Опубликовано Оставить комментарий

Палладий как химический элемент таблицы Менделеева

Палладий является химическим элементом таблицы Менделеева с атомным номером 46 и условным обозначением Pd. Палладий представляет собой блестящий серебристо-белый металл, который является достаточно редким на Земле.

Как был открыт Палладий

Уильям Хайд Волластон — английский ученый открывший палладий
Уильям Хайд Волластон — английский ученый открывший палладий

Такой химический элемент как палладий был известен еще в доколумбовой Америке. Он использовался в качестве компонентов платиновых сплавов индейцами Эквадора и Колумбии. В этой местности были найдены ювелирные изделия в состав которых входили около 85% платины, 7% железа и 4.6% примесей других благородных металлов платиновой группы. Этими металлами были палладий, родий, иридий и медь.

Палладий был открыт английским химиком Уильямом Хайдом Волластоном в 1802 году. Он обнаружил новый элемент в южноамериканской платиновой руде. Волластон растворял руду в царской водке, а затем нейтрализовал раствор гидроксидом натрия. После этого он осадил платину хлоридом аммония в виде гексахлорплатината аммония и отделил ее. Добавляя цианид ртути к оставшемуся раствору, химик получил цианид палладия, а затем извлек чистый металл. Волластон описал свой опыт в личной лабораторной книге, а в августе 1802 химик назвал новый элемент палладием. Новый элемент был назван в честь астероида  Паллада открытого в том же году.

Где и как добывают Палладий

Палладиевая руда
Палладиевая руда

Такой химический элемент как палладий могут получать разными методами и способами. Он встречается в виде свободного металла в месторождениях таких благородных металлов как золото и других металлов платиновой группы. Для коммерческого производства металл в свободном виде и сплавах не пригоден.

Промышленное производство палладия организовано в медно-никелиевых месторождениях. Самыми крупными месторождениями являются города Норильск(Российская Федерация) и Онтарио(Канада). Процесс получения чистого металла со времен Уильяма Хайда Волластона практически не изменился. Палладийсодержащую руду растворяют в царской водке. Затем осаждают благородные металлы(платина, золото, серебро и другие) и извлекают их. После этого осаждают палладий в виде дихлородиамминпалладия ( Pd(NH3)2Cl2 ). Затем его очищают перекристализацией из аммиачного раствора. В результате манипуляций получается порошкообразный палладий, который потом преобразуют в металл.

Существует еще один способ получения палладия. Этот металл можно получать в ядерных реакторах деления из отработанного топлива. Способ является достаточно дорогостоящим. Проблема выделения заключается в образовании слаборадиактивного долгоживущего изотопа 107Pd. В зависимости от конечного назначения даже небольшая радиоактивность может сделать его непригодным для использования. Процедура разделения изотопов является слишком дорогостоящей и делает его использование нецелесообразным.

На сегодняшний день важной составляющей производства палладия является переработка отработанных материалов. К примеру, устройство содержащее палладий приходит в негодность. Из его состава извлекается весь необходимый металл и отправляется на дальнейшую обработку. После обработки его опять отправляют в производство. Таким образом удается добывать около 10% от годового производства палладия. Ежегодная добыча палладия составляет около 200 тонн. Стоимость 28 грамм палладия составляет около 2700 американских долларов.

Распространенность Палладия

Палладий чистотой 99.99%
Палладий чистотой 99.99%

Распространенность такого химического элемента как палладий является очень низкой. Он занимает ведущую позицию в списке самых редковстречающихся элементов в земной коре. Его концентрация в земной коре оценивается в 1 часть на миллион. Следует отметить, что палладий встречается на нашей планете в составе минералов. Сегодня известно около 30 минералов содержащих палладий. Самыми известными из них являются аллопаладий, станнопалладинит, палладит и брэггит.

Применение Палладия

Палладиевые соединения
Палладиевые соединения

Применение такого химического элемента как палладий не является очень распространенным. Его сферы применения в большинстве своем приходятся на химическую промышленность, ювелирное дело, медицину и электронику.

В химической промышленности палладий используется в качестве катализатора. Этот химический элемент измельченный до порошкообразного состояния значительно ускоряет химические реакции. В часности это касается гидрирования и дегидрирования, а так же крекинга углеводородов.

Ювелирная индустрия использует палладий для изготовления украшений. Особенно популярным этот материал является в Восточной Азии. В пример можно привести так называемое «белое золото». Оно представляет собой сплав золота и палладия(возможен никель или серебро), которое добавляет украшению бледно-белый оттенок. Так же палладий использовался для изготовления инвестиционных или памятных монет. Еще одним значимым применением в ювелирной промышленности является изготовление ультратонких пленок. Аналогично сусальному золоту палладий можно раскатать в фольгу толщиной 0.5 мкм(допуск ±25% по толщине).

В медицине палладий применяется при изготовлении зубных протезов, медицинских инструментов и в качестве покрытия для имплантов. Так же некоторые медицинские препараты(Bis(diphenylphosphino)-2-ethylpyridylpalladium(II)-chlorid) на основе палладия используются для лечения туберкулеза. Так же можно считать, что это облегчает лечение ВИЧ, так как бактерии туберкулеза значительно осложняют выздоровление.

В электронике такой химический элемент как палладий применяется в качестве контактного материала для реле.Так же достаточно часто он используется в виде центрального электрода свечей зажигания для различных типов техники. Некоторые компании по производству электротехники используют этот элемент как заменитель золота при пайке контактов. Плюс ко всему, он может выступать ключевым элементом в различного рода измерительных датчиках.

Еще одним интересным применением палладия является так называемое «металлическое стекло», который представляет собой чрезвычайно стойкий аморфный материал. Основным компонентом металлического стекла является палладий(около 40%) не обладающим характерной хрупкостью для подобных материалов.

Каталитический нейтрализатор в автомобиле
Каталитический нейтрализатор в автомобиле

Все вышеперечисленные применения составляют только 15% от объема всего производства. Основная масса от применения палладия (85%) приходится на автомобильную промышленность. Этот элемент является одним из главных компонентов каталитических нейтрализаторов вредных веществ.

aq

Интересные факты

Инвестиционная монета СССР
Инвестиционная монета СССР

Интересных фактов связанных с палладием достаточно много. Стоит начать с того, что этот химический элемент имеет самую низкую температуру плавления среди металлов платиновой группы — 1554.9°C. На мировой торговой бирже палладий обозначается — XDM, а индефикационный номер — ISIN XC0009665529.

Этот химический элемент не является горючим в форме металла. В форме металлического порошка или пыли палладий легко воспламеняется. Тушить палладиевый пожар можно использовав воду, двуокись углерода или пену. Этот элемент является тяжелым металлом, но сведения о токсичности и биологической роли отсутствуют. Следует отметить, что некоторые соединения палладия являются чрезвычайно токсичными и даже смертельными в малых дозах.

Первые палладиевые монеты, как средство инвестирования, появились в СССР в 1966 году. Так же следует отметить, что палладий обладает самой высокой поглащающей способностью водорода среди остальных элементов. Именно поэтому этот элемент является основой автомобильных каталитических нейтрализаторов.

 

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *