Свойства на паладий, производство и приложение. Паладий - космическият гост на Земята

Паладият е сребристо бял метал, който прилича на сребро и в по-малка степен на платина. По плътност (12,02 g/cm3) паладият също е по-близо до среброто, чиято плътност е 10,49 g/cm3, отколкото до платината, чиято плътност е 21,40 g/cm3.



Паладият е най-лекият от платинидите. Най-лесно е да се стопи, необходимата температура е 1552 ° C, за да се вари течен паладий, е необходима температура от 3980 ° C. Преди да се стопи, той става мек и се поддава добре на заваряване и коване. Въпреки това, дори при стайна температура, паладият може лесно да се обработва, защото е мек.


При използването на паладий в технологията важна роля играе променливостта на основните му механични характеристики. Например, твърдостта му се увеличава с 2-2,5 пъти в резултат на студено коване.


Голямо влияние върху паладия има връзката със сродните метали. Стандартната му якост на опън е 18,5 kg/mm2. Въпреки това, когато към сплавта се добавят 1% родий и 4% рутений, тя се удвоява (между другото, това е версията на сплавта, използвана от бижутери).


Обикновено се използва щамповане и студено валцуване, за да се направи нещо от паладий. От него е относително лесно да се получат безшевни тръби с желания диаметър и дължина.


Химичните свойства на този метал са не по-малко привлекателни от механичните. Паладият е единственият метал, в който външната електронна обвивка е изключително запълнена, което му придава много висока химическа устойчивост. Във външната орбита на неговия атом има 18 електрона, в резултат на което при нормална температура паладият не е подложен на разрушителното действие на флуора.

Въпреки това, благородството на паладий, както и в случая на други благородни метали, има граница - когато температурата започне да надвишава 500 ° C, той става податлив на действието на флуор и други силни окислители.


В съединенията паладият най-често е двувалентен, но може да бъде и три- или четиривалентен. Подобно на други платинени метали, паладият може да образува много хиляди сложни съединения, които също имат практически приложения, например за получаване на самия паладий.

Тяхната отличителна черта от същите съединения на други платинени метали е, че комплексите на двувалентен паладий с много органични съединения (тиокарбамид, оксими, амини) имат плоска квадратна структура, докато останалите, като правило, имат обемна октаедрична структура.


Приложение в бижутерската индустрия


Паладият има своя собствена красота и скъпоценните камъни изглеждат красиви, когато са поставени от него. Сред характеристиките му е, че се поддава добре на полиране, не корозира и не потъмнява.



С помощта на паладий златото се „побелява“ (обезцветява) и една част от паладий пада върху шест части злато. Едно от популярните приложения на полученото "бяло злато" е производството на корпуси за часовници.


Замяна на платина


Едно от най-ценните свойства на паладия е относителната му евтиност. Поради това той е един от най-обещаващите (ако не и най-много) от целия спектър от платинени метали. Понастоящем, с добавянето на този метал, някои сплави, например тези, използвани за производството на протези, стават по-евтини.


Някога паладий се е извличал в малки количества от сурова платина, но сега се получава в десетки тонове годишно. Наличността му, в сравнение с други платинени метали, води до все по-голяма употреба на паладий в инженерството. Сега те често се заменят с платина, в случаите, когато това е възможно.


Сега най-вече паладий се използва в химията и електротехниката.


История на паладия


Г-н Форстър, известен търговец на минерали в Лондон, не изрази изненада, когато в един кишав есенен ден на 1803 г. получава писмо от човек, който пожела да остане анонимен. На скъпа хартия, с красив почерк, беше направена молба: да се опитаме да продадем малко количество от новия метал паладий, нито по външен вид, нито по свойства, по-ниски от скъпоценната платина. Към писмото беше прикрепен малък и не много тежък слитък.




По това време сред английските аналитични химици, повечето от които традиционно сковани или флегматични, се откроява Ричард Ченевикс. Ирландец по рождение, избухлив и свадлив човек, той беше особено нетърпелив да разкрие „измамния трик“ и, пренебрегвайки високата цена, купи паладиево кюлче и започна да го анализира.

Предразсъдъците взеха своето: много скоро Chenevix стигна до заключението, че металът, наречен паладий, „не е нов елемент, както се твърдеше срамно“, а само сплав от платина и живак. Chenevix незабавно изрази мнението си - първо в доклад, прочетен пред членове на Лондонското кралско общество, а след това и в печатен вид.

Други химици обаче, с цялото си старание, не можаха да намерят нито живак, нито платина в паладия... Секретар на Кралското общество (основано през 1622 г. и действащо като Английската академия на науките) по това време е Уилям Хайд Уоластън. Страстен противник на рутината и моделите в науката, той от време на време се намесваше в продължителен спор и умело го изостряше.

Страстите около паладия или се разгорещиха, или отслабнаха и когато най-накрая новият елемент (или псевдоелемент) вече започна да притеснява всички, в най-известното научно списание в Англия, Nicholson's Journal, се появи анонимно съобщение кой ще подготви изкуствени паладий в рамките на една година.

Интересът към новия метал отново скочи. Но всички опити за изкуствено приготвяне на паладий неизменно завършваха с неуспех. Едва през 1804 г. Уоластън съобщава на Кралското общество, че е открил паладий и друг нов благороден метал, родий, в сурова платина.

А през февруари 1805 г., в отворено писмо, публикувано в Nicholson's Journal, Уоластън признава, че скандалната реклама около паладия също е дело на неговите ръце. Именно той пусна новия метал в продажба и след това учреди награда за изкуственото му приготвяне И по това време той вече разполагаше с неопровержими доказателства, че паладий и родий наистина са нови платиноподобни метали.


За откривателя на паладий


Животът на Уилям Хайд Уоластън попада точно в годините, в които Англия се превръща в страна на класическия капитализъм. Индустриалната революция, която започва тук през 60-те години на 18-ти век, дава началото на бърз растеж на производството. Превземането на колониите придоби безпрецедентни размери.

Лондонският лекар Уоластън е практикувал в районите на работническата класа. Той не можеше да се оплаче от липсата на пациенти (които обаче нямаха с какво да плащат за посещения) - броят им бързо растеше. Но лекарското изкуство и лекарствата, с които щедро даряваше пациентите, често оставаха безсилни срещу глада, хроничните и професионалните заболявания.


Разочарован от медицинската практика, Уоластън напуска медицината завинаги и от 1800 г. се посветил изцяло на изучаването на платината. За живота, за закупуване на материали и оборудване за лабораторията, бяха необходими пари.

Х Силно надарен и предприемчив човек, Уоластън разработи метод за приготвяне на платинени съдове и оборудване: реторта за сгъстяване на сярна киселина, съдове за разделяне на сребро и злато, стандарти за мерки и др. Освен това той, говорейки на сегашния език, бързо въведе този метод на практика. И точно през тези години платинените стъклени съдове станаха необходимост за химическите лаборатории.

Известният немски химик Юстус Либих добре ще каже за това, макар и малко по-късно, в своите „химически писма“: „Без платина в много случаи би било невъзможно да се анализират минерали... Съставът на повечето минерали би бил неизвестен. " И не става дума само за минерали: първата четвърт на 19 век. - време на голяма промяна в химията. Освободена от оковите на теорията на флогистона, химията се движеше напред със скокове и граници. Неслучайно на границата на 18 и 19 в. (±10 години) бяха открити около 20 нови химични елемента.


Бизнесът на Уоластън процъфтява; продуктите, които излязоха от неговата работилница, бяха много търсени в много страни, бяха извън конкуренцията и донесоха значителни приходи на предприемача Воластън.

