Палладий: основные свойства, цена, добыча и использование. Химический элемент палладий: свойства металла, добыча и использование Применение палладия в электронной промышленности

Происхождения и свойства палладия

Палладий получил свое название в честь планеты Паллады. Небесное тело было обнаружено в 1801-ом году. Открытие немца Ольберса произвело впечатление на химика Волластона. Последний через 2 года и получил палладий.

Металл был добыт англичанином из сырой платины. Он и сейчас относится к платиновой группе. Палладий в ней самый легкий. Его плотность чуть больше 12 граммов на кубический сантиметр.

Еще одна отличительная черта – пластичность. Свойства палладия сходны с другими драгоценными металлами, например, он подобно золоту легко растягивается в тончайшие листы и проволоку, принимает любые формы. Это находка для ковщиков и .

Название группы металла говорит само за себя. Палладий – благородный представитель . В ней он, кстати, расположен под 46-ым номером. Он находится в 5-ом периоде, в побочной подгруппе 8-ой группы. Обозначается элемент Латинскими буквами Pd.

Палладий уступает по устойчивости к некоторым собратьям из таблицы химических элементов. К примеру, он реагирует с смесью серной и соляной кислот. Волластон, кстати, так впервые и не сумел отделить металл от платины. Азотная кислота и вовсе растворяет благородный металл.

Зато, он устойчив к разбавленным вариациям кислот и любым щелочам. Если не использовать против палладия «оружие концентрированных кислот», он крепок, ему нипочем коррозия и любые воздействия извне. К тому же, из платиновой группы только палладий встречается в самородках.

Учитывая стойкость этого благородного металла к химическим реакциям, из него изготавливают посуду для лабораторий. Из платины, которая даже кислот не боится, изделия были бы слишком дорогостоящими. Мешать сурьму за три копейки в мисочке за тридцать тысяч рублей нелогично. Палладий же выгоднее по цене своей именитой «родственницы».

Месторождения палладия

Геологи подсчитали, что в недрах Земли палладий занимает долю в 6%. То есть, этого благородного металла в недрах вдвое больше, чем . Палладий выделяют из платины, а значит, и добывают в одних и тех же месторождениях.

Таковые расположены на Кольском полуострове, Урале. Недавно разведаны залежи и около Норильска. В платине этих месторождений чуть ли не половина палладия.

За пределами России, наличием ценного металла славятся земли Аляски, Австралии, Колумбии, Канады, Африки. Последние две страны богаты никелевыми рудами. При их обработке также происходит добыча палладия . Поэтому, именно Африка и Канада лидируют по добыче этого металла.

Найти светлый металл, внешне напоминающий , можно и в золотоносных песках. Но, это не промышленный метод. Примесей при промывке песков слишком мало.

Недавно ученые открыли редкую разновидность золота. Ее назвали палладистой, поскольку в состав желтого металла входят примерно 6% палладия.

Внешне такое ничем не отличается от обычного, но может служить источником сразу двух драгоценных металлов. Правда, месторождение палладиевого золота, пока, в мире только одно. Расположено оно в Бразилии.

К слову, белое золото, ставшее в последнее время популярным на ювелирном рынке, стало белым именно за счет палладия. Его добавили в сплав, добившись благородного тона изделий. Металл платиновой группы идеально полируется. Поверхность поражает гладкостью, не царапается, не подвергается коррозии. Для ювелиров это – бесценные качества.

К тому же, палладий не тускнеет на протяжении долгих десятилетий. Это навело мастеров на мысль не только добавлять металл в , но и делать из него самостоятельные украшения. Сейчас эта тенденция набирает обороты. Украшения дешевле платиновых. Их часто выбирают те, кто не любит золото.

Ювелиры используют не чистый палладий, а его сплавы. Они также маркируются пробами. Больше всего благородного металла в 950-ой пробе. В 850-ой его 85%, а в 500-ой всего половина. Остальные 50% состава – серебро, и никель.

Применение палладия

В промышленности из палладия часто делают трубы. На руку мастерам «податливые» характеристики металла. В обычном состоянии он растягивается до тех пор, пока нагрузка натяжения не составит 18 с половиной килограммов на квадратный миллиметр.

Но, стоит добавить к палладию немного с рутением, как показатель увеличивается в разы. Это идеально для получение путем растяжения цельных труб, то есть, изделий без спаек и швов.

Используют палладий и в протезировании зубов. Он значительно удешевляет стоимость протезов. При этом, качество их остается высоким. Но, основной потребитель благородного металла – автопроизводство. Оно требует 70% всего добываемого палладия в год.

Производители машин должны выдерживать регламент по количеству и составу автомобильных выхлопов. Палладий в машинных католизаторах делает выхлопы чище. Это позволяет соблюдать законодательства Америки, Японии, государств Европы и Юго-Восточной Азии.

На рынок электронной промышленности приходятся лишь 15% палладия. Следовательно, сфера забирает всего около 10-ти процентов. На задворках химическая промышленность.

Благородный металл используют при получении ацетилена и препаратов фармацевтики. На эти цели уходит 3% добываемого в мире палладия. Присоединились к его использованию и астрофизики.

Они открыли, что металл платиновой группы отлично очищает водород, которого на земле всего 1%. А, между тем, он необходим, к примеру, для топлива, используемого в ракетной промышленности.

