Expertiza independentă Volgograd. Paladiu (Palladium) - care este compoziția paladiului

26.06.2020

Paladiul (lat. Paladiu) este un element chimic al subgrupului secundar al grupei a opta din perioada a cincea a sistemului periodic de elemente chimice a lui D. I. Mendeleev, număr atomic 46. Este notat cu simbolul Pd, număr CAS: 7440- 05-3. Metal nobil din grupa platinei. Numele provine de la asteroidul Pallas, descoperit cu puțin timp înainte de elementul chimic. La rândul său, asteroidul a fost numit după Pallas Athena, vechea zeiță greacă.

Paladiul este un metal prețios de tranziție, ductil, alb-argintiu. Arată ca argint în aparență. În 1803, a fost numit așa - „argint nou”. De asemenea, este destul de dificil de distins de platina nativă, dar este mult mai ușoară și mai moale decât aceasta. Se crede că în calitățile sale exterioare seamănă mai mult cu argintul decât cu platina.

Paladiul are o serie de proprietăți unice, datorită cărora este utilizat pe scară largă în diverse industrii. Este excepțional de ductil, ușor rulat în folie și tras în sârmă subțire. Nu își pierde strălucirea pentru o lungă perioadă de timp, nu provoacă alergii, iar pe suprafața sa nu se formează diverse defecte sub formă de fisuri și zgârieturi.

Paladiul este unul dintre cele mai rare metale, concentrația sa medie în scoarța terestră este de 1 10 -6% în masă, dar aceasta este de două ori mai mult decât aurul conținut în scoarța terestră. Geochimiștii pot numi aproximativ 30 de minerale care includ acest metal nobil.

Paladiul se găsește și în forma sa nativă (spre deosebire de alte platinoide), în timp ce poate conține impurități ale altor metale: platină, aur, argint și iridiu. Dar paladiul nativ este extrem de rar. Destul de des, el însuși este o impuritate în aur sau platină nativ.

Paladiul se obține în principal prin prelucrarea minereurilor de sulfură de nichel și cupru. Acesta este un produs secundar atât de prețios, a cărui producție este un proces tehnologic foarte complex și consumator de timp.

Paladiul a fost descoperit de medicul și chimistul englez William Hyde Wollaston în 1803, care l-a izolat din minereul de platină adus din America de Sud.

Pentru a izola paladiul, Wollaston a dizolvat minereul în acva regia. După dizolvarea minereului, a neutralizat acidul cu o soluție de NaOH. Apoi a precipitat platina din soluție prin acțiunea clorurii de amoniu NH4Cl (precipitate de cloroplatinat de amoniu). Mai mult, a adăugat cianura de mercur la soluție și s-a format cianura de paladiu. Paladiul pur a fost izolat din cianură prin încălzire. Abia un an mai târziu, omul de știință a raportat Societății Regale că a izolat paladiul și rodiul din platina brută.

Din 1831, Societatea Geologică Britanică a acordat medalia Wollaston, realizată din paladiu descoperit de el.

PROPRIETĂȚI FIZICE ALE PALADIULUI

Paladiul natural este format din șase izotopi stabili: 102Pd (1,00%), 104Pd (11,14%), 105Pd (22,33%), 106Pd (27,33%), 108Pd (26,46%) și 110Pd (11,72%). Este un metal ductil care se sudează bine, poate fi rulat, tras, ștanțat și tras chiar și la temperatura camerei. Când sunt încălzite, aceste calități se îmbunătățesc, este posibil să se obțină cele mai subțiri foi, sârmă, țevi fără sudură de lungimea și diametrul necesar din el.

Paladiul are următoarele proprietăți fizice:
- densitate 12,6 g/cm 3 ;
- punctul de topire 1554 °C;
- punctul de fierbere 2940 °C;
- căldură de fuziune 37,8 cal/g;
- capacitate termica specifica la 20 °C 0,0586 cal/(g grad);
- rezistivitate electrica la 25 °C 9,96 μOhm cm;
- conductivitate termică 0,161 cal/(cm.sec.deg);
- coeficientul liniar de dilatare termică la 0 °C este egal cu 11,67 10 -6;
- Duritate Brinell 49 kgf/mm 2 ;
- modulul de elasticitate normal este de 12600 kgf/mm 2 ;
- alungire la rupere 24 - 30%;
- rezistenta la tractiune 18,5 kgf/mm 2 .
După prelucrarea la rece, duritatea crește cu un factor de 2–2,5, dar scade după recoacere. Aditivii metalelor înrudite afectează, de asemenea, proprietățile: adăugarea de 4% ruteniu și 1% rodiu dublează rezistența la tracțiune a paladiului.

PROPRIETĂȚI CHIMICE ALE PALADIULUI

Paladiul este singurul metal în care învelișul exterior al electronilor este extrem de umplut, ceea ce îi conferă o rezistență chimică foarte mare. Nu reacționează cu apa, acizi diluați, alcalii, hidrat de amoniac.

În aer, paladiul este stabil până la o temperatură de 300 - 350 ° C, după care începe să se oxideze cu oxigen, formând o peliculă plictisitoare de oxid de paladiu PdO la suprafață:
2Pd + O2 > 2PdO.
După ce a „depășit” pragul de 850 °C, PdO se descompune în metal și oxigen, iar la această temperatură, paladiul metalic devine din nou rezistent la oxidare.

