, он использовался при создании радиодеталей, например контактах переключателях контроль-самопишущих машин.
• Ювелирные украшения. Палладий используется для создания белого золота, поскольку его содержание в лигатуре позволяет изменить желтый оттенок на серебристо-белый.
• Медицина. Палладий используется при создании определенной категории лекарственных средств, предназначенных для борьбы с раком и опухолями. Также металл получил широкое распространение в стоматологии, где он необходим при создании протезов. В редких случаях используется для создания медицинских инструментов и кардиостимуляторов.

Как отличить палладий от других металлов

Палладий очень активно используется в электротехнике, при создании проводки и оборудования для различных транспортных средств: морских, космических и воздухоплавательных.

Существуют различные способы его использования: некоторые подразумевают напыление, а некоторые — создание компонентов из цельного палладия. Палладий легко отличить от серебра потому, что он сохраняет свою светлость и блеск в любых соединениях.

Два эти металла достаточно часто совместно используются при создании оборудования.

В том случае, если необходимо обеспечение устойчивости к сульфидам, а также защиту от окисления, то палладий также используется в качестве замены серебру. Сюда можно отнести следующие категории радиотехнических компонентов:

• Компьютерные печатные платы;
• Военные платы;
• Металлическая сердцевина резисторов;
• Проволока из реохорд;
• Потенциометры.

Изделия из палладия активно используются при создании многих устройств. Это объясняется тем, что применение палладия позволяет существенно упростить их схемы, а также обеспечить лучшие эксплуатационные свойства.

Украшения из палладия и пробы металла

В некоторых случаях палладий может обладать ценой за грамм, как настоящее золото. Для того чтобы определить стоимость конкретного образца палладия, требуется определить его пробу. Наиболее распространенными пробами являются 500 и 850. Высшая проба дает максимальную цену, при этом цена будет расти по мере роста партии до значительных объемов.

Обручальное кольцо, выполненное из палладия

Однако стоит отметить, что палладий практически не используется в качестве чистого металла для создания ювелирных украшений, поскольку он слишком пластичный. Поэтому он либо добавляется к другим драгоценным металлам, либо разбавляется сам.

С точки зрения цен палладий находится на третьем месте среди всех драгоценных металлов, уступая только золоту и платине.

В чистом виде палладий в среднем стоит 1300-1400 рублей за грамм. Цена изделия при этом будет определяться процентным содержанием палладия. К примеру, при содержании металла от 18 до 28% цена колеблется в диапазоне от 230 до 360 рублей за грамм, а если содержание превышает 80%, то цена начинается от 1000 рублей за грамм.

Палладий, также как и золото, серебро, платина был признан инвестиционным продуктом. Единственное условие – требуется 999-ая проба металла. Для инвестиций выпускаются специальные инвестиционные монеты, также доступна возможность вложиться в металлический счет в банке.

Для того чтобы проверить палладий в домашних условиях, требуется опустить его в горячую азотную кислоту. Настоящий палладий в ней растворится.

Особенности и сферы применения металла 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.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Химический элемент палладий: свойства металла, добыча и использование

История открытия и названия

Звание первооткрывателя палладия принадлежит Вильяму Гайду Волластону. В 1803 году этому английскому химику удалось выделить новый элемент из южноамериканской платиновой руды. Опыт, в ходе которого Волластон получил палладий, состоял из нескольких этапов:

1. Растворение руды в царской водке.
2. Нейтрализация кислоты посредством раствора гидроксида натрия.
3. Осаждение содержащейся в растворе платины при помощи хлорида аммония (он же нашатырь). Стоит отметить, что в осадок выпало не чистое вещество, а неорганическое соединение платины — гексахлорплатинат аммония.
4. Добавление к раствору цианида ртути. В результате этих манипуляций получился цианид палладия — неорганическое соединение с формулой Pd (CN)2.
5. Последний этап — выделение чистого вещества из полученного цианида в процессе нагревания.

Открытый элемент химик назвал в честь Паллады — астероида, обнаруженного одним немецким астрономом за год до открытия Волластона. Астероид же, в свою очередь, получил имя от древнегреческой богини Афины Паллады.