Интересно, что там, куда ракеты летают, палладия в миллионы раз больше, чем на Земле. Этот металл завсегдатай состава метеоритов, падающих на нашу планету. Так что, использовав, весь земной палладий , придется отправляться за ним в космос.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Палладий расположен в пятом периоде VIII группе побочной (В) подгруппе Периодической таблицы.

Относится к элементам d -семейства. Металл. Обозначение - Pd. Порядковый номер - 46. Относительная атомная масса - 106,4 а.е.м.

Электронное строение атома палладия

Атом палладия состоит из положительно заряженного ядра (+46), внутри которого есть 46 протонов и 60 нейтронов, а вокруг, по пяти орбитам движутся 46 электронов.

Рис.1. Схематическое строение атома палладия.

Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:

46Pd) 2) 8) 18) 18) 0 ;

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 0 .

Валентными электронами атома палладия считаются электроны, расположенные на 4d — и 5s -орбиталях. Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:

Валентные электроны атома палладия можно охарактеризовать набором из четырех квантовых чисел: n (главное квантовое), l (орбитальное), m l (магнитное) и s (спиновое):

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2

Палладий

Палладий (лат. Palladium; назван в честь открытия малой планеты Паллады) – это химический элемент VIII группы периодической системы Дмитрия Ивановича Менделеева, обозначается символом Pd, атомный номер 46, атомная масса 106,4.

Палладий - это простое тело, металл, встречается в платиновых рудах, похож по свойствам на Платину; температура плавления около 1500, окисляется при нагревании в кислороде, тягуч и ковок, при обыкновенной температуре на воздухе не изменяется.

Соли Серебра, Золота, Палладия

Азотно-,сернокислое серебро и другие соли драгметаллов от производителя

Происхождение названия палладия

Назван по имени астероида Паллада, открытого немецким астрономом Ольбертсом в 1802 году, то есть незадолго до открытия палладия. В свою очередь астероид назван в честь Паллады (Афины Паллады или её подруги Паллады) из древнегреческой мифологии. Палладий - легендарное деревянное изображение Афины Паллады, упавшее с неба. Было одним из условий несокрушимости Трои. Троя пала только после того, как любимцы богини, Одиссей и Диомед, во время ночной вылазки выкрали палладий.

История палладия

Среди многочисленных знаков отличия, которыми награждают выдающихся ученых, есть одна медаль, которая сделана из чистого палладия. Это медаль имени Волластона, присуждаемая ежегодно Лондонским геологическим союзом. Чем же так прославился Уильям Хайд Волластон? Еще в конце восемнадцатого века он был никому не известным лондонским врачом. В то время многие врачи являлись так же аптекарями, а значит, и химиками. Волластон оказался неплохим химиком, он изобрел новый способ изготовления платиновой посуды и наладил ее производство.

Разбогатев таким образом, Волластон навсегда оставил медицинскую практику и посвятил себя химии и минералогии. Его основной научной задачей стало выделение Платины из руд и ее очистка. В ходе исследования Волластон отделял и анализировал ее примеси. Результатом этих работ стало открытие палладия и родия. Волластону пришлось извлекать палладий из сырой Платины , попутно добытой при промывке золотоносных песков в далекой Колумбийской республики. В то время зерна самородной Платины были единственным известным людям минералом, содержавшим палладий. Сейчас известно около 30 минералов, в которых есть этот элемент. Для выделения элемента Волластон растворил руду в царской водке (aqua regia) нейтрализовал кислоту раствором NaOH, затем осадил Платину из раствора действием хлорида аммония NH4Cl (в осадок выпадает хлорплатинат аммония). Потом к раствору был добавлен цианид ртути, при этом образовался цианид палладия. Чистый палладий был выделен из цианида нагреванием.

Распространение палладия

Как и все металлы платиновой группы, палладий мало распространен. Хотя с чем сравнивать! Подсчитано, что в земной коре его 1·10–6%, т.е. примерно вдвое больше, чем желтого металла. Наиболее крупные россыпные месторождения платиновых металлов , а, следовательно, и палладия, находятся в нашей стране (Урал), в республики Колумбия , на Аляске и в Австралии. Небольшие примеси палладия часто находят в золотоносных песках.

Но главным поставщиком этого металла стали месторождения сульфидных руд никеля и купрума. И, естественно, перерабатывая такие руды, в качестве побочного товара извлекают драгоценный палладий. Обширные залежи таких руд найдены в Трансваале (Африка) и Стране кленового листа.

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.

Из шести платиновых металлов, кроме самой Платины, только палладий встречается в самородном состоянии. По внешнему виду его довольно трудно отличить от самородной Платины, но он значительно легче и мягче ее. Химический анализ показывает, что самородный палладий обычно содержит примеси: прежде всего, саму Платину, а иногда также иридий, серебро и золото . Но самородный палладий крайне редок.

Минералы, содержащие элемент №46, представляют собой его соединения со свинцом, оловом (интерметаллические соединения), мышьяком, серой, висмутом, теллуром. Примерно треть этих минералов еще недостаточно изучена и даже не имеет названий. Это объясняется тем, что минералы всех платиновых металлов образуют в рудах микровключения и труднодоступны для исследования. Расшифровать состав некоторых из таких микровключений помог великолепный прибор – рентгеновский микроанализатор. С его помощью можно определять химический состав образцов весом всего в 10–14 г!

Один из интересных минералов элемента №46 – аллопалладий, природа которого еще изучается. Этот серебряно-белый с металлическим блеском минерал очень редок. Спектральным анализом установлено, что в нем есть ртуть, платина, рутений, медь . Но окончательно расшифровать состав этого минерала пока не удалось.