Paladiul interacționează cu acizii sulfuric și azotic concentrați, se dizolvă în acva regia:
Pd + 2H 2 SO 4 > PdSO 4 + SO 2 + 2H 2 O
Pd + 4HNO 3 > Pd(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
3Pd + 4HNO 3 + 18HCl > 3H 2 + 4NO + 8H 2 O
În compuși, paladiul este cel mai adesea divalent, dar poate fi și tri- sau tetravalent.
La temperatura camerei, paladiul reacționează cu bromul umed și clorul:
Pd + Cl2 > PdCl2
La temperaturi de 500 °C și peste, poate interacționa cu fluorul și alți agenți oxidanți puternici, precum și cu sulful, seleniul, telurul, arsenul și siliciul.

Paladiul este capabil să îmbunătățească proprietățile anticorozive chiar și ale titanului rezistent la medii agresive. Adăugarea de paladiu în doar 1% crește rezistența titanului la acizii sulfuric și clorhidric. În timpul unui an de expunere la acid clorhidric, o placă dintr-un aliaj nou își pierde doar 0,1 milimetri din grosime, în timp ce titanul pur se subțiază cu 19 milimetri în aceeași perioadă.

OBȚINEREA PALADIU

Metodele moderne de obținere a paladiului pur din materii prime naturale, bazate pe separarea compușilor chimici ai metalelor de platină, sunt foarte complexe și consumatoare de timp. Producția de paladiu este una dintre etapele procesării platinei brute și producerii metalelor de platină. Majoritatea firmelor și corporațiilor implicate în rafinare nu își împărtășesc secretele de producție. Metalul se obține după următoarea schemă:
1. Ca urmare a încălzirii prelungite a platinei brute și a resturilor în cazane de porțelan cu apă regia, aproape tot paladiu sub formă de H 2, tot platină, parțial rodiu, iridiu, ruteniu și cea mai mare parte a metalelor de bază (fier, cupru și altele) intra in solutie.
2. În etapa următoare, se precipită partea principală a platinei. Masa principală a sateliților de platină și a impurităților nenobile rămâne în soluție.
3. Din filtratul rămas după precipitarea platinei, ca urmare a rafinării, se obţine un compus complex diclorodiamină paladiu Cl 2 puţin solubil, acesta se purifică din impurităţile altor metale prin recristalizare dintr-o soluţie de NH 4 Cl.
4. Prin calcinarea acestui compus într-o atmosferă reducătoare de hidrogen, se obține paladiu sub formă de burete:
CI2 + H2 > Pd + 2NH3 + 2HCI
5. Paladiul burete este aliat într-un cuptor electric cu vid de înaltă frecvență.

Piața mondială de paladiu

Aproape toate rezervele mondiale de minereuri care conțin metale din grupa platinei sunt situate în Rusia și Africa de Sud, în plus, minereurile rusești conțin mai mult paladiu, iar minereurile din Africa de Sud au mai multă platină. De asemenea, în cantități mici, minereurile care conțin paladiu se găsesc în intestinele Canadei, SUA, Zimbabwe și China. Cele mai mari rezerve dovedite de paladiu sunt situate dincolo de Cercul Arctic. Potrivit Norilsk Nickel, rezervele dovedite și probabile de minereu din zăcămintele din Peninsula Taimyr conțin 62 de milioane de uncii de paladiu și 16 milioane de uncii de platină.
Principalii producatori:
- companiile sud-africane Anglo Platinum, Impala Platinum și Lonmil;
- American Stillwater Mining Company;
- Nichel rusesc Norilsk.
Acestea reprezintă 90% din producția mondială de paladiu.

Producția și consumul de paladiu în lume, tone*

Nume	ani
Nume	2008	2009	2010	2011	2012
Productie totala	227,5	220,9	228,8	228,8	203,5
producție secundară	50,2	44,5	57,5	74,2	70,9
Productie totala	277,7	265,3	286,3	303,0	274,4
Mașini	138,9	126,0	173,6	191,4	205,7
Industria chimica	10,9	10,1	11,5	13,7	16,5
Industria medicală	19,4	19,8	18,5	16,8	16,5
Inginerie Electrică	42,6	42,6	43,9	42,8	37,3
industria de bijuterii	30,6	24,1	18,5	15,7	13,8
Investiții	13,1	19,4	34,1	17,6	14,6
Alte	2,3	2,2	2,7	3,3	3,2
Consum total	257,8	244,2	302,8	266,2	307,7
Echilibrul pieței	19,9	21,2	-16,5	36,8	-33,3

*date de la Johnson Matthey (Platinum Today)

Livrările de paladiu în lume în 2007 s-au ridicat la 267 de tone (inclusiv Rusia - 141 de tone, Africa de Sud - 86 de tone, SUA și Canada - 31 de tone, alte țări - 9 tone).

Rezervele de paladiu nu au fost niciodată dezvăluite. Potrivit unui decret prezidențial din 30 noiembrie 1995, datele despre metalele din grupa platinei (inclusiv paladiu) stocate în Gokhran și Banca Rusiei au fost incluse în lista informațiilor clasificate ca secrete de stat.

Paladiul este un metal prețios și este tranzacționat pe burse și pe piețele OTC. În unele țări, inclusiv Rusia, legislația permite persoanelor fizice și juridice să deschidă „conturi de metal” în paladiu în bănci. Paladiu a atins maximul istoric în 2000, când vânzările mondiale au ajuns la 300 de tone. În același timp, a fost stabilit un preț maxim - 1.125 USD pe uncie.

APLICAȚII ALE PALADIULUI

O proprietate foarte valoroasă a paladiului este prețul său relativ scăzut. Astăzi, prețul său este de cinci ori mai mic decât platina. Această calitate a paladiului este cea care îl face cel mai promițător dintre toate metalele de platină, extinzând sfera de utilizare a acestuia.

