Палладий где используется. Палладий (Palladium) - это. Перевод на другие языки
Благородный металл платиновой группы, серебристого цвета, не тускнеющий на воздухе. Открыт английским химиком и минералогом У.Х. Волластоном, обнаружившим палладий в самородной платине в 1803 г. Ковкий и тягучий. Более легкоплавкий по сравнению с платиной, легко прокатывается и вытягивается в проволоку. Температура плавления 1552°С. Парамагнитен. Растворим в HNO 3 , в горячей концентрированной Н 2 SO 4 и царской водке. Палладий отличается чрезвычайно высоким сродством к водороду, в форме порошка способен абсорбировать объём водорода, в 900 раз превышающий собственный объём металла. По сравнению с другими платиновыми металлами менее устойчив к действию окислителей.
Нахождение
Палладий встречается в виде примеси во многих сульфидах и силикатах ультраосновных и основных пород. Некоторые угли обогащены палладием до 10%, повышенная концентрация наблюдается в марганцевых рудах, в фосфоритах , в золе растений. Содержание палладия повышено в ультраосновных породах и породах, содержащих сульфиды Cu, Ni и Te. Обычно находится в природе в виде примеси в самородной платине , с которой образует неупорядоченный твёрдый раствор ; иногда встречается в её россыпях в виде окатанных зёрен. Как правило, содержит примеси платины, иридия, золота, серебра. В палладистой платине содержится 19-40% палладия, в палладистой станноплатине -17-21%, в поликсене - до 6%, в ферроплатине - до 13%, в иридистой платине - до 4%. Может находиться также в виде примеси к самородному золоту (в Бразилии, например, найдена редкая разновидность самородного золота (порпецит
), с содержанием 8-11% палладия). Формируется в зоне окисления коренных источников платины и непосредственно в россыпях в результате гипергенного преобразования платиновых минералов. В железных метеоритах на тонну вещества приходится до 7,7 гр. палладия, в каменных - до 3,5 гр.
Поскольку россыпные месторождения cамородного палладия весьма редки, основным сырьём для его попутного получения служат сульфидные руды никеля и меди (Норильский р-н и др.)
Местонахождения
В России cамородный палладий добывается вместе с платиной из м-ний, связанных с ультраосновными массивами. Чистый палладий был впервые извлечён из самородной платины в 1840 г. на Урале (в 1843 г. из первого палладия была отчеканена медаль массой 46,88 г.).
- На Ср. Урале м-ния самородной платины с содержанием палладия известны в районе Нижнего Тагила.
- На хребте Кондёр (Хабаровский край, Россия).
- Бушвельдский массив, Сев. Восточной пров., ЮАР (в зоне окисления платиновых м-ний).
- В хромитах "Великой Дайки ", Зимбабве.
- Никелевые м-ния в шт. Нов. Южн. Уэльс, Австралия.
- Медно-никелевые м-ния Садбери в пров. Онтарио , и м-ние Томпсон в пров. Манитоба (Канада).
- Россыпи рек Сан-Хуан и Атрато, Колумбия .
- Россыпи в шт. Минас-Жерайс , Бразилия.
Палладий (англ. PALLADIUM) - P d
КЛАССИФИКАЦИЯ
| Strunz (8-ое издание) | 1/A.14-20 |
|---|---|
| Dana (7-ое издание) | 1.2.1.4 |
| Dana (8-ое издание) | 1.2.1.4 |
| Hey"s CIM Ref. | 1.66 |
ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
| Цвет минерала | белый |
|---|---|
| Блеск | металлический |
| Твердость (шкала Мооса) | 4.5 - 5 |
| Плотность (измеренная) | 11.3 - 11.8, средняя = 11.55 |
| Радиоактивность (GRapi) | 0 |
Перевод на другие языки
Благодаря своим уникальным свойствам, к середине 20 века палладий стал очень востребован в различных отраслях промышленности. В настоящее время большая часть палладия используется для производства автомобильных катализаторов, которые очищают выхлопные газы от вредных для человека и природы веществ. Кроме того, этот металл активно используется в электронной и химической промышленности, медицине. Небольшая часть закупается в качестве инвестиций и государственных резервов.
Украшения из палладия: не столь популярны
Что касается использования палладия в ювелирном деле, то тут все не так просто. Палладий относится к благородным и редким металлам. Он обладает красивым белым цветом и отличными потребительскими свойствами. И несмотря на эти плюсы, в производстве украшений его используют гораздо реже золота, серебра и платины. Даже 1% палладия в сплаве с золотом дает белый цвет, поэтому основное его применение в ювелирной промышленности — получение широко известного белого золота . Однако в последние годы наметилась тенденция к использованию в белом золоте сплавов с пониженным содержанием палладия и замене его на цветные металлы.