Успехът в търговията обаче не му върви по главата. Сред малкото учени от онова време Уоластън разбира и последователно прилага на практика идеята за взаимно ползотворна връзка между науката и практиката. Работейки върху по-нататъшното усъвършенстване на методите за рафиниране и обработка на платина, той стигна до идеята за възможността за съществуване на платиноподобни метали.

Продаваемата платина, с която работи Уоластън, беше замърсена със злато и живак. В опит да получи по-чист метал, Уоластън се отървава от тези и други примеси. Той разтваря сурова платина в царска вода, след което утаява само платина от разтвора - с особено чист амоняк NH4Cl.

Тогава той забеляза, че разтворът, останал след утаяването на платина, е розов. Известните примеси (живак, злато) не могат да обяснят този цвят. Wollaston въздейства върху оцветения разтвор с цинк: изпадна черна утайка. След като го изсуши, Уоластън се опита да го разтвори в царска вода. Част от праха се разтвори, а част остана неразтворена.

Уоластън пише за по-нататъшните си проучвания: „След разреждането на този разтвор с вода, за да избегна утаяването на малки количества платина, останали в разтвора, добавих към него калиев цианид - образува се обилна оранжева утайка, която става сива при нагряване. .. След това тази утайка се стопи в капчица по отношение на специфично тегло, по-малко от живак... Част от този метал беше разтворен в азотна киселина и имаше всички свойства на паладия, пуснат в продажба. От другата неразтворима част е изолиран друг платиноид, родий.


Защо Уоластън нарече първия от откритите спътници платинен паладий, а вторият - родий? Родий - от гръцки - "розов"; родиевите соли придават на разтвора розов цвят. Второто име не е свързано с химията. Това свидетелства за интереса на Уоластън към други науки, по-специално астрономията.

Малко преди откриването на паладий и родий (през 1802 г.) немският астроном Олберс открива нов астероид в Слънчевата система и го нарече Палада в чест на древногръцката богиня на мъдростта Атина Палада. И Уоластън нарече един от своите елементи в чест на този астероид, по-точно в чест на това астрономическо откритие.


За източниците на паладий - реални, обещаващи и неперспективни


Уоластън трябваше да извлича паладий от сурова платина, добита по време на измиването на златни пясъци в далечна Колумбия. По това време зърната от естествена платина са единственият известен на хората минерал, който съдържа паладий. Сега е известно, че около 30 минерала съдържат този елемент.


Както всички метали от платиновата група, паладият е доста рядък. Въпреки че с какво да се сравнява! Смята се, че съдържанието му в земната кора е 1 10–6%; около два пъти повече от златото.

Най-големите разсипни находища на платинени метали, а оттам и на паладий, се намират у нас (Урал), Колумбия, Аляска и Австралия. Малки примеси от паладий често се срещат в златните пясъци. Но основният доставчик на този метал бяха находищата на никелови и медни сулфидни руди.

И, разбира се, при обработката на такива руди, ценният паладий се извлича като страничен продукт. Обширни находища на такива руди са открити в Трансваал (Африка) и Канада. Проучени през последните десетилетия, най-богатите находища на медно-никелови руди в Арктика (Норилск, Талнах) откриха големи възможности за по-нататъшно увеличаване на производството на платинени метали и преди всичко на паладий.В крайна сметка съдържанието му в такива руди е три пъти по-голямо от това на самата платина, да не говорим за другите й спътници.

Методите за получаване на чист паладий от естествени суровини, базирани на разделяне на химични съединения на платинените метали, са много сложни и отнемат време. Чуждестранните рафинерии не са склонни да споделят своите търговски тайни. Ние, разбира се, също го правим. И едва ли има смисъл да се описва технологията отпреди тридесет години. Затова ще оставим технологиите настрана – нека поговорим повече за минералите.


От шестте платинени метала, освен самата платина, само паладий се среща в естественото си състояние. На външен вид е доста трудно да се различи от естествената платина, но е много по-лек и по-мек от нея.