Astăzi, paladiul este produs în zeci de tone pe an. A devenit mai accesibil în comparație cu alte metale de platină, ceea ce duce la o utilizare din ce în ce mai mare a acestuia în inginerie. Acum, ele, în cazurile în care este posibil, sunt adesea înlocuite cu platină.

Industria modernă este greu de imaginat fără paladiu. Este utilizat pe scară largă în electronică și în industria chimică, servește ca catalizator și este folosit pentru a face obiecte din sticlă chimică și alte echipamente rezistente la impact.

Aplicații ca catalizatori

Paladiul este un catalizator excelent. În prezența sa, multe reacții practic importante încep și au loc la temperaturi scăzute, de exemplu, procesele de hidrogenare a grăsimilor și cracarea uleiului. Paladiul accelerează hidrogenarea multor produse organice mult mai bine decât alți catalizatori testați. Este folosit ca catalizator în producția de acetilenă, multe produse farmaceutice, acizi sulfuric, nitric, acetic, îngrășăminte, explozivi, sodă caustică, amoniac, clor și alte produse de sinteză organică.

Clorura de paladiu este utilizată ca catalizator și pentru a detecta urme de monoxid de carbon în amestecuri de aer sau gaze.

În echipamentele de producție chimică, catalizatorul de paladiu este utilizat de obicei sub formă de „niello” (în stare fin dispersată, paladiul, ca toate metalele de platină, devine negru) sau sub formă de oxid PdO (în aparatele de hidrogenare).

Începând cu anii șaptezeci ai secolului trecut, paladiul a fost utilizat în mod activ de industria auto în catalizatori pentru arderea post-combustie a gazelor de eșapament (neutralizatori).

Aplicare în galvanoplastie

Clorura de paladiu este utilizată în galvanizare ca agent de activare în metalizarea galvanică a dielectricilor - în special, depunerea de cupru pe suprafața materialelor plastice laminate în producția de plăci de circuite imprimate în electronică.

Purificarea cu hidrogen

Dacă hidrogenul este pompat sub presiune într-un vas din paladiu și apoi recipientul sigilat este încălzit, atunci hidrogenul se va „scurge” din vas prin pereți, ca apa printr-o sită. La 240°C, 40 de centimetri cubi de hidrogen trec printr-un centimetru pătrat dintr-o placă de paladiu cu o grosime de milimetri într-un minut. Această proprietate a paladiului este utilizată pe scară largă pentru purificarea hidrogenului. Sub presiune scăzută, gazul este trecut prin tuburi de paladiu închise pe o parte, încălzite la 600 °C. Hidrogenul trece rapid prin paladiu, iar impuritățile sunt prinse în tuburi. Rezultatul este hidrogen extrem de pur - cu o concentrație de 99,9999%. Pentru funcționarea unei celule de combustibil cu hidrogen, este necesar tocmai un astfel de hidrogen ultrapur. Pentru a reduce costul procesului, nu se folosește paladiu pur, ci aliajele sale cu alte metale (argint, ytriu).

Aplicație în medicină

Unele instrumente medicale sunt fabricate din paladiu. Datorită compatibilității sale biologice ridicate, este solicitat în producția de stimulatoare cardiace. Este deosebit de important aici ca paladiul să nu provoace reacții alergice. Acest metal nobil este folosit și în stomatologie: face parte din aliaje care servesc ca material pentru proteze dentare. Recent, a fost folosit pentru producerea de medicamente anti-cancer.

Aplicație în industria electronică

Paladiul și aliajele sale sunt utilizate pe scară largă în electronică pentru acoperiri rezistente la sulfuri. Acest metal este utilizat pentru producerea de reocorduri de rezistență de înaltă precizie. În forma sa pură, paladiul se găsește în condensatoarele ceramice cu stabilitate la temperatură ridicată, care sunt utilizate la fabricarea telefoanelor mobile, computerelor, televizoarelor cu ecran lat și a altor dispozitive electronice.

Aplicație în industria bijuteriilor

Paladiul este utilizat pe scară largă în bijuterii. Este destul de ușor de prelucrat, perfect lustruit, nu este supus coroziunii, nu își pierde luciul natural pentru o perioadă foarte lungă de timp. Pietrele prețioase arată deosebit de impresionant în decorul său.

În fabricarea bijuteriilor, de regulă, nu se folosește paladiul pur, ci aliajele sale cu diferite elemente chimice, dintre care cele mai comune sunt argintul, nichelul, cobaltul și ruteniul. Guvernul Federației Ruse a stabilit oficial 500 și 850 de mostre de paladiu. Acestea sunt cele mai comune tipuri de mostre pe care le au majoritatea bijuteriilor. Testul 950 este, de asemenea, foarte popular, din care se fac adesea verighete. Bijuteriile de paladiu „pure” conțin un amestec de ruteniu de 5%.
Probele din aliaj de paladiu PdSrN 500 are următoarea compoziție: Pd - 50%, Ag - 44,5-45,5%, restul este nichel.
Probele din aliaj de paladiu PdSrN 850 are următoarea compoziție: Pd - 85%, Ag - 12,5-13,5%, restul este nichel.

Paladiul este adesea folosit pentru a produce aur alb. Chiar și 1 - 2% din acesta este suficient pentru ca aliajele de aur să dobândească o nuanță alb-argintiu. Deci, de exemplu, aurul alb 583 conține 13% paladiu. Aurul alb al testului 750 are următoarea compoziție: Au - 75%, Ag - 4%, Pd - 21% (pentru această probă, compoziția poate varia).

Datorita greutatii sale usoare si a pretului accesibil, paladiul este folosit la realizarea de tot felul de bijuterii: coliere, lanturi, cercei, diverse inele si doar pentru articole de moda.

Aplicație ca bani

Paladiul este mult mai rar decât aurul, platina sau argintul, dar este încă folosit pentru a face monede comemorative. În 1988, pentru prima dată, au fost bătute monede de 25 de ruble din paladiu în seria „1000 de ani de la monede, literatură, arhitectură, botez al Rusiei vechi”. În 1989-1990, a fost emisă o serie de monede „A 500-a aniversare a Statului Rus Unit”, care au inclus „Ivan al III-lea”, „Petru cel Mare” și alte monede de 25 de ruble în valoare de 999 de paladiu. Emisiunea monedelor nu a durat mult, așa că au o valoare mare de colecție.

Originile și proprietățile paladiului

Paladiuși-a primit numele în onoarea planetei Pallas. Corpul ceresc a fost descoperit în 1801. Descoperirea germanilor Olber l-a impresionat pe chimistul Wollaston. Acesta din urmă, după 2 ani, a primit paladiu.

Metalul a fost extras de un englez din platină brută. Încă aparține grupului de platină. Paladiul este cel mai ușor din el. Densitatea sa este de puțin peste 12 grame pe centimetru cub.

O altă trăsătură distinctivă este plasticitatea. Proprietățile paladiului similar cu alte metale prețioase, de exemplu, cum ar fi aurul, este ușor întins în cele mai subțiri foi și sârmă și ia orice formă. Aceasta este o mană cerească pentru falsificatori și.

Numele trupei de metal vorbește de la sine. Paladiul este un reprezentant nobil. În ea, apropo, el este situat sub numărul 46. Este în perioada a 5-a, în subgrupul secundar al grupei a 8-a. Elementul este notat cu literele latine Pd.

Paladiu inferioară ca rezistenţă faţă de unele omologi din tabelul elementelor chimice. De exemplu, reacţionează cu un amestec de acizi sulfuric şi clorhidric. Wollaston, apropo, nu a reușit să separe metalul de platină pentru prima dată. Acidul azotic dizolvă complet metalul nobil.

Dar, este rezistent la variațiile diluate ale acizilor și oricăror alcali. Dacă nu folosiți „arma acizilor concentrați” împotriva paladiului, acesta este puternic, nu îi pasă de coroziune și de orice influențe externe. În plus, din grupul platinei, numai paladiul se găsește în nuggets.

Având în vedere rezistența acestui metal nobil la reacții chimice, din acesta se fabrică sticlărie pentru laboratoare. Din platină, care nici măcar nu se teme de acizi, produsele ar fi prea scumpe. Este ilogic să interferezi cu antimoniul pentru trei copeici într-un castron pentru treizeci de mii de ruble. Paladiul este mai profitabil la prețul „rudei” sale eminente.

Depozitele de paladiu

Geologii au calculat că în intestinele Pământului ranguri de paladiu o pondere de 6%. Adică, acest metal nobil din intestine este de două ori mai mult decât. Paladiul este izolat de platină, ceea ce înseamnă că este extras în aceleași zăcăminte.

Acestea sunt situate pe Peninsula Kola, Urali. De asemenea, zăcămintele de lângă Norilsk au fost explorate recent. În platina acestor zăcăminte, aproape jumătate din paladiu.

În afara Rusiei, ținuturile din Alaska, Australia, Columbia, Canada, Africa sunt renumite pentru prezența metalului valoros. Ultimele două țări sunt bogate în minereuri de nichel. În timpul procesării lor, există și minerit de paladiu. Prin urmare, Africa și Canada sunt liderii în producția acestui metal.

De asemenea, puteți găsi un metal ușor care arată ca acesta în nisipurile aurii. Dar, aceasta nu este o metodă industrială. Există prea puține impurități în spălarea nisipului.

Oamenii de știință au descoperit recent o varietate rară de aur. A fost numit paladiu deoarece compoziția metalului galben include aproximativ 6% paladiu.

În exterior, acest lucru nu este diferit de cel obișnuit, dar poate servi ca sursă de două metale prețioase simultan. Adevărat, până acum există un singur depozit de aur de paladiu în lume. Este situat în Brazilia.

Apropo, aurul alb, care a devenit recent popular pe piața de bijuterii, a devenit alb tocmai datorită paladiului. A fost adăugat aliajului, obținând un ton nobil al produselor. Metalul grupului de platină este perfect lustruit. Suprafața lovește cu netezime, nu este zgâriată, nu este expusă la coroziune. Pentru bijutieri, acestea sunt calități de neprețuit.

În plus, paladiul nu se pătește timp de multe decenii. Acest lucru i-a condus pe meșteri la ideea nu numai de a adăuga metal, ci și de a face bijuterii independente din el. Acum această tendință câștigă amploare. Bijuteriile sunt mai ieftine decât platina. Ele sunt adesea alese de cei cărora nu le place aurul.

Bijutierii nu folosesc paladiu pur, ci aliajele acestuia. De asemenea, sunt marcate cu mostre. Majoritatea metalului prețios se află în eșantionul 950. În al 850-lea este de 85%, iar în al 500-lea doar jumătate. Restul de 50% din compoziție este argint și nichel.

Aplicarea paladiului

În industrie, paladiul este adesea folosit pentru a face țevi. Caracteristicile „pliabile” ale metalului joacă în mâinile maeștrilor. În starea sa normală, este întins până când sarcina de tensiune este de 18 kilograme și jumătate pe milimetru pătrat.