В рудах Норильска обнаружена палладистая платина. В ее составе, выявленном с помощью микроанализатора, 40% палладия.

Еще в 1925 г. в алмазных россыпях Британской Гвинеи был найден минерал потарит. Его состав PdHg установили обычным химическим анализом: 34,8% Pd и 65,2%Hg. Однако возможно существование и других соединений палладия с ртутью, например Pd2Hg3.

В Бразилии, в штате Минас Жераис, найдена очень редкая и до сих пор недостаточно изученная разновидность самородного желтого металла – палладистое золото (или порпецит). Палладия в нем всего 8...11%. По внешнему виду этот минерал трудно отличить от чистого желтого металла.

Таковы некоторые минералы палладия. Между прочим, палладий нашли и в метеоритах: 1,2...7,7 г/т вещества железных метеоритов и до 3,5 г/т – в каменных. А на Солнце его открыли одновременно с гелием еще в 1868 г.

Получение палладия

Главным образом, палладий получают при переработке сульфидных руд никеля и купрума .

Свойства атома палладия

Атомная масса 106,4

• Молярная масса 106,42 а. е. м. (г/моль)
• Радиус атома 137 пм
• Энергия ионизации (первый электрон) 803,5(8,33) кДж/моль (эВ)
• Электронная конфигурация 4d10

Химические свойства палладия

• Ковалентный радиус 128 пм
• Радиус иона (+4e) 65 (+2e) 80 пм
• Электроотрицательность (по Полингу) 2,20
• Электродный потенциал 0
• Степени окисления 0, +1, +2 (наиболее часто), +3, +4 (часто), +5, +6 (очень редко)

Термодинамические свойства простого вещества палладия

• Плотность 12,02 г/см³
• Молярная теплоёмкость 25,8 Дж/(K·моль)
• Теплопроводность 71,8 Вт/(м·K)
• Температура плавления 1827 K
• Теплота плавления 17,24 кДж/моль
• Температура кипения 2940 K
• Теплота испарения 372,4 кДж/моль
• Молярный объём 8,9 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества палладия

• Структура решётки кубическая гранецентрированная
• Параметры решётки 3,890 Å
• Отношение c/a -
• Температура Дебая 274 K

Физические свойства палладия

Серебристо-белый палладий внешне больше похож на серебро , чем на Платину. Собственно, выглядят все эти три металла примерно одинаково, а вот по плотности (12,02 г/см3) палладий ближе к серебру (10,49), чем к Платине (21,40). Палладий самый легкий из платиновых элементов. И самый легкоплавкий – температура плавления 1552°C. Закипает жидкий палладий лишь при 3980°C. Перед плавлением он размягчается. Разогретый палладий хорошо куется и сваривается. Да и при комнатной температуре он мягок и легко обрабатывается.

Палладий по-своему красив, полируется отлично, не тускнеет и не подвержен коррозии. В палладиевой оправе эффектно выделяются драгоценные камни. За рубежом пользуются популярностью часы в корпусах из белого желтого металла. Здесь «белое золото» нужно понимать в прямом смысле слова: это золото, обесцвеченное добавкой палладия. Палладий способен «обелить» почти шестикратное количество желтого металла.

Для техники важно непостоянство основных механических характеристик палладия. Например, твердость его резко – в 2...2,5 раза – повышается после холодной обработки. Сильно влияют на его свойства и добавки родственных металлов. Обычно предел его прочности на растяжение равен 18,5 кг/мм2. Но если к палладию добавить 4% рутения и 1% родия, то предел прочности удвоится. Кстати, такой сплав применяют в ювелирном деле.

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

Химические свойства палладия

Палладий не реагирует с водой, разбавленными кислотами , щелочами, гидратом аммиака. Реагирует с концентрированными серной и азотной кислотами , «царской водкой», галогенами, серой. Окисляется при сплавлении с гидросульфатом калия: Pd + 2HCl(к)+ 2Cl2= H2; Pd + 2KCl + Cl2 = K2; Pd + 4HNO3(к)= Pd(NO3)2↓+ 2NO2 + 2H2O

Интересное свойство палладия – способность обратимо поглощать водород : при температуре 80 градусов Цельсия и атмосферном давлении 1 объем металла поглощает 900 объемов водорода . Водород находится в металле в атомарном виде и обладает высокой химической активностью.

Палладий - это единственный металл с предельно заполненной наружной электронной оболочкой: на внешней орбите атома палладия 18 электронов. При таком строении атом просто не может не обладать высочайшей химической стойкостью. При температуре 500°C и выше он может взаимодействовать с фтором и другими сильными окислителями. В соединениях палладий бывает двух-, трех- и четырехвалентным, двухвалентным чаще всего. А еще, как и все платиновые металлы, он образует множество комплексных соединений. Комплексы двухвалентного палладия с аминами, оксимами, тиомочевиной и многими другими органическими соединениями имеют плоское квадратное строение и этим отличаются от комплексных соединений других платиновых металлов. Те почти всегда образуют объемные октаэдрические комплексы. Сейчас известны многие тысячи комплексных соединений палладия. Некоторые из них приносят практическую пользу – хотя бы в производстве самого палладия.

Применение палладия

Определение наличия угарного газа в воздухе

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.

Катализаторы палладия

Палладий часто применяется как катализатор. В присутствии палладия начинаются и идут при низких температурах многие практически важные реакции. Процессы гидрирования многих органических продуктов палладий ускоряет даже лучше, чем такой испытанный катализатор, как никель. Элемент №46 применяют в производстве ацетилена, многих фармацевтических препаратов и других продуктов органического синтеза. В аппаратах химической промышленности палладий применяют обычно в виде «черни» (в тонкодисперсном состоянии палладий, как и все платиновые металлы, приобретает черный цвет) или в виде окисла PdO (в аппаратах гидрирования). Катализатор с палладиевой чернью готовят так: пористый материал (древесный уголь, пемзу, мел) пропитывают щелочным раствором хлористого палладия. Затем при нагревании в токе водорода хлорид восстанавливается до металла, и чистый палладий оседает на носителе в виде тонкодисперсной черни.

Очистка водорода с помощью палладия

Астрофизики подсчитали, что водорода в нашей Галактике больше, чем остальных элементов, вместе взятых. А на Земле водорода менее 1%. Трудно перечислить все области применения этого элемента; достаточно вспомнить, что водород – важное ракетное топливо. Но весь земной водород связан; легчайший из газов приходится получать на заводах: либо из метана с помощью конверсии, либо из воды электролизом. И в том и в другом случае абсолютно чистый водород получить не удается. Для очистки водорода палладий (или его сплав с серебром) пока незаменим. Устройство аппарата не так уж сложно. Используется уникальная способность водорода с огромной скоростью диффундировать через тонкую (до 0,1 мм) пластинку из палладия. Под небольшим давлением газ пропускают через закрытые с одной стороны палладиевые трубки, нагретые до 600°C. Водород быстро проходит через палладий, а примеси (пары воды, углеводороды, О2, N2) задерживаются в трубках.

Применение палладия в гальванотехнике

Хлорид палладия применяется в качестве активирующего вещества при гальванической металлизации диэлектриков - в частности, осаждении купрума на поверхность слоистых пластиков при производстве печатных плат в электронике.

Электрические контакты с палладием

Палладий и сплавы палладия используется в электронике - для покрытий, устойчивых к действию сульфидов (преимущество перед серебром). В частности, палладий постоянно расходуется для производства реохордов прецизионных сопротивлений высокой точности (военная и аэрокосмическая техника), в том числе в виде сплава с вольфрамом (например ПдВ-20М). Применение в данных узлах обусловлено высокой износоустойчивостью палладия, что идеально подходит для его использования в контактных группах. К слову говоря, реохорды из палладиевой проволоки широко применялись и в аппаратуре гражданского назначения, а палладий в чистом виде применялся в контактах шаговых переключателей контрольно-самопишущих машин.

А также палладий входит в состав керамических конденсаторов, с высокими показателями температурной стабильности ёмкости.

Ювелирные предмета торговли из палладия

В сплавах используемых в ювелирном деле (например, для получения сплава золото-палладий - т. н. «белое золото»), в целом палладий даже в незначительном количестве (1 %) способен резко изменить цвет желтого металла в серебристо-белый. Основные сплавы палладия с серебром в ювелирном деле имеют пробу 500 и 850 (наиболее технологичны и привлекательны).

Изготовление лекарств с помощью палладия

В некоторых странах незначительное количество палладия используется для получения цитостатических препаратов - в виде комплексных соединений, аналогично цис-Платине.

Другие применения металлического палладия.

Палладий используется в различных прецизионных механических инструментах, 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). Покрытия из палладия применяются для нанесения на электрические контакты для предотвращения искрения. Российский ЦБ чеканит из палладия памятные монеты в очень ограниченном количестве.

Другие особенности палладия

По утверждению некоторых исследователей используется в компонентах механизма для воспроизведения холодного термоядерного синтеза. Палладий является драгоценным металлом и в последнее время активно торгуется на биржевом (в Российской Федерации на РТС) и внебиржевом рынках. В некоторых странах , в том числе в Российской Федерации , законодательство разрешает физическим и юр. лицам открывать в банках металлические счета в палладии.

Показатели производства и потребления палладия

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

Палладий - выгодный объект инвестиций

На рынке торгово-промышленной деятельности металлами наблюдается стремительный рост спроса на палладий. Возможно, в скором времени существующего предложения на рынке уже будет не хватать для удовлетворения растущего спроса на металл, в результате чего стоимость на палладий поднимется еще выше. Таким образом, палладий становится лучшим объектом для инвестиций среди драгоценных металлов.

По данным организации CPM Group, специализирующейся на консалтинге по драгметаллам, торговой деятельности палладия в 2007 г. вырастут на 6,5%. Ожидается, что смещение спроса с Платины и родия на палладий продолжится. В Нью-Йорке количество фьючерсных сделок на палладий с начала года возросло в 6 раз. Стоимость на металл с начала года выросла на 7,9%. По итогам торгов на Нью-йоркской товарной бирже 23 мая июньский договор на поставку палладия снизился на $1 до $377,55 за унцию, но с начала недели подорожал на $12,3, или 3,4%. К концу года палладий может подорожать на 37% до $500 за унцию , считает Джерри Шуберт (Gerry Schubert), возглавляющий отдел по продаже металлами бельгийского банка Fortis. В результате ограниченного предложения палладия Российской Федерацией – крупнейшим поставщиком этого металла на мировой рынок, фьючерсные контракты на палладий стали излюбленным инструментом хеджевых фондов. На данный момент объем длинных позиций по палладию, открытых хеджевыми фондами, превосходит объем длинных позиций по Платине, стоимость на которую выросла с конца прошлого года на 16%. В ближайшем будущем от палладия жаждут не меньшего роста.

