История происхождения палладия

Впервые о палладии стало известно в 1803 году. Английский врач и химик Вильям Волластон открыл его в результате экспериментов с сырой платиной, которая была родом из Южной Америки. Химик растворил руду, затем для её нейтрализации использовал NaOH. Далее осадил платину из данного раствора, используя хлорид аммония. При следующем шаге добавил цианид ртути, вследствие чего, образовался цианид Pd, а в чистом состоянии он получил его путем нагревания.

Сферы применения

Палладий благодаря своим оригинальным свойствам нашел свое применение не только в ювелирной сфере, но и некоторых областях науки. Он идеально подходит для изготовления определённых видов лабораторной посуды и деталей устройств, которые необходимы для расщепления изотопов водорода. Если говорить о сплавах палладия с подобными благородными металлами, здесь также присутствует своя польза. Таким образом, материал стал необходимым для производства связного оборудования.

Палладий с родием, платиной и золотом применяется для терморегуляторов и термостатов. Некоторые сплавы могут применять ювелиры, стоматологи или специалисты при производстве деталей для кардиостимуляторов.

Если обработать металлом асбестовые или фарфоровые носители, он выступит катализатором некоторых окислительно-восстановительных реакций.

Это является популярным при использовании синтеза отдельных органических взаимодействий. Ещё катализатор, в основе которого лежит палладий, применяют для чистки водорода от следов присутствия кислорода и наоборот. Когда требуется уберечь электрические контакты от искрения, здесь также окажется эффективным данный металл, плюс ко всему, это сделает контакты более стойкими к воздействию на них коррозии.

Таким образом, можно сделать вывод, что материал применяется во многих сферах жизни человека, а именно:

  1. В ювелирной.
  2. Медицинской.
  3. Стоматологической.
  4. Лабораторной.
  5. Химической.
  6. Электронной.
  7. Пищевой.
Промышленность Процент Год
Медицинская 5 2017
Химическая 5 2017
Электронная 70 2017
Автомобильная 10 2017
Ювелирная 5 2017
Инвестиции 5 2017

Причиной популярности палладия в ювелирной промышленности стала его цена и особые свойства, которые характерны только для него. Сюда можно отнести несколько положительных характеристик металла:

  • отсутствие предрасположенности к коррозии и другим раздражителям;
  • является простым при чистке, не требует особого ухода;
  • красивый внешний вид;
  • не теряет блеск со временем;
  • выгодная цена;
  • относится к группе платиновых металлов;
  • не вызывает аллергии;
  • легкий вес.

Хоть материал и обладает большим количеством плюсов, но изделий из него в первородном виде практически не отыскать. В основном его добавляют, чтобы получить белое золото, предать другим металлам выгодных характеристик или в качестве держателей для драгоценностей из камня.

В России официально утверждены 3 пробы данного металла. Это 500, 850 и 950. Последняя применяется в ювелирных изделиях исключительно высокого класса. Такие украшения по стоимости будут находиться на одном уровне с золотом.

Внешний вид палладия

Благодаря своей гипоаллергенности, материал является открытым к ношению для всех людей. Украшения можно носить постоянно, не снимая, в том числе и серьги, с которыми в этом плане возникает больше всего проблем. Но для того чтобы сохранять его привлекательный внешний вид, рекомендуется снимать изделия перед мойкой посуды, уборкой и т. д.

Это одна из сфер, в которой металл получил свое широкое применение. Его используют как покрытие для противостояния сульфидам, а также для получения реохордов прецизионных сопротивлений необходимых в военном или аэрокосмическом оснащении.

В изначальном своем виде, специалисты могут использовать металл как один из компонентов, которые входят в число керамических конденсаторов, в итоге можно получить детали, имеющие высокий тепловой уровень. Их используют при изготовлении мобильного телефона, широкоформатного телевизора и компьютера.

Сначала не совсем понятно, как пищевая промышленность может использовать палладий для решения своих проблем? Но ответ довольно прост. Как известно, во многих странах для изготовления посуды использовался никель. Вскоре, во многих городах Европы стали фиксировать всплески аллергических реакций у населения. После чего, народ обвинил в этом содержащийся в посуде никель.

Предлагаем ознакомиться  Страны лидеры по добыче калийных солей

Специалисты провели множество лабораторных исследований и выявили, что никель стал причиной нарушений в организме людей не из-за содержания в посуде, а в самой пище, а именно в маргарине, который производился из растительного масла. Всё потому, что учитывая технологический процесс масло должно иметь определённую твердость, для этого необходимо использовать катализатор, то есть до недавнего времени никель.

Его порошок нужно тщательно перемешивать с маслом на высоких температурах. Но после, от катализатора стоит обязательно избавиться. Однако полностью вывести никель, никогда не получалось, поэтому конечный продукт содержал в себе достаточное количество аллергена, чтобы организм человека мог отреагировать на его присутствие.