Dar, merită să adăugați puțin paladiu cu ruteniu, deoarece cifra crește semnificativ. Este ideal pentru producerea de țevi întregi prin întindere, adică produse fără lipire și cusături.

Paladiul este folosit și în protezare. Reduce semnificativ costul protezelor. În același timp, calitatea lor rămâne ridicată. Dar, principalul consumator de metal nobil este industria auto. Necesită 70% din paladiul extras pe an.

Producătorii de mașini trebuie să respecte reglementările privind cantitatea și compoziția eșapamentului auto. Paladiu în catalizatorii de mașini face evacuarea mai curata. Acest lucru vă permite să respectați legile din America, Japonia, țările europene și Asia de Sud-Est.

Industria electronică reprezintă doar 15% din paladiu. Prin urmare, sfera ia doar aproximativ 10 la sută. În curtea din spate a industriei chimice.

Metalul nobil este utilizat în producția de acetilenă și de produse farmaceutice. În aceste scopuri, se cheltuiește 3% din paladiul extras din lume. Astrofizicienii s-au alăturat și ei în utilizarea sa.

Ei au descoperit că metalul din grupa platinei purifică perfect hidrogenul, care este doar 1% pe pământ. Și, între timp, este necesar, de exemplu, pentru combustibilul folosit în industria rachetelor.

Interesant este că acolo unde zboară rachetele, există de milioane de ori mai mult paladiu decât pe Pământ. Acest metal este un frecvent al compoziției meteoriților căzuți pe planeta noastră. Deci, folosind toate paladiu de pământ, trebuie să mergi în spațiu pentru el.

PALADIU (element chimic)

PALADIU (lat. Paladiu, după numele unuia dintre cei mai mari asteroizi Pallas), Pd (a se citi „paladiu”), un element chimic cu număr atomic 46, masă atomică 106,42. Paladiul natural este format din șase izotopi stabili 102Pd (1,00%), 104Pd (11,14%), 105Pd (22,33%), 106Pd (27,33%), 108Pd (26,46%) și 110 Pd (11,72%). Cel mai longeviv este izotopul radioactiv artificial 107 Pd ( T 1/2 7 milioane de ani). Numeroși izotopi de paladiu se formează în timpul fisiunii nucleelor U și Pu. În reactoarele nucleare moderne, se formează 1,5 kg de Pd la 1 tonă de combustibil la o ardere de 3%.
Configurația celor două straturi de electroni exteriori 4s 2 p 6 d 10 5s 0 . Este situat în grupa VIIIB din perioada a 5-a a Tabelului periodic al elementelor. Împreună cu ruteniul (cm. RUTENIU)și rodiu (cm. RODIU) formează o triadă de elemente. Se referă la metalele de platină (cm. METALE PLATINĂ).
Starile de oxidare 0, +1, +2 (cel mai frecvent), +3, +4 (deseori), +5, +6 (foarte rar).
Raza atomică 0,137 nm, Pd 2+ rază ionică 0,078 (numărul de coordonare 4), 0,100 (6), Pd 4+ 0,064 (6). Energii de ionizare secvenţială 8,336, 19,428, 32,95 eV. Electronegativitatea după Pauling (cm. PAULING Linus) 2,2.
Istoria descoperirilor
Paladiul a fost descoperit în 1803 de W. H. Wollaston (cm. WOLLASTON William Hyde) când studiezi platina nativă.
Fiind în natură
Paladiul este unul dintre cele mai rare elemente. Conținutul în scoarța terestră este de 1 10 -6% în greutate. Se prezintă sub formă nativă, sub formă de aliaje (paladiu platină, până la 39% Pd) și compuși (alopaladiul conține impurități de Cu, Hg, Pt, Ru), sub formă de aliaje. Sunt cunoscute aproximativ 30 de minerale care conțin Pd: paladita PdO, stanpalladit Pd 3 Sn 2 , stibiopalladit Sb 3 Pd, breggite (Pd,Pt,Ni)S.
Chitanță
Extracția paladiului începe cu izolarea și separarea metalelor de platină. Din soluția concentrată rezultată de compuși de metal platină, aurul este mai întâi precipitat (cm. AUR (element chimic))şi platină, apoi Pd(NH3)2CI2. Apoi, paladiul sub formă de Pd(NH3)2Cl2 este purificat din impuritățile altor metale prin recristalizare dintr-o soluție de NH4CI. Sarea rezultată este calcinată într-o atmosferă reducătoare:
Pd (NH 3) 2 Cl 2 \u003d Pd + N 2 + 2HCl + 2H 2.
Pulberea de paladiu preparată este topită în lingouri. Prin reducerea soluțiilor de săruri de paladiu se obține Pd - negru de paladiu fin-cristalin.
Proprietati fizice si chimice
Paladiul este un metal alb-argintiu cu o rețea cubică centrată pe față de tip Cu, A= 0,38902 nm. Punct de topire 1554°C, punctul de fierbere 2940°C densitate 12,02 g/cm3. Afișează proprietățile unui paramagnet.
În ceea ce privește comportamentul chimic, Pd este aproape de platină. Are o capacitate unică de a dizolva hidrogenul: 800 de volume de H 2 se dizolvă în 1 volum de Pd în condiții normale. Dacă Pd, care a absorbit H 2 , este scos în aer, atunci va pierde tot H 2 .
Paladiul este plastic, microaditivi de nichel (cm. NICHEL) sau ruteniul îmbunătățesc proprietățile mecanice ale Pd.
În seria potențialelor standard, paladiul este situat în dreapta hidrogenului și nu reacționează cu acizii neoxidanți și cu apa. Este cel mai activ metal de platină.
Pd este rezistent la oxidare atunci când este încălzit în aer până la 300°C. La 350-800°C, Pd este oxidat pentru a forma oxid de PdO:
2Pd + O 2 = 2PdO
Peste 850°C oxidul de paladiu PdO se descompune în metal și oxigen (cm. OXIGEN), iar la aceste temperaturi Pd este rezistent la oxidare.
Paladiul se dizolvă în acva regia (cm. AQUA REGIA):
3Pd + 4HNO 3 + 18HCl = 3H 2 + 4NO + 8H 2 O
Spre deosebire de alte metale de platină, paladiul se dizolvă în acizi azotic și sulfuric fierbinți:
Pd + 4HNO 3 \u003d Pd (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
Pd + 2H 2 SO 4 \u003d PdSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.
La temperatura camerei, reacţionează cu Cl2 umed şi Br2:
Pd + Cl2 = PdCl2
PdCl 2 cristalin are o structură în lanț, fiecare atom de paladiu din el este situat în centrul unui pătrat, ale cărui vârfuri sunt formate din atomi de clor:
În prezența clorurilor, Pd formează complecși:
Pd + 2Cl 2 + 2NaCl \u003d Na 2 PdCl 6.
Când este încălzit, Pd reacționează cu fluor (cm. FLUOR), gri (cm. SULF), seleniu (cm. SELENIU), teluriu (cm. TELURIU), arsenic (cm. ARSENIC)și siliciu (cm. SILICIU).
Hidroliza sărurilor de paladiu (II, III, IV) a dat hidroxid negru Pd(OH)2, Pd203-nH20 negru-ciocolat şi Pd02 roşu închis.
Na 2 PdCl 4 + 2NaOH \u003d Pd (OH) 2 + 4NaCl
Toți acești compuși prezintă proprietăți oxidante puternice.
Oxizii de paladiu (III) și (IV), atunci când sunt încălziți, pierd oxigen și se transformă în PdO:
2Pd 2 O 3 \u003d 4PdO + O 2,
2PdO 2 \u003d 2PdO + O 2.
Hidroxidul de paladiu (II) prezintă amfoter (cm. AMFOTERICITATE) proprietati:
Pd (OH) 2 + 4HCl \u003d H 2 PdCl 4 + 2H 2 O
Pd (OH) 2 + 2KOH \u003d K 2 Pd (OH) 4.
Sunt cunoscuți complecși 2+ de amoniac intens colorați și compuși complecși, în care Pd este un anion - .
Datorită structurii lor pătrate, multe complexe Pd(II) prezintă izomerie optică (cm. ISOMERISMUL MOLECULELOR).
Aplicație
Paladiul este utilizat pentru fabricarea de sticlă chimică specială, piese rezistente la coroziune ale instrumentelor de măsurare de înaltă precizie. Instrumentele medicale, părțile stimulatoarelor cardiace, protezele dentare și unele medicamente sunt fabricate din Pd și aliajele acestuia. Paladiul este folosit pentru purificarea profundă a hidrogenului, în electronică.
Paladiul și compușii săi sunt catalizatori pentru procese chimice.