По легенде, изображение богини, названное палладиумом, упало с неба. Оказавшись в стенах Трои, этот талисман делал ее несокрушимой. Но после того как оберег палладиум был украден, великое царство пало.

Характеристики и свойства

В периодической таблице Менделеева палладий располагается под номером 46 в десятой группе (по вертикали) между никелем и платиной и в пятом периоде (по горизонтали) между родием и серебром. Принятое обозначение этого благородного металла — Pd, производное от латинского наименования Palladium.

Физические параметры

Этот редкий элемент относится к переходным металлам и одновременно с этим принадлежит к платиновой группе металлов, также именуемых легкими платиноидами. Известно, как выглядит палладий в форме простого вещества — при нормальных условиях это серебристо-белые и весьма тяжелые кристаллы, характеризующиеся:

• вязкостью;
• ковкостью;
• мягкостью;
• пластичностью.

Кристаллическая решетка чистого вещества — кубическая сингония с гранецентрированной структурой медного типа. Способностью к улучшению механических характеристик палладия обладают:

• кобальт;
• никель;
• родий;
• рутений.

Как известно, у металлов удельный вес равен их плотности. Таким образом, и по этому показателю вещество ближе к серебру, чем к платине. Если для сравнения взять одинаковые украшения из палладия и платины, последнее будет заметно тяжелее.

Продолжая тему веса, стоит отметить молярную (атомную) массу — она составляет 106,42 г/моль или дальтонов. Радиус атома равен 137 пикометрам, а ковалентный радиус достигает 128 пикометров.

Палладий — уникальное вещество. Это единственный из всех существующих химических элементов, чья наружная электронная оболочка заполнена до предела или максимально. Внешняя орбита атома этого металла вмещает 18 электронов.

Растворить вещество в воде невозможно. Также для него свойственна изрядная тугоплавкость — температура плавления палладия составляет 1554 градуса по Цельсию. Температура, необходимая для кипения, достигает 2940 С. При создании особых условий вещество может преобразоваться:

• в палладиевую чернь;
• в коллоидный палладий.

Этот драгоценный металл — парамагнетик, так как обладает положительной магнитной восприимчивостью. Значение электроотрицательности по шкале Полинга составляет 2,20.

Химические особенности

Звание платинового металла с наибольшей химической активностью принадлежит именно палладию. Он не вступает в реакцию:

• с водой;
• раствором нитрид водорода или аммиака;
• разбавленными кислотами и щелочами.

Но зато способен реагировать с горячими концентратами азотной и серной кислот, что отличает палладий от всех прочих металлов платиновой группы. В условиях комнатной температуры запускается реакция вещества:

• с влажными бромом и хлором;
• с царской водкой.

При сплавлении с гидросульфатом калия у палладия начинается процесс окисления. Также возможно взаимодействие с расплавленным пероксидом натрия. Нагревание — главное условие для осуществления химической реакции со многими элементами, в числе которых:

• кремний;
• мышьяк;
• селен;
• сера;
• теллур;
• фтор.

При контакте с воздухом в процессе нагревания в пределах температурного диапазона 300−850 градусов светло-серебристый металл становится тусклым, так как на его поверхности образуется оксидная пленка. При температуре ниже 300 С металл остается устойчивым, выше 850 С — образовавшаяся до этого пленка разлагается.

Изотопы и воздействие на человека

Химия у многих людей вызывает негативные ассоциации, поэтому нелишним будет заострить внимание на том, обладает металл вредным воздействием на человека или является безопасным.

Натуральный, созданный природой элемент образуют шесть изотопов:

• 106Pd (27,34%);
• 108Pd (25,46%);
• 105Pd (22,34%);
• 110Pd (11,72%);
• 104Pd (11,14%);
• 102Pd (1%).

Изотопы стабильны, поэтому природный палладий безвреден. Но существует и разновидность, созданная искусственным путем. Это 107Pd — самый долгоживущий изотоп элемента. Он радиоактивен и, соответственно, опасен. Период его полураспада превышает семь миллионов лет.

Преимущественная часть изотопов имеет естественное природное происхождение. Но немало их формируется и в реакторах при процессе деления ядер плутония и урана. Образование палладия таким способом происходит постепенно. В современных ядерных установках размещается примерно 1,5 кг палладия на 1 тонну ядерного топлива (при условии 3%-ой степени выгорания).

Нахождение в природных условиях

По объему содержания в земной коре этот драгоценный металл входит в число самых редких элементов. В природе его можно встретить в виде:

• самородка (аллопалладий);
• минералов интерметаллического типа (станнопалладинит, палладистая платина и т. д. );
• различных соединений (брэггит, палладинит и т. д. ).

Известных науке разновидностей минералов палладия насчитывается около трех десятков. Этот элемент нередко выступает в качестве сопровождающего другие платиновые металлы. Содержание вещества в платиноидной смеси колеблется в диапазоне 25−60% (в зависимости от месторождения).

Самородный палладий встречается крайне редко. По своему внешнему виду он почти неотличим от платины. В самородках, помимо палладия, содержатся и другие элементы:

• иридий;
• золото;
• платина;
• серебро.

Согласно геохимической классификации элементов Гольдшмидта, палладий (наряду со всеми другими платиноидами) входит в число сидерофилов. Иначе говоря, он имеет характерное сродство к железу и сконцентрирован в земном ядре.

Платину и палладий добывают на месторождениях двух типов:

Месторождения россыпного типа — это бывшие коренные залежи руд. Они уже выработаны, палладий освобожден и принял форму самородков.

На долю месторождений россыпного типа, где можно добыть палладий, приходится около 2% от объема производства во всем мире. Самые крупные из них размещаются в российских регионах — на Урале и Дальнем Востоке, а также за рубежом:

• в Австралии;
• Колумбии;
• Канаде;
• США.

Преимущественные 98% добываемого палладия достают из глубин земли именно на месторождениях коренного типа. Основными разрабатываемыми рудами считаются:

• медно-никелевые;
• платиновые;
• хромовые.

Статусом стран-лидеров по объему мировой добычи драгоценного металла на таких месторождениях обладают Россия и ЮАР. На почетном первом месте находится предприятие «Норильский никель» — сюда приходится почти половина мирового объема производства. А комплексу Бушвелд (ЮАР) принадлежат наибольшие по объему запасы платиноидов во всем мире.

Переработка руд — основной метод получения палладия, но не единственный. Элемент восстанавливают из вторичного сырья. На этот способ получения приходится приблизительно 10% от общего объема мирового производства.

Отрасли и сферы применения

Стоит отметить, что украшения из чистого палладия найти нельзя — их просто не делают. Этот металл очень мягкий — его с легкостью можно протянуть в тонкую проволоку или прокатить в фольгу, но любое изделие из металла без примесей не выдержит даже слабой нагрузки. Поэтому еще на этапе производства в материал добавляются малые доли других металлов.

В широком применении палладия ключевую роль сыграло то, что этот элемент может обрабатываться любым методом и использоваться в самых разнообразных формах, видах и т. д. Для наглядной оценки масштабов применения металла стоит распределить области по процентному соотношению:

• 70% — автомобильная промышленность;
• 10% — производство электроники;
• по 5% (на каждую) — химпром, медицина, инвестирование;
• 5% (в общей сложности) — ювелирное, монетное дело и пр.

Впрочем, не каждому обладателю палладий приносит счастье. За приобретение, хранение и сбыт незаконного характера обязательно последует предусмотренное уголовное наказание — лишение свободы на 5 лет максимум.

В 2015 году работниками УФСБ был задержан омич, в гараже которого хранилось 1,5 кг катализаторов с палладием в составе на 2 миллиона рублей. Где и как нарушителю закона удалось достать такое количество палладиевых катализаторов — неизвестно, но этот интересный факт из современной истории палладия доказывает, что стремление получить выгоду противозаконным путем рано или поздно выйдет боком.