Ювелирные украшения, изготовленные из палладия как основного металла, не очень распространены. Основной ассортимент обычно представлен только кольцами из палладия и другими несложными изделиями. Причин такой ситуации множество, но главной является отсутствие достаточного спроса. Этот металл не популярен у покупателей, несмотря на его явные преимущества – натуральный белый цвет, легкость, прочность и относительно небольшую стоимость. В начале 21 века крупные производители палладия предпринимали попытки популяризации этого металла, однако явного успеха они не добились.
Судя по всему, основной бум на украшения из палладия еще ждет нас впереди. Ведь были же времена, когда ! Благородные металлы потому и называются благородными, что неподвластны действию времени. Они умеют ждать.
Вы знаете, что такое белое золото? Это сплав золота с небольшим количеством палладия.
Раньше мы рассказывали про никель, а теперь история про палладий - не менее интересный и перспективный металл.
Палладий — химический элемент с атомным номером 46 в периодической системе, обозначается символом Pd (лат. Palladium)
Палладий был открыт английским химиком Вильямом Волластоном в 1803 году. Волластон выделил его из платиновой руды привезенной из Южной Америки. Название металла происходит от имени астероида Паллада, открытого немецким астрономом Ольбергстом в 1802 году. В свою очередь астероид назван в честь Паллады (Афины Паллады или её подруги Паллады) из древнегреческой мифологии.
Визуально палладий больше похож на серебро, чем на платину. В этом его загадка. Он имеет привлекательный внешний вид, обладая ровным завораживающим блеском. Это эстетичный и «корректный» металл. Палладий легко полируется, не тускнеет и не подвержен коррозии. Драгоценные камни в палладиевой оправе выглядят эффектно и достойно. Палладий самый легкий из платиновых элементов. И это также одно из его преимуществ как ювелирного металла.
Палладий (как и платина) является более редким металлом, чем золото. В год палладия добывается около 200 тонн, а золота - 2500. Палладий гораздо легче платины, по весу напоминает золото. Палладий 950 пробы не вызывает никаких аллергических реакций. Белый цвет палладия является натуральным, т.е. не является результатом покрытий или сплавов.
Палладий идентичен платине по цвету, прочности, чистоте, красоте и блеску, однако стоит дешевле.
В сплавах, используемых в ювелирном деле (например, для получения сплава золото-палладий — т.н. «белое золото»), палладий даже в незначительном количестве (1 %) способен резко изменить цвет золота в серебристо-белый. За рубежом пользуются популярностью часы в корпусах из белого золота. Основные сплавы палладия с серебром в ювелирном деле имеют пробу 500 и 850 (наиболее технологичны и привлекательны).
При добавлении палладия к титану или хромистой стали, их высокая способность противостоять коррозии становится почти абсолютной. Ювелирные изделия из них, как и из платины, практичны и долговечны. Помимо стандартных сплавов палладия в ювелирном производстве иногда используются декоративные соединения палладия с индием, образующие широкую цветовую гамму от золотистого до сиреневого. Пока изделия из них - большая редкость.
Разогретый палладий хорошо куется и сваривается. Да и при комнатной температуре он мягок и легко обрабатывается.
ПОЛУЧЕНИЕ
Волластону пришлось извлекать палладий из сырой платины, попутно добытой при промывке золотоносных песков в далекой Колумбии. В то время зерна самородной платины были единственным известным людям минералом, содержавшим палладий. Сейчас известно около 30 минералов, в которых есть этот элемент.
Как и все металлы платиновой группы, палладий мало распространен. Хотя с чем сравнивать. Подсчитано, что в земной коре его примерно вдвое больше, чем золота. Наиболее крупные россыпные месторождения платиновых металлов, а, следовательно, и палладия, находятся в нашей стране (Урал), в Колумбии, на Аляске и в Австралии. Небольшие примеси палладия часто находят в золотоносных песках.
Но главным поставщиком этого металла стали месторождения сульфидных руд никеля и меди. И, естественно, перерабатывая такие руды, в качестве побочного продукта извлекают драгоценный палладий. Обширные залежи таких руд найдены в Трансваале (Африка) и Канаде.
Разведанные в последние десятилетия богатейшие месторождения медноникелевых руд Заполярья (Норильск, Талнах) открыли большие возможности для дальнейшего увеличения добычи платиновых металлов и в первую очередь палладия. Ведь содержание его в таких рудах втрое больше, чем самой платины, не говоря уже об остальных ее спутниках.