Dicţionar enciclopedic. 2009 .

Vedeți ce este „PALLADIUM (element chimic)” în alte dicționare:

- [chim. Paladiu, Pd \u003d 106 [Conform noilor definiții (1894, E. N. Keiser, M. B. Breed) Pd \u003d 106.2 106.3] unul dintre membrii ușoare ai grupului de metale al platinei, descoperit (1803) de Wollaston în ore de platină din Columbia. Acest metal se găsește în aproape... Dicţionar Enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

Paladiu (lat. Paladiu; numit după descoperirea planetei minore Pallas), Pd, un element chimic din grupa VIII a sistemului periodic Mendeleev; numărul atomic 46, masa atomică 106,4; metal refractar greu (vezi metale platină) ... Marea Enciclopedie Sovietică

Dicţionar Enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

- (Platine French, Platina or um English, Platin German; Pt = 194,83, dacă O = 16 conform K. Seibert). P. este de obicei însoțit de alte metale, iar cele din aceste metale care îi sunt adiacente în ceea ce privește proprietățile lor chimice se numesc ... ... Dicţionar Enciclopedic F.A. Brockhaus și I.A. Efron

Paladiu- - un element chimic, un metal prețios alb-argintiu, care este o marfă de schimb. Notat cu simbolul Pd. Se crede că numele provine de la asteroidul Pallas, descoperit cu puțin timp înainte de elementul chimic. La randul lui,… … Enciclopedia bancară Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

- (Paladiu), Pd, element chimic din grupa VIII a sistemului periodic, număr atomic 46, masă atomică 106,42; se referă la metale de platină, p.t. 1554 shC. Paladiul și aliajele sale sunt folosite pentru a face instrumente medicale, proteze dentare, creuzete pentru ... ... Enciclopedia modernă

Printre metalele prețioase, există patru elemente care sunt supuse marcajului. Sunt cele mai scumpe dintre toate mineralele nobile.

Acestea sunt argint, aur, platină și paladiu. Platina și paladiul sunt minerale aparținând elementelor grupului platinei. Este dificil să le distingem prin semne externe. Prin urmare, merită să înțelegeți ce este paladiul și cum să-l distingeți de alte metale?