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.

Заключение

Каждое изделие из палладия несет в себе преимущества и отсутствие вреда для человека. Если это ювелирные изделия, они гипоаллергенны, имеют высокую прочность, доступную цену и привлекательный вид, если медицинские, то никак не влияют на стабильность работы организма и помогают решить множество сложных задач.

Вполне очевидно, что человечество не до конца понимало важную роль, которую может сыграть палладий в жизни каждого человека.

Палладий — уникальный металл, который до сих пор не оценен по достоинству. Несмотря на привлекательные характеристики и доступную стоимость, он редко встречается в ювелирных изделиях, а в радиотехнике применяется преимущественно в ракетостроении и военной промышленности.

Остается надеяться, что возрастающая популярность белого золота и постепенный отход от процедуры родирования сделает драгметалл более распространенным.

Металл палладий

История палладия не так богата и долгосрочна, как история других драгоценных металлов. Он был обнаружен случайно в 1803 году, английским ученым, химиком и врачом Вильямом Волластоном. Он изучал платину, а точнее ее растворение в «царской водке». Название элементу также дал ученый. Оно происходит от названия планеты Паллада, которая была открыта за пару лет до открытия палладия.

Палладий, как и прочие драгоценные металлы обладает рядом химических и физических свойств, которые делают устойчивым ко многим воздействиям и влиянию различных факторов. Это позволяет использовать металл в различных сферах жизни человека.

Цена палладия сегодня по данным ЦБ РФ составляет 2208,61 руб./грамм.

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 его стоимость на порядок ниже. По приблизительным подсчетам стоимость 1 грамма металла в 2-3 раза ниже, чем у золота или платины.
Предлагаем ознакомиться  Магические свойства черного бриллианта

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.

Химический состав

Палладий обладает высокой химической стойкостью. Это связано с предельной наполненностью его наружной электронной оболочки. В таблице Менделеева называется Palladium и имеет обозначение Pd. Атомный номер – 46, группа – 10, период – 5, атомная масса – 106,42 г/моль. Палладий – переходный металл.

Металл малореактивен и не вступает в реакцию с:

  • водой;
  • кислотой разбавленной;
  • щелочью;
  • гидратом аммиака.
  • кислородом (до 300 ᵒС).

При повышенных температурах реагирует с такими элементами:

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

Кроме того, взаимодействует с концентратом азотной и серной кислот. Полное расщепление достигается только в «царской водке».

Имеет кубическую гранецентрированную кристаллическую решетку. Параметры – 3890Å.

Физические свойства палладия

Палладий обладает высокой пластичностью и легко плавится. В чистом виде достаточно мягкий. Для повышения твердости металла используются никелевые, родиевые или кобальтовые добавки. Палладий обладает высокой дуктильностью (ковкостью и тягучестью), что повышает на него спрос в металлообработке. Относится к группе редкоземельных металлов.

 Палладий

Основные физические характеристики:

  • ρ = 12,02 г/см3;
  • Т плавления – 1554 ᵒС;
  • Т кипения – 2666,85 ᵒС;
  • Теплопроводность – 71,8 Вт/м×К;
  • Твердость по Моосу – 4,8 – 5.

Наряду с другими драгоценными металлами палладий выигрывает своей низкой стоимостью. При этом он обладает схожими физическими и химическими свойствами с платиной. Это обуславливает большой спрос на него в промышленной и других сферах.

  • Палладий и хлорид палладия незаменимы в качестве катализатора.
  • Мембраны металла применяются для фильтрации водорода.
  • Большую часть металла и его сплавов применяют в электротехнике, как покрытие различных деталей. Металл усиливает сопротивление к коррозии.
  • Устойчивость палладия к вакууму делает его необходимым элементом в производстве деталей для космических кораблей.
  • Высокочастотные аппараты с керамическими конденсаторами также содержат в своем составе драгоценный металл.
  • Металл содержится в составе лабораторной химической посуды, измерительных приборов с высокой степенью точности.

Также используется такими отраслями, как медицина, ювелирное искусство, монетное дело. Часто палладиевые монеты производят в честь памятных событий, в ограниченном количестве.

Искусственный синтез

Как и другие драгоценные металлы, палладий высоко ценится человеком. Он также относится к редким металлам, но при этом активно используется людьми во многих сферах. На сегодняшний день искусственно синтезировать палладий возможно лишь выращивая кристаллы металла при помощи химического транспорта. Этот способ аналогичен искусственному синтезированию серебра.

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).

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

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.

Предлагаем ознакомиться  Халцедон – магические и лечебные свойства камня

Реакции:

  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).
Магические свойства палладия

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.

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.

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.

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.

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.

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

Проба Массовая доля компонента, %
Палладий Серебро Никель Медь
500 50,0 44,5 5,5
850 85,0 85,0 12,5 — 2,5 — — 15,0