Химическият анализ показва, че естественият паладий обикновено съдържа примеси: предимно самата платина, а понякога и иридий, сребро и злато. Но естественият паладий е изключително рядък. Паладиевата платина е открита в рудите на Норилск. В състава си, идентифициран с помощта на микроанализатор, 40% паладий.

Още през 1925 г. минералът потарит е открит в диамантените разсипи на Британска Гвинея. Неговият PdHg състав е установен чрез конвенционален химичен анализ: 34,8% Pd и 65,2% Hg. Възможно е обаче съществуването на други съединения на паладий с живак, например Pd2Hg3.

В Бразилия, в щата Минас Жерайс, е открита много рядка и все още недостатъчно проучена разновидност на самородно злато - паладиево злато (или порпецит). Паладий в него е само 8 ... 11%. На външен вид този минерал е трудно да се различи от чистото злато.

Това са някои минерали на паладий. Между другото, паладий е открит и в метеорити: 1,2 ... 7,7 g / t от веществото на железните метеорити и до 3,5 g / t - в камък. А на Слънцето той е открит едновременно с хелия през 1868 г.


кръстен на Уоластън


Сред отличията, които бележат произведенията на изключителни учени от света, е медалът Wolaston, изработен от чист паладий. Създаден преди почти 150 години от Геоложкото дружество в Лондон, за първи път е сечен в злато; след това през 1846 г. известният металург Джонсън извлича чист паладий от бразилско паладиево злато, предназначен изключително за производството на този медал.

Чарлз Дарвин беше сред носителите на медала Уоластън. През 1943 г. медалът е присъден на акад. Александър Евгениевич Ферсман за изключителните му минералогични и геохимични изследвания. Сега този медал се съхранява в Държавния исторически музей.


Паладий - пречиствател на водород

Астрофизиците са изчислили, че в нашата галактика има повече водород, отколкото останалите елементи взети заедно. А на Земята водородът е по-малко от 1%. Трудно е да се изброят всички приложения на този елемент; достатъчно е да припомним, че водородът е важно ракетно гориво.

Но целият земен водород е свързан; най-лекият от газове трябва да се получи във фабрики: или от метан чрез преобразуване, или от вода чрез електролиза. И в двата случая не може да се получи абсолютно чист водород. За пречистването на водорода паладият (или неговата сплав със сребро) все още е незаменим.

Апаратът не е толкова сложен. Използва се уникалната способност на водорода да дифундира през тънка (до 0,1 mm) паладиева плоча с голяма скорост. Под ниско налягане газът преминава през паладиеви тръби, затворени от едната страна, нагрявани до 600°C. Водородът бързо преминава през паладий, а примесите (водна пара, въглеводороди, O2, N2) се задържат в тръбите.

Сигнално устройство за отказоустойчивост


Въглеродният оксид CO се нарича въглероден окис по причина. Тази отрова е двойно опасна, защото няма цвят, няма вкус, няма мирис. За да определите наличието на CO във въздуха, можете да използвате парче хартия, навлажнено с разтвор на паладиев хлорид. Това е безопасно сигнално устройство; щом съдържанието на CO във въздуха надвиши допустимото ниво (0,02 mg/l), хартията почернява - PdCl2 се редуцира до паладиево черно.

Въведение

Историята на откриването на елемента от периодичната таблица № 46 Паладий е доста любопитна и необичайна ... ..

През есента на 1803 г. известен търговец на минерали в Лондон получава анонимно писмо с предложение: да се опита да продаде малко количество нов метал, паладий, който нито по външен вид, нито по свойства отстъпва на скъпоценната платина. Към писмото беше прикрепен малък и не много тежък слитък.