În 1801, omul de știință german Olbers a descoperit planeta, care a fost numită Pallas. Această descoperire a devenit o senzație și a făcut o impresie uriașă asupra celebrului chimist Wollaston. Prin urmare, când doi ani mai târziu a reușit să obțină un nou element din platină brută, i-a dat numele de paladiu.

Paladiul este cel mai ușor element din grupul platinei. Densitatea sa este de aproximativ 12 g pe 1 centimetru cub. În forma sa pură, metalul are o culoare alb-argintiu, nu există alte nuanțe.

Multe proprietăți ale metalului sunt similare cu cele ale altor elemente nobile. De exemplu, un mineral este destul de plastic, maleabil și are o maleabilitate bună. La fel ca aurul, poate fi ușor întins în cea mai subțire foaie sau poate fi dat orice formă, lipit, lustruit sau gravat.

Dar dacă comparăm elementul cu platină, atunci în unele calități este inferior acestuia. De exemplu, reacţionează cu acizii sulfuric şi clorhidric. Și acidul azotic este capabil să-l dizolve complet. În raport cu alte elemente, paladiul este un metal inert.

Chitanță

Elementul este prezent în aur alb. Și o sarcină importantă este să-l separăm de bismut și arsen, care, ca și paladiu, se dizolvă în acid azotic.

Pentru a face acest lucru, efectuați următoarele manipulări:

Nitrații de elemente precum argintul, paladiul și bismutul trebuie evaporați până la o stare siropoasă. În cazul paladiului, acest lucru va ajuta la îndepărtarea resturilor diferiților acizi din ele.
Amestecul este apoi diluat cu apă purificată.
Se adaugă acid clorhidric concentrat. Se formează un precipitat alb, asemănător cu brânza de vaci - clorură de argint. Trebuie separată astfel încât soluția să devină transparentă.
După aceea, compoziția se evaporă. Acest lucru elimină acidul clorhidric.
La amestec se adaugă amoniac. Compoziția trebuie să devină albastră sau verde. Fulgi vor începe să cadă - clorură de bismut. Nu se dizolvă în amoniac.
Amestecul este filtrat. La acesta se adaugă acid clorhidric. Ca rezultat, se formează sulfură de paladiu.
După terminarea reacției, se formează un precipitat galben într-o soluție limpede cu o nuanță gălbuie.
Sulfura de paladiu trebuie clătită bine și îndepărtată din apă.
Mai mult, sulfura de paladiu poate fi redusă la starea metalului. Pentru a face acest lucru, trebuie să fie topit din nou.
Pentru a da metalului un aspect comercial, sulfura de paladiu este cel mai bine restaurată cu hidrogen sulfurat la negru. Apoi trebuie fuzionat din nou. După aceea, sulfura de paladiu este granulată.

Încerca

Deoarece paladiul este un metal moale, nu este utilizat în forma sa pură. Un astfel de aliaj nu va putea rezista nici măcar unui mic impact extern.

Bijutierii folosesc un mineral cu diverse impurități pentru a lucra. Proba de aliaj depinde, de asemenea, de numărul și denumirea acestora.

Principalele mostre de paladiu sunt prezentate în tabel.

Toate metalele dau elementului duritate. Și dacă adăugați aur sau argint, puteți crește rezistența la uzură a aliajului.

Extracție și utilizare

Paladiul este un aliaj de metal prețios care se găsește în peste 30 de minerale. Apare și sub formă de pepite. O mare parte a elementului este inclusă în aliajele de aur și argint.

Paladiul este considerat un metal prețios rar. Este mult mai rar decât aurul. Printre principalele locuri de extracție se numără:

Norilsk platină. Este un depozit important al elementului. Aici, mai mult de jumătate din toate mineralele sunt paladiu. Restul este mercur, cupru, nichel.
O mare cantitate de metal este extrasă în Brazilia. Nuggets cu un conținut de elemente de peste 10% se găsesc aici.

Utilizarea paladiului metalului este diferită. Practic nu există nicio zonă în care să nu fie folosită:

Este adesea folosit un amestec de paladiu și platină. Nu numai că îmbunătățește caracteristicile tehnologice ale metalului, dar oferă și decorului mai multă expresivitate.

Preț

Costul pentru 1 g de paladiu la schimb este de aproape 1.500 de ruble.

Dacă vorbește despre fier vechi, atunci trebuie să știi că un produs de standard înalt și cu un design artistic este mai scump. Cumpărătorii vor oferi nu mai mult de 550 de ruble pentru decorarea a 500 de mostre. Dar dacă cantitatea articolului returnat este de 500 g sau mai mult, costul va crește.

Asa numitul- platinoizi.

O poveste destul de interesantă este legată de descoperirea acestui metal. În 1803, unul dintre marii comercianți britanici de minerale a primit un mic lingot de paladiu într-o scrisoare anonimă prin care se oferea să-l vândă. Discuții aprige au izbucnit în jurul noului metal (așa cum se spune în scrisoare) - o rudă cu platina. Oamenii de știință britanici conservatori au numit noua substanță „pseudo-metal”, cel mai probabil un aliaj de mercur și platină. Cu toate acestea, alți oameni de știință nu au găsit nici urmă de mercur și nici urmă de platină. Puțin mai târziu, când controversa s-a domolit, într-una dintre revistele științifice a fost publicat un anunț care promitea o recompensă considerabilă celor care puteau repeta acest aliaj. Discuțiile au izbucnit cu o vigoare reînnoită, dar orice încercare de a recrea materialul s-a transformat într-un eșec firesc.