Крупнейшим в мире производителем палладия является ОАО «ГМК «Норильский никель».
ПРИМЕНЕНИЕ
Катализаторы
Палладий часто применяется как катализатор, в основном в процессе гидрогенизации жиров и крекинге нефти.Хлорид палладия используется как катализатор и для обнаружения микроколичеств угарного газа в воздухе или газовых смесях.
Окись углерода CO недаром называют угарным газом, он не имеет ни цвета, ни вкуса, ни запаха. Определить наличие CO в воздухе можно с помощью бумажки, смоченной раствором хлористого палладия. Это безотказный сигнализатор; едва содержание CO в воздухе превысит допустимое (0,02 мг/л), бумажка чернеет - PdCl2 восстанавливается в палладиевую чернь.
Рыночный спрос на палладий в основном формирует автомобильная промышленность, т.к. палладий используется в автомобильных каталитических нейтрализаторах выхлопных газов.
Очистка водорода
Так как водород очень хорошо диффундирует через палладий, палладий применяют для глубокой очистки водорода. Также палладий способен исключительно эффективно обратимо аккумулировать водород. Для экономии дорогостоящего палладия при производстве мембран для очистки водорода и разделении изотопов водорода, разработаны сплавы его с другими металлами (наиболее эффективен и экономичен сплав палладия с иттрием).
Гальванотехника
Хлорид палладия применяется в качестве активирующего вещества при гальванической металлизации диэлектриков - в частности, осаждении меди на поверхность слоистых пластиков при производстве печатных плат в электронике.
Электрические контакты
Палладий и сплавы палладия используется в электронике — для покрытий, устойчивых к действию сульфидов. А также палладий входит в состав керамических конденсаторов, с высокими показателями температурной стабильности ёмкости.
Другие применения металлического палладия
Палладий используется для изготовления специальной химической посуды, стойких к коррозии деталей высокоточных измерительных приборов.
Из палладия и его сплавов изготовляют медицинские инструменты, детали кардиостимуляторов, зубные протезы, некоторые лекарственные средства.
Определённое количество палладия расходуется для изготовления химической аппаратуры для производства плавиковой кислоты (сосуды, перегонные кубы, детали насосов, реторты).
Лекарственные препараты
В некоторых странах незначительное количество палладия используется для получения цитостатических препаратов.
Показатели производства и потребления
Поставки палладия в мире в 2007 году составили 267 тонн (в т.ч. 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.
И еще об одном очень ценном свойстве
Это свойство - относительная дешевизна палладия, что делает его, пожалуй, самым перспективным из всех платиновых металлов. Уже сейчас добавкой палладия удешевляют некоторые сплавы, например один из сплавов для изготовления зубных протезов (еще он содержит медь, серебро, золото и платину). А то, что палладий стал самым доступным из платиновых металлов, открывает ему все более широкую дорогу в технику.
Давно прошло время, когда палладий извлекали в мизерных количествах только из сырой платины. Сейчас его получают десятками тонн в год, он все шире заменяет платину повсюду, где это можно.
Имени Волластона
Среди знаков отличия, которыми отмечены труды выдающихся ученых мира, есть медаль имени Волластона, изготовленная из чистого палладия. Учрежденная почти 150 лет назад Лондонским геологическим обществом, сначала она чеканилась из золота; затем в 1846 г. известный металлург Джонсон извлек из бразильского палладистого золота чистый палладий, предназначавшийся исключительно для изготовления этой медали.
В числе удостоенных медали имени Волластона Чарльз Дарвин. В 1943 г. медаль была присуждена академику Александру Евгеньевичу Ферсману за его выдающиеся минералогические и геохимические исследования. Сейчас эта медаль хранится в Государственном Историческом музее.
Палладий(Pd) |
|
Свойства атома |
|
Термодинамические свойства простого вещества |
|
Инструкция
Если имеются образцы достаточно чистых металлов, сходных по внешнему виду (например, палладий, платина, серебро), то можно сравнительно легко их друг от друга, определив плотность каждого из образцов. Поскольку плотность чистого серебра примерно 10,5 грамм/кубический сантиметр, – около 12 грамм (точнее, 12,02), а платины – примерно 21,4 грамма. Но, разумеется, такой способ допустим лишь для весьма чистых веществ, в которых содержание примесей сравнительно мало.
Безошибочно отличить палладий от той же платины можно, попробовав кусочек вещества в горячей азотной кислоте. Палладий растворится, платина – нет. Она растворяется лишь в знаменитой «царской водке» (смеси соляной и азотной кислот), причем при нагревании. В холодной «царской водке» реакция идет очень медленно.