Особую роль в конъюнктуре рынка драгметаллов начинают играть биржевые фонды. Их акции, обеспеченные драгоценными металлами , проходят листинг на бирже и обращаются таким же образом, как и корпоративные акции. 24 апреля организация ETF negotiable paper Ltd. вывела на рынок пять новых биржевых фондов и, по словам представителя фирмы Ника Биенковски (Nik Bienkowski), за первые три недели торгов акции привлекли инвестиции, эквивалентные 18000 унций палладия и 12000 унций Платины. Глава ETF negotiable paper Грэм Таквелл (Graham Tuckwell) считает, что новые фонды повысят спрос на драгметаллы и привлекут от $250 млн. до $500 млн. Действительно, создание новых биржевых фондов, которые сами стали активными закупщиками Платины, остается одним из главных факторов значительного роста цены на Платину. Так как и свойства, и области применения палладия и Платины во многом совпадают, рынки этих металлов взаимосвязаны, а значит, можно ожидать схожей реакции рынка палладия на деятельность фондов. Такие предположения подтверждает Стюарт Флерлидж (Stuart Flerlage) из нью-йоркской организации NuWave Investment: “цены на Платину растут все выше и выше… Возможно, такую же картину мы будем и с ценной на палладий”. Создание биржевых фондов, привязанных к цене Платины, может еще больше подстегнуть спрос на этот металл, что заставит больше производителей и ювелиров обратить свой взор на пока еще более доступный палладий, считает Майкл Гамбарделла (Michael Gambardella), аналитик JP Morgan and Co & Co.

Здравствуйте! Палладий - это драгоценный металл, который ценится во многих отраслях и в особенности в ювелирном деле. Уникальные физические и химические свойства, сходство с платиной, - все это делает его таким популярным. И все же мало кто знает, для чего нужен этот металл и где его найти.

Химический элемент представляет собой пластичный минерал, имеющий серебристо-белый цвет. Он отнесен к виду драгоценных металлов платиновой группы.

Краткая история появления

Впервые Pd был открыт в XIX веке. Обнаружил химический элемент химик Вильям Волластон (Великобритания). В процессе опытов ученый извлек его из платиновой руды.

Наименование металл получил в честь открытого за год до него астероида Паллада. Тот, в свою очередь, окрестили так благодаря богине из Древней Греции Афине Палладе и упавшему по легенде с неба ее изображению из дерева - Палладиуму.

Как выглядит палладий в природе

В чистом виде самородки в природе не встречаются. Частицы металла извлекаются вместе с иными минералами. По приблизительным данным элементов, которые контактируют с палладием, приблизительно 30.

Внешне крупицы драгметалла весьма схожи с платиной. В отдельных месторождениях эти два элемента добываются совместно (так называемая палладистая платина) и затем отделяются химической обработкой. Также жилы могут пересекаться с золотыми, тогда наблюдается соединение двух металлов (например, палладистое золото либо порпецит из Бразилии).

Процесс образования в природе

Основной источник появления - космические обломки метеоритов. В железных и каменных видах инопланетных осколков обнаружено большое содержание кристаллов драгметалла.

Структура, химические и физические свойства

По своей природе минерал выгодно отличается от прочих драгметаллов низким показателем плотности и химической инертностью. Благодаря последнему свойству он не взаимодействует с другими элементами и не окисляется.

1. Исключениями являются кремний, бор, сера, хром, с ними палладий образует химические соединения.
2. Также кристаллы металла растворяются в «царской водке» (это смесь двух кислот -серной и азотной).

Мнение эксперта

Всеволод Козловский

6 лет в ювелирном деле. Знает все о пробах и может определить подделку за 12 секунд

По внешнему виду самородки аналогичны платине и серебру. Металл очень пластичный, благодаря чему активно используется в ювелирном деле. Для улучшения показателей прочности и износостойкости его берут в соединениях с другими металлами.

Температура плавления составляет 1554 градуса Цельсия .

Как находят палладиевые жилы

Вкрапления минерала ищут в первую очередь в местах расположения серебряных, медных и никелевых руд. Изредка встречаются небольшие месторождения с самородками чистого металла.

Спутники палладия

В земных недрах палладий находится исключительно в виде соединений с другими минералами. Часть из них по сегодняшний день мало изучена и не имеет названия. Наиболее известными спутниками драгметалла являются:

• брэггит;
• палладит;
• потарит;
• станнопалладит.

Также нередко его извлекают из золотых и платиновых жил.

Где встречается палладий в природе

В естественных условиях земных недр минерал содержится в виде соединений разных металлов. Подобные жилы встречаются и на территории Европы, и в РФ, и в Америке.

Виды месторождений

Сложнее всего Pd обнаружить в виде самородков. Гораздо чаще он входит в состав с другими минералами, после извлечения из недр отделяется путем химической обработки.

Месторождения делятся на 2 типа:

1. Россыпные - представляют собой самородки, накапливавшиеся в течение долгих лет, расположены преимущество в районах рудных залежей.
2. Коренные - представлены в большинстве, содержат соединения палладия с другими минералами.

Способы добычи

Работа с палладиевыми месторождениями ведется в двух формах:

1. закрытая (шахтная);
2. открытая (карьерная).