În cele din urmă, în 1804, savantul britanic William Wollaston a apărut pe scena științifică cu un alt lingot de paladiu. Cu un an înainte, el reușise să izoleze paladiul din minereul de platină folosind un amestec de acizi azotic și clorhidric („aqua regia”, care dizolvă aurul și platina).

Noul metal, pe lângă aspectul său frumos, nu s-a pătat și nici nu s-a oxidat, ceea ce a fost asigurat de 18 electroni pe orbita sa exterioară. În același timp, era flexibil, maleabil și moale. Adăugarea unei mici părți din alte platinoide, aur sau argint, i-a dat putere.

Numele metalului era în onoarea asteroidului recent descoperit (1802) Pallas, numit, la rândul său, în onoarea zeiței grecești antice Pallas Athena. Totodată, de altfel, odată cu descoperirea paladiului, din același minereu de platină, Wollaston a descoperit și un alt metal de platină - rodiul.

Utilizarea paladiului

Aplicarea paladiului primite într-o mare varietate de industrii:

în stomatologie în producția de coroane și proteze dentare;
în industria chimică (producția de sticlă chimică);
în medicină - în producția (datorită proprietăților bactericide) de ustensile medicale, instrumente și chiar stimulatoare cardiace;
în produse farmaceutice (o cantitate mică de paladiu face parte din unele medicamente);
în electronică și inginerie electrică în producția de plăci cu circuite imprimate și microcircuite electronice;
în industria de bijuterii (aliajele de paladiu cu platină sau cu aur sunt destul de populare; acestea din urmă, atunci când sunt combinate, se transformă în „aur alb”, mai durabil și mai practic);
în industria sticlei (topirea sticlei);
în industria auto (datorită faptului că paladiul este un catalizator puternic, este utilizat în tehnologia de purificare a gazelor de eșapament auto);
în construcția de avioane și în știința rachetelor (din nou, datorită proprietăților sale catalitice, paladiul este folosit pentru purificarea hidrogenului).

Exploatarea minieră și piața de paladiu.

domenii-cheie minerit de paladiu in lume sunt:

Rusia (lângă Norilsk);
Africa de Sud;
Alaska (SUA);
Canada;
Australia.

Aproximativ jumătate din lume exporturile de paladiu aparține Federației Ruse. Africa de Sud ocupă locul al doilea, urmată de Canada și Statele Unite.

Principalii consumatori de paladiu sunt întreprinderile din industria electronică, chimică și auto. După volum importurile de paladiu China ocupă primul loc în lume.

Paladiul, având proprietăți fizice și chimice similare cu platina, este aproximativ jumătate din preț, așa că continuă să fie solicitat pe piața metalelor, inclusiv Bursa de metale din Londra (LME).

Culmea lumii provizii de paladiu se încadrează în anii 1990 și 2000, ceea ce se explică prin atenția sporită a unor state față de siguranța ecologică a motoarelor auto.

Dinamica prețului paladiului.

prețul paladiului a crescut în anii 1970 când a fost folosit în industria auto ca convertor de gaze de eșapament în loc de platină, deoarece aceasta din urmă era aproape de două ori mai scumpă. Cu toate acestea, nivelul exploatării paladiului nu era atunci suficient de ridicat pentru industria auto globală. Prin urmare, vârful vânzărilor de paladiu scade deja în anii 90, când au fost dezvoltate noi zăcăminte ale acestui metal.

La începutul anilor '90, prețul paladiului la Bursa de Valori din Londra a fluctuat în jurul valorii de 150-200 USD per uncie troy (aproximativ 31 de grame). Nu trebuie uitat că, ținând cont de inflație, 150 de dolari în 1990 - aceasta echivalează cu aproximativ 600 de dolari în 2010.

Dinamica prețului paladiului la începutul anilor 2000, a devenit mai activ, iar în 2001 prețul paladiului a atins un record istoric, când acest metal nobil a început să coste aproximativ 900-1000 de dolari. O nouă creștere a prețurilor paladiului a avut loc deja în 2011, când era egală cu 825 USD per uncie troy. În anii următori, prețul paladiului s-a stabilizat la 700-800 USD pe uncie.

Cu toate acestea, în ultimii doi ani, schimbul a cunoscut o scădere treptată futures cu paladiu. Având în vedere scăderea producției de metale și deficitul său potențial, acest lucru pare oarecum paradoxal, deoarece o scădere a producției determină de obicei o creștere a prețurilor. Experții atribuie această situație declinului economiei Chinei (principalul importator), precum și apariției unor convertoare de gaze de eșapament mai ieftine în industria auto.

În 2015, prețul mediu mondial al paladiului a scăzut la 550-600 USD pe uncie, iar scăderea a continuat.

Specialiştii în schimbul de metale preţioase cred însă că investiții în paladiu nu chiar atât de deznădăjduit pe cât pare. Predicții de preț paladiu in 2016 sunt mult mai optimisti. În primul rând, nimeni nu a anulat nevoia de electronică, medicină, chimie și alte industrii în paladiu. În al doilea rând, Rusia intenționează să dezvolte noi, neafectate încă, depozite de paladiu.

Oricum, investind în paladiu, ca în orice alt metal prețios, nu va aduce profituri rapide. Sunt mai potrivite pentru investiții pe termen lung, adică pentru a economisi bani.

În ceea ce privește rolul paladiului în industria auto, noile convertoare catalitice pentru gaze de eșapament organice (uree) sunt folosite mai mult cu motoarele diesel decât pe benzină. Prin urmare, catalizatorii pe bază de paladiu au încă o perspectivă destul de mare de aplicare (mai ales având în vedere că mulți producători folosesc încă aliaje scumpe de platină-iridiu).