Тъй като методът за обявяване на откриването на нов метал (чрез търговец!) беше очевидно необичаен, много учени в Англия заподозряха трик. Споровете около паладия стават все по-интензивни както в научната общност, така и сред предприемачите. Някои учени стигнаха до заключението, че металът, наречен паладий, „не е нов елемент, както срамно се твърди“, а просто сплав от платина и живак.

Страстите около паладия или се разгорещиха, или отслабнаха за около година и когато най-накрая новият елемент (или псевдоелемент) вече беше започнал да безпокои всички, секретарят на Кралското общество в Лондон (основано през 1622 г. и действащо като Английската академия на науките) Уилям Хайд Уоластън през 1804 г. докладва на Кралското общество, че именно той открива паладий и друг нов благороден метал, родий, в необработената платина.

Лекар по образование, Уилям Хайд Уоластън, разочарован от медицинската практика, напуска медицината завинаги и от 1800 г. се отдава изцяло на изучаването на платината. Силно надарен и предприемчив човек, Уоластън разработи метод за приготвяне на платинени съдове и оборудване: реторта за сгъстяване на сярна киселина, съдове за разделяне на сребро и злато, стандарти за мерки и др. Освен това той, говорейки на сегашния език, бързо въведе този метод на практика. И точно през тези години платинените стъклени съдове станаха необходимост за химическите лаборатории.

Бизнесът на Уоластън процъфтява; продуктите, които излизаха от работилницата му, бяха много търсени в много страни, но успехът в търговията не му вървеше в главата, т.к. Той е сред малкото учени от онова време, които разбират добре и последователно прилагат на практика идеята за взаимно ползотворна връзка между науката и практиката.

Работейки върху по-нататъшното усъвършенстване на методите за рафиниране и обработка на платина, той стигна до идеята за възможността за съществуване на платиноподобни метали. Продаваемата платина, с която работи Уоластън, беше замърсена със злато и живак. В опит да получи по-чист метал, Уоластън се отървава от тези и други примеси. Той разтваря сурова платина в царска вода, след което утаява само платина от разтвора - с особено чист амоняк NH4Cl. Тогава той забеляза, че разтворът, останал след утаяването на платина, е розов. Известните примеси (живак, злато) не могат да обяснят този цвят.

Wollaston въздейства върху оцветения разтвор с цинк: изпадна черна утайка. След като го изсуши, Уоластън се опита да го разтвори в царска вода. Част от праха се разтвори, а част остана неразтворена. За по-нататъшните си проучвания Уоластън пише: „След разреждане на този разтвор с вода, за да избегна утаяването на малки количества платина, останали в разтвора, добавих към него калиев цианид - образува се обилна оранжева утайка, която става сива при нагряване ... Тогава тази утайка се стопи в капчица по отношение на специфично тегло, по-малко от живак... Част от този метал беше разтворен в азотна киселина и имаше всички свойства на паладия, пуснат в продажба. От другата неразтворима част е изолиран друг платиноид, родий.

Малко преди откриването на паладий и родий (през 1802 г.) немският астроном Олберс открива нов астероид в Слънчевата система и го нарече Палада в чест на древногръцката богиня на мъдростта Палада Атина. И Уоластън нарече един от „своите“ елементи в чест на този астероид, по-точно в чест на това астрономическо откритие.

1. Производство на паладий.

Уоластън трябваше да извлича паладий от сурова платина, добита по време на измиването на златни пясъци в далечна Колумбия. По това време зърната от естествена платина са единственият известен на хората минерал, който съдържа паладий. Сега е известно, че около 30 минерала съдържат този елемент.

Както всички метали от платиновата група, паладият е доста рядък. Въпреки че с какво да се сравнява! Смята се, че в земната кора е 1·10–6%, т.е. около два пъти повече от златото. Най-големите разсипни находища на платинени метали, а оттам и на паладий, се намират в Русия (Урал), Колумбия, Аляска и Австралия. Малки примеси от паладий често се срещат в златните пясъци.