Геологи, а также химики-аналитики широко применяют качественное благородных металлов на пробирном камне. Он представляет собою специально изготовленную пластину из определенного вида кремниевых сланцев. Такой пробирный камень обладает следующими свойствами: он очень тверд, к агрессивным веществам (включая сильные кислоты и их смеси), имеет мелкозернистое строение.
Качественный анализ (пробу) на этом камне делают так: берут испытуемый металл (или его сплав) и проводят, с довольно ощутимым нажимом, по поверхности пластины. След должен быть хорошо различимый, иметь в длину около 2-х сантиметров. После чего воздействуют на след специально подготовленным реагентом и наблюдают, каков будет результат.
Если проведенная черта оставлена палладием или его сплавом, то при воздействии на нее реагента, состоящего из смеси «царской водки» и 10%-го раствора йодистого калия, быстро возникает яркое, хорошо различимое красно-коричневатое пятнышко. Это происходит потому, что в ходе химической реакции образуется вещество К2PdCl4 - тетрахлоропалладат калия.
Полезный совет
Палладий находит очень широкое применение в органическом синтезе (катализатор), в гальванотехнике и электротехнике, медицине, при изготовлении высокоточных измерительных приборов. При добавлении даже самых малых количеств палладия к золоту, оно приобретает прочность и характерный цвет («белое золото»). Палладий является драгоценным металлом и потому используется при торгах на биржевых и внебиржевых рынках.
Когда-то платину не ценили, так как не умели обрабатывать. Благодаря внешнему сходству с серебром, а платина – серебристый металл, ее называли презрительным словом «серебришко».
Нередко в старых шкатулках, доставшихся от , хранятся кольца или серьги. Изделия сами по себе уже ценные, так как старинные, но они могут оказаться и платиновыми! Ничего удивительного, что хочется их оценить, но уносить из дома по каким-либо причинам не хочется. Можно попробовать сделать это самостоятельно.
Свойства платины
Прежде чем приступить к действиям по определению платины, нужно знать, чем она отличается от других благородных металлов. Для начала следует оценить вес. Учитывая местоположение платины в таблице Менделеева, можно увидеть, что это один из самых тяжелых металлов, выше плотность имеют лишь осмий с иридием. Для ювелирных работ используется платина не ниже 850-й пробы, это означает, что чистого драгоценного металла в изделии не меньше 85%. Учитывая, что обычно проба изделий из серебра или золота ниже, следовательно и самих этих металлов в изделии меньше.
Никакие химические вещества в быту на платину не действуют, а это означает, что следы от йода или уксусной кислоты на изделии не останутся. Ни вода, ни воздух этот металл не окисляют, это один из самых химически инертных элементов. Жидкий бром и «царская водка» (смесь двух концентрированных кислот, соляной и азотной), способны растворять платину. Но это очень медленный процесс. Обычные бытовые горелки не в состоянии расплавить металл, так как он плавится при температуре свыше 1768 градуса.
Как самостоятельно распознать платину
Способ, который максимально приемлем в бытовых условиях,
Банковские аналитики пишут о недостаточном удовлетворении спроса на палладий – а ведь в ценном металле нуждается и промышленность, и медицина, и ювелирная отрасль.
Между тем, по подсчетам ученых ежегодно на поверхность нашей планеты выпадает чуть ли не палладиевый ливень. Ну, может, и не ливень, но верных семь килограммов из космоса прилетает всякий год!
Откуда такое богатство?
Мы – дети звезд...
...причем в буквальном смысле и большей частью тела. Большей – потому что некоторая часть химических элементов, слагающих и человеческие, и небесные тела, образовалась вне звезд. Палладий же – «сын» сразу двух процессов, протекающих во Вселенной. Часть его синтезируется в реакциях, происходящих в массивных звездах. Часть палладия, равно как и остальные , образуется при взрывах сверхновых.Выброшенный в межзвездное пространство металл рано или поздно становится частью газопылевого облака, из массива которого конденсируются звезды и планеты. Сталкиваясь и разрушаясь, небесные тела дробятся – вот эти-то осколки и собирает Земля в своем путешествии по орбитам галактики. Означенные семь килограммов палладия содержатся в двух тысячах тонн метеоритов, выпадающих на нашу планету за год...
Немалое количество палладия сосредоточено в выгорающем ядерном топливе атомных электростанций. В силу понятных причин как-либо использовать металл из урано-плутониевого шлака нельзя. Вот так сразу – нельзя, а через 10-15 миллионов лет (совсем немного по меркам Вселенной) – можно!