В первом случае для добычи драгметалла создается система подземных туннелей - шахт. В найденном рудном пласте создаются небольшие по размерам отверстия, в которые затем закладывается взрывчатка. Разрыхленный взрывом грунт обрабатывается механизированным или ручным способом для извлечения частиц палладия. По окончании первичной очистки руда переправляется на поверхность, а затем транспортируется к месту дальнейшей переработки.

Для работы во втором случае привлекается тяжелая землеройная техника и транспорт для перевозки извлеченной руды. С ее помощью разрабатывают грунтовый карьер, из которого затем извлекают палладий. Далее ее перевозят для переработки на соответствующие предприятия.

Топ стран по добыче

Мало кто знает, где находятся палладиевые жилы:

1. Лидерами по добыче является Россия и ЮАР. На долю первой выпадает 41% выработки, а второй - 39%.
2. Следом за ними идут Канада (9%), США (6%) и Зимбабве (3%).
3. На долю остальных стран выпадает 2% добычи.

Мировые запасы палладия

Данные о наличии палладия в земных недрах различаются. По одним источникам его количество в 2-3 раза превышает запасы золота. По другим - в 20 раз ему уступает.

По приблизительным подсчетам в рудном слое земли содержится 0,0006-0,015 ppm - частей минерала на миллион частей прочих элементов.

Сферы применения

Элемент широко использует:

1. Химическая промышленность . Pd - популярный катализатор при переработке нефти и рафинации жиров. Хлорид палладия также участвует в поиске микроколичеств угарного газа в воздухе либо газовых смесях. В электрохимии это же соединение является активирующим веществом при гальванической металлизации диэлектриков. Палладиевые мембраны нужны для очистки водорода.
2. Электротехника . Металл важен как покрытие, что устойчиво к действию сульфидов: изготовление вольтагометров высокой точности. Физические характеристики обусловили его применение для производства керамических конденсаторов.
3. Ювелирное дело . В состав изделий палладий добавляют для создания белого золота. Даже малое содержание металла в лигатуре меняет оттенок вещи с желтого на серебристо-белый. Изредка минерал используется при изготовлении памятных монет.
4. Медицина . Палладий добавляют в лекарственные средства, предназначенные для борьбы с опухолями и терапии рака. Еще одной областью, где используется металл, является стоматология. Здесь на его основе изготавливаются зубные протезы. Сплавы с добавлением палладия служат для создания отдельных деталей кардиостимуляторов и медицинских инструментов.

Самые богатые месторождения

Хотя большое количество палладия содержится в кусках упавших на землю метеоритов, основная добыча припадает на рудные месторождения. Именно они обеспечивают около 98% мировых запасов металла.

В мире

Бушвелдский комплекс (ЮАР) - крупнейшее мировое месторождение, где добывают палладий. Здесь старатели находят до 40% мировых запасов драгметалла.

В гораздо меньших объемах его также извлекают в:

• Лак-дез-Иль (Канада);
• Стиллуотер (США);
• Великой Дайке (Зимбабве).

В России

Медно-никелевые месторождения, входящие в состав ОАО «ГМК «Норильский никель», являются крупнейшими в России поставщиками металла:

• Октябрьское;
• Талнахское;
• Норильск-1.

Их суммарная прибыль составляет более 40% от общемировой.

Преимущества и недостатки металла

В первую очередь спрос на палладий обуславливают его физические характеристики:

1. По сравнению с платиной он имеет меньший вес, а потому украшения на его основе, даже крупные, совершенно не тяжелые. При этом прочность его гораздо выше, чем у золота. Это позволяет использовать его в качестве оправы для крупных ювелирных камней. Со временем подобные украшения не темнеют и не теряют своей привлекательности.
2. Еще одно неоспоримое преимущество палладия - невероятная внешняя схожесть с платиной. При этом . По приблизительным подсчетам стоимость 1 грамма металла в 2-3 раза ниже, чем у золота или платины.

В составе сплава палладий является устойчивым к износу, деформации, появлению царапин. Однако чистый металл имеет прямо противоположные свойства, а потому используется в редких случаях, например, для изготовления эксклюзивных украшений. Особо востребованы обручальные кольца на основе палладия. Часто он используется вместо никеля, обеспечивая схожий эффект, но при этом не вызывая аллергической реакции.

Виды сплавов и пробы

Так как в чистом виде палладий излишне мягок, для изготовления украшений используют сплавы на его основе.

На территории России законодательно утверждено 2 пробы - 500 и 850. В качестве лигатуры выступают никель, серебро и медь. За границей также популярна 950 проба. В этом случае на 95% палладия приходится 5% добавок из меди либо рутения. Изредка их заменяют никелем, чтобы обеспечить большую прочность сплава.

Таблица соответствия проб

Утвержденные в России сплавы палладия прописаны в ГОСТе. Состав и количество лигатуры в каждом из них можно отследить по таблице, представленной здесь.

Где можно купить или продать

Для покупки украшений из палладия, следует обратиться в ювелирный салон. Изредка дизайнеры с мировым именем включают драгоценный металл и изделия на его основе в состав своих коллекций. В этих случаях понравившиеся товары можно приобрести через фирменные магазины. Если говорить о сувенирных монетах, их рекомендуется покупать через банк для гарантии того, что получите настоящее изделие.

В случае возврата драгоценной сувенирной продукции сделать это можно также через банковские учреждения. Главное условие - безупречный внешний вид монеты и сохранность ее сертификата. Украшения же гораздо охотнее скупают в ломбардах. Если они повреждены, изделия забирают по цене лома.

