Особенности и сферы применения металла палладий

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

История открытия

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

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

Один из ученых, химик Ричард Ченевикс выкупил слиток, чтобы попытаться разоблачить продавца. После нескольких экспериментов он написал доклад, который представил Лондонскому Королевскому Сообществу. В нем он написал, что данный слиток — не новый химический элемент, а обычное соединение ртути с платиной. Секретарь данного сообщества не поверил словам Ченивикса, высказал мнение о том, что ни один из ученых Королевского Сообщества не смог выделить похожий вид металла из платины или ртути. Споры вновь усилились. Появились предложения награды человеку, который сможет получить данный вид металла.

Ученый Уильям Волластон в 1804 году выступил на заседании Лондонского Королевского Сообщества с собственным докладом. Он утверждал, что смог обнаружить два новых элемента в платиновой руде, которая была добыта в Южной Америке. Это были родий и палладий. Через некоторое время ученый признался, что именно он устроил шумиху вокруг нового химического элемента, чтобы привлечь к нему внимание, сделать открытие значимым.

Запасы и месторождения

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

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

Добыча и промышленное получение

Получение чистого металла выполняется в несколько этапов:

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

Полученный губчатый палладий переплавляется в заготовки требуемых размеров и формы.

Марки

Марки:

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

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

Свойства и характеристики

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

Физические

Свойства:

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

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

Химические

Палладий:

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

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

Где используется палладий?

Сферы применения:

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

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

Влияние на организм

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

Сплавы

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

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

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

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