Два столетия со дня открытия палладия
Честь открытия палладия принадлежит не слишком прилежному английскому врачу, проявившему недюжинную исследовательскую прозорливость и отменную коммерческую разворотливость.Уильям Волластон, на тот момент уже действительный член Лондонского Королевского Общества познания природы, в последние годы XVIII века затевает прибыльный бизнес по производству платиновой посуды. Экспериментируя с рудным остатком , Волластон выделяет новые металлы, одному из которых ученый дарит имя «палладий», а второму – «родий».
Название палладия в достаточной степени случайно. В начале 1800-х греческая богиня Афина Паллада на слуху: ее имя присвоено недавно открытому астероиду. В 1803-м, через два года после знаменательного события, Волластон дает «новому серебру» модное имя мудрой воительницы.
Ричард неверующий
В начале XIX века многим просвещенным людям наука служила развлечением. Не обошелся без легкой мистификации и Волластон. Данное им объявление гласило: открыт благородный металл, по виду и свойствам схожий с м . Предлагается к приобретению...Честолюбивый ирландский химик Ричард Ченевикс, только что получивший высшую награду Королевского общества, решил превратить свой успех в триумф, и принародно пообещал вывести мошенника на чистую воду. По мнению Ченевикса, неизвестный шарлатан всего-навсего воспользовался малоизвестным методом Мусина-Пушкина, позволявшим сплавлять ртуть с платиной.
Выкупив продававшийся слиток, Ченевикс торопливо провел исследования, и вскоре доложил на заседании ученого совета о собственной правоте. Осталось только изобличить фальсификатора!
И тут в газете появляется объявление: некто обещает выплатить 20 фунтов всякому, кто сумеет сплавить платину с ртутью так, чтобы получилось «новое серебро»...
С яростью, переходящей в остервенение, Ченевикс приступает к опытам. Одновременно с ним работу ведут и другие химики Лондона. Надо ли говорить, что ни одному из них не удается ни синтезировать палладий, ни выделить из купленного Ченевиксом слитка платину и ртуть.
Через год после начала эпопеи Волластон выступает с детальным рассказом об открытии. Вскоре его выбирают президентом Королевского общества. Ричарду Ченевиксу приходится оставить занятия химией...
Добыча и применение палладия
Сегодня геологи насчитывают три десятка минералов, включающих в себя палладий. Немалое количество металла входит в самородные образования золота, серебра и платины. В норильской платине палладия – почти половина! Бразильские старатели отыскали золотые самородки с десятипроцентным содержанием благородного металла.Залежи палладиевых руд, как правило, совпадают с месторождениями других цветных металлов, в том числе никеля, ртути, меди. По современным оценкам, наиболее перспективные запасы палладия сосредоточены в Норильске.
Удивительные свойства палладия сделали его незаменимым в химической отрасли. Способность палладия поглощать водород в объеме, почти в тысячу раз превышающем объем металла, поразительна! Использование палладиевых катализаторов в технологическом цикле производства маргарина позволило отказаться от неизбежного ранее загрязнения пищевого продукта никелем.
Горячий палладий легко проницаем для водорода. Миллиметровой толщины пластина металла, установленная в качестве мембраны, удаляет водород из сложных газовых составов и растворов, не отдающих водород иным путем.
Палладиевые сплавы не окисляются даже под электрической дугой , что открыло им дорогу в электротехническую индустрию. Титан с небольшой добавкой палладия проявляет свойства повышенной устойчивости к разнообразным химическим нагрузкам. Не обходится без палладия и медицина: металл находит применение в стоматологи, кардиологии, фармацевтике.
Палладий в ювелирном деле
Сам по себе палладий весьма декоративен и может соревноваться в выразительности и с серебром, и – тем более – с платиной. Сплавы с включением палладия высоко ценятся ювелирами.Так называемое « » - чаще всего ни что иное как соединение золота с палладием. Мягкий, сдержанный блеск благородного металла – лучшее обрамление для ! Сплав палладия с индием – в зависимости от концентрации ингредиентов – может иметь окрасу от характерного золотистого до выражено сиреневого оттенка.
Обручальные кольца из сплава с высоким содержанием палладия (палладиевые пробы – 500, 850, лигатура – серебро) визуально неотличимы от родированных золотых колец. При этом собственнику украшения нет нужды периодически возобновлять родиевое покрытие. Да и в цене палладий несколько уступает золоту.
Добавка палладия к платине сообщает изделию большую выразительность и повышает технологические свойства материала.