Сколько стоит 1 грамм на сегодня

Палладий | Руб | 1 Грамм

Аналогичная ситуация и при продаже прочих товаров, содержащих палладий (спицы, радиодетали, монеты и т. д.). К тому же изредка стоимость определяется не по весу лома, а поштучно.

Как отличить подделку

На глаз отличить палладий от других металлов .

При возникновении сомнений в подлинности металла его рекомендуется показать независимому оценщику-ювелиру. Убедиться в том, что в ваших руках находятся настоящие драгоценности, можно, если со временем они не потеряли привлекательности и блеска. Если же украшения начали темнеть, перед вами однозначно подделка.

Убедитесь, что на украшении стоит маркировка с указанием пробы (500 либо 850).

Серебристо-белый цвет металла лучше сочетается с бриллиантами, сапфирами, аметистами, лабрадорами и аквамаринами.

При выборе обручальных колец обратите внимание на форму внутренней поверхности. Для комфортной носки она должна быть слегка выгнутой.

На украшения из палладия распространяются те же инструкции по уходу и очистке, что и на золото:

• защищать от бытовой химии;
• снимать перед водными процедурами;
• хранить в шкатулках;
• периодически чистить от грязи и налета.

В каких радиодеталях содержится

В радиотехнике палладий чаще есть в составе следующих деталей:

• разъемы;
• конденсаторы;
• резисторы.

В первую очередь , что важны в военной и космической промышленности. В гражданской технике палладий используют лишь в авиации.

Как отличить палладий от платины в радиодеталях

В домашних условиях отличить два драгоценных металла сложно, но возможно. Самый простой способ - бросить небольшой образец в емкость с азотной кислотой. Если металл растворится, перед вами палладий.

Еще один способ предполагает использование пробирного камня, йодистого калия и царской водки. Образцом металла проводят по кромке камня до образования царапины. Затем в нее заливается смесь йодистого калия с царской водкой. При окрашивании царапины в красный цвет с коричневым отливом можно говорить о том, что представленный образец является палладием.

Способы выделить металл

Варианты:

1. Электролитическая реакция. Аффинаж предполагает использование серной кислоты, которая отделит соединения палладия, оставив нетронутыми латунные и медные элементы. Извлечь чистый металл по окончании реакции поможет царская водка.
2. Выделить палладий также помогает раствор аммиака и соляная кислота. Важную роль в процессе аффинирования играет цвет драгметалла. Например, коричневый подтверждает наличие палладия в сплаве.

Также ниже смотрите видео о том, из чего еще можно получить палладий:

ПАЛЛАДИЙ (химический элемент)

ПАЛЛА́ДИЙ (лат. Palladium, по названию одного из крупнейших астероидов Паллада), Pd (читается «палладий»), химический элемент с атомным номером 46, атомная масса 106,42. Природный палладий состоит из шести стабильных изотопов 102 Pd (1,00%), 104 Pd (11,14%), 105 Pd (22,33%), 106 Pd (27,33%), 108 Pd (26,46%) и 110 Pd (11,72%). Наиболее долгоживущий - искусственный радиоактивный изотоп 107 Pd (Т 1/2 7 млн. лет). Многочисленные изотопы палладия образуются при делении ядер U и Pu. В современных ядерных реакторах на 1 тонну топлива при 3%-м выгорании образуется 1,5 кг Pd.
Конфигурация двух внешних электронных слоев 4s 2 p 6 d 10 5s 0 . Расположен в VIIIB группе 5 периоде периодической системы элементов. Вместе с рутением (см. РУТЕНИЙ) и родием (см. РОДИЙ) образует триаду элементов. Относится к платиновым металлам (см. ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ) .
Степени окисления 0, +1, +2 (наиболее часто), +3, +4 (часто), +5, +6 (очень редко).
Радиус атома 0,137 нм, ионный радиус Pd 2+ 0,078 (координационное число 4), 0,100 (6), Pd 4+ 0,064 (6). Энергии последовательной ионизации 8,336, 19,428, 32,95 эВ. Электроотрицательность по Полингу (см. ПОЛИНГ Лайнус) 2,2.
История открытия
Палладий открыт в 1803 У. Х. Волластоном (см. ВОЛЛАСТОН Уильям Хайд) при изучении самородной платины.
Нахождение в природе
Палладий - один из наиболее редких элементов. Содержание в земной коре 1·10 –6 % по массе. Встречается в самородном виде, в виде сплавов (палладистая платина, до 39% Pd) и соединений (аллопалладий содержит примеси Cu, Hg, Pt, Ru), в виде сплавов. Известно около 30 минералов, содержащих Pd: палладит PdO, станнопалладит Pd 3 Sn 2 , стибиопалладит Sb 3 Pd, бреггит (Pd,Pt,Ni)S.
Получение
Извлечение палладия начинается с выделения и разделения платиновых металлов. Из полученного концентрированного раствора соединений платиновых металлов сначала осаждают золото (см. ЗОЛОТО (химический элемент)) и платину, затем Pd(NH 3) 2 Cl 2 . Далее палладий в виде Pd(NH 3) 2 Cl 2 очищают от примесей других металлов перекристаллизацией из раствора NH 4 Cl. Полученную соль прокаливают в восстановительной атмосфере:
Pd(NH 3) 2 Cl 2 = Pd + N 2 + 2HCl + 2H 2 .
Приготовленный порошок палладия переплавляют в слитки. Восстанавливая растворы солей палладия, получают мелкокристаллический Pd - палладиевую чернь.
Физические и химические свойства
Палладий - серебристо-белый металл c гранецентрированной кубической решеткой типа Cu, а = 0,38902 нм. Температура плавления 1554°C, кипения 2940°C плотностью 12,02 г/см 3 . Проявляет свойства парамагнетика.
По химическому поведению Pd близок к платине. Обладает уникальной способностью растворять водород: в 1 объеме Pd при нормальных условиях растворяется 800 объемов H 2 . Если Pd, поглотивший H 2 , вынести на воздух, то он потеряет весь H 2 .
Палладий пластичен, микродобавки никеля (см. НИКЕЛЬ) или рутения улучшают механические свойства Pd.
В ряду стандартных потенциалов палладий расположен правее водорода и с неокисляющими кислотами и водой не реагирует. Это самый активный платиновый металл.
Pd устойчив к окислению при нагревании на воздухе до 300°C. При 350-800°C Pd окисляется с образованием оксида PdO:
2Pd + O 2 = 2PdO
Выше 850°C оксид палладия PdO разлагается на металл и кислород (см. КИСЛОРОД) , и при этих температурах Pd устойчив к окислению.
Палладий растворяется в царской водке (см. ЦАРСКАЯ ВОДКА) :
3Pd + 4HNO 3 + 18HCl = 3H 2 + 4NO + 8H 2 O
В отличие от других платиновых металлов, палладий растворяется в горячих азотной и серной кислотах:
Pd + 4HNO 3 = Pd(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O
Pd + 2H 2 SO 4 = PdSO 4 + SO 2 + 2H 2 O.
При комнатной температуре реагирует с влажными Cl 2 и Br 2:
Pd + Cl 2 = PdCl 2
Кристаллический PdCl 2 имеет цепочечное строение, каждый атом палладия в нем находится в центре квадрата, вершины которого образованы атомами хлора:
В присутствии хлоридов Pd образует комплексы:
Pd +2Cl 2 + 2NaCl = Na 2 PdCl 6 .
При нагревании Pd реагирует с фтором (см. ФТОР) , серой (см. СЕРА) , селеном (см. СЕЛЕН) , теллуром (см. ТЕЛЛУР) , мышьяком (см. МЫШЬЯК) и кремнием (см. КРЕМНИЙ) .
При гидролизе солей палладия (II, III, IV) получены черный гидроксид Pd(OH) 2 , шоколадно-черный Pd 2 O 3 ·nH 2 O и темно красный PdO 2 .
Na 2 PdCl 4 + 2NaOH = Pd(OH) 2 + 4NaCl
Все эти соединения проявляют сильные окислительные свойства.
Оксиды палладия (III) и (IV) при нагревании теряют кислород и переходят в PdO:
2Pd 2 O 3 = 4PdO + O 2 ,
2PdO 2 = 2PdO + O 2 .
Гидроксид палладия (II) проявляет амфотерные (см. АМФОТЕРНОСТЬ) свойства:
Pd(OH) 2 + 4HCl = H 2 PdCl 4 + 2H 2 O
Pd(OH) 2 + 2KOH = K 2 Pd(OH) 4 .
Известны интенсивно окрашенные аммиачные комплексы 2+ и комплексные соединения, в которых Pd является анионом - .
Благодаря квадратному строению, многие комплексы Pd (II) обладают оптической изомерией (см. ИЗОМЕРИЯ МОЛЕКУЛ) .
Применение
Палладий используется для изготовления специальной химической посуды, стойких к коррозии деталей высокоточных измерительных приборов. Из Pd и его сплавов изготовляют медицинские инструменты, детали кардиостимуляторов, зубные протезы, некоторые лекарственные средства. Палладий используется для глубокой очистки водорода, в электронике.
Палладий и его соединения являются катализаторами химических процессов.

Энциклопедический словарь . 2009 .

Смотреть что такое "ПАЛЛАДИЙ (химический элемент)" в других словарях:

- [хим. Palladium, Pd = 106 [По новым определениям (1894 г., Е. Н. Keiser, M. В. Breed) Pd = 106,2 106,3] один из легких членов платиновой группы металлов, открыт (1803) Волластоном в платиновой руде из Колумбии. Этот металл встречается почти во… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Палладий (лат. Palladium; назван в честь открытия малой планеты Паллады), Pd, химический элемент VIII группы периодической системы Менделеева; атомный номер 46, атомная масса 106,4; тяжёлый тугоплавкий металл (см. Платиновые металлы) … Большая советская энциклопедия

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

- (Platine фр., Platina или um англ., Platin нем.; Pt = 194,83, если О = 16 по данным К. Зейберта). П. обыкновенно сопровождают другие металлы, и те из этих металлов, которые примыкают к ней по своим химическим свойствам, получили название… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Палладий - – химический элемент, драгоценный металл серебристо белого цвета, являющийся биржевым товаром. Обозначается символом Pd. Считается, что название происходит от астероида Паллада, открытого незадолго до химического элемента. В свою очередь,… … Банковская энциклопедия Словарь иностранных слов русского языка

- (Palladium), Pd, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 46, атомная масса 106,42; относится к платиновым металлам, tпл 1554 шC. Из палладия и его сплавов изготовляют медицинские инструменты, зубные протезы, тигли для… … Современная энциклопедия