Но основният доставчик на този метал бяха находищата на никелови и медни сулфидни руди. И, разбира се, при обработката на такива руди, ценният паладий се извлича като страничен продукт. Обширни находища на такива руди са открити в Трансваал (Африка) и Канада.

Проучени през последните десетилетия, най-богатите находища на медно-никелови руди в Арктика (Норилск, Талнах) откриха големи възможности за по-нататъшно увеличаване на производството на платинени метали и преди всичко на паладий. В крайна сметка съдържанието му в такива руди е три пъти по-голямо от това на самата платина, да не говорим за другите й спътници.

Методите за получаване на чист паладий от естествени суровини, базирани на разделяне на химични съединения на платинените метали, са много сложни и отнемат време. От шестте платинени метала, освен самата платина, само паладий се среща в естественото си състояние. На външен вид е доста трудно да се различи от естествената платина, но е много по-лек и по-мек от нея. Химическият анализ показва, че естественият паладий обикновено съдържа примеси: предимно самата платина, а понякога и иридий, сребро и злато. Но естественият паладий е изключително рядък.

Паладиевата платина е открита в рудите на Норилск. В състава си, идентифициран с помощта на микроанализатор, 40% паладий.

Още през 1925 г. минералът потарит е открит в диамантените разсипи на Британска Гвинея. Неговият PdHg състав е установен чрез конвенционален химичен анализ: 34,8% Pd и 65,2% Hg. Възможно е обаче съществуването на други съединения на паладий с живак, например Pd2Hg3.

В Бразилия, в щата Минас Жерайс, е открита много рядка и все още недостатъчно проучена разновидност на самородно злато - паладиево злато (или порпецит). Паладий в него е само 8 ... 11%. На външен вид този минерал е трудно да се различи от чистото злато.

Чистият метален паладий се среща като отделни зърна в платинените руди, както и в някои от златните пясъци на Бразилия, Колумбия и Кавказ.

Получени от анодни шламове от производството на никел и мед, които се превръщат в, последната се редуцира с водород.

В много активна форма паладият се получава чрез импрегниране на зеолитите с разтвори на неговите соли, последвано от сушене и редукция с водород, както и редукция във воден разтвор с формалин (фино диспергирано състояние - паладиево черно).

2.Свойства на паладий.

Паладий. Химическият елемент, символ Pd (лат. Palladium, открит през 1803 г. и кръстен на малката планета Палада, открита през 1802 г.), има сериен номер 46, атомно тегло 106,4, основна валентност II, плътност 12,6 g/cm3, точка на топене 1554° С, точка на кипене 4000°С.

2.1 Физически свойства.

На външен вид паладият е междинен между среброто и платината. Преди да се стопи, паладият омекотява и следователно се поддава на коване и заваряване. Твърдостта му е само малко по-голяма от тази на чистата платина; има и малко по-висок вискозитет. Способността за разтягане, напротив, е по-ниска от тази на платината. Паладият има много изразена способност да абсорбира определени газове, особено водород. Водородът се разтваря в металния паладий главно в атомно състояние, така че паладият силно активира водорода. Паладий, разтопен в кислородна атмосфера, подобно на среброто, се разпръсква по време на втвърдяване, тъй като в разтопено състояние той разтваря по-голям обем кислород, отколкото в твърдо състояние.

При температури от 400°C до 850°C паладият е покрит със светлопурпурен оксиден слой, който изчезва при по-високи температури. Като легиращ метал, паладият подобрява свойствата на платината, озарява цвета й, а също така допринася за избелването на сплавта при производството на бяло злато.

Паладият е красив по свой начин, полира перфектно, не потъмнява и не е подложен на корозия.

За технологията е важна променливостта на основните механични характеристики на паладия. Например, неговата твърдост рязко - 2 ... 2,5 пъти - се увеличава след студена обработка. Влияят силно на неговите свойства и добавките на сродни метали. Обикновено неговата якост на опън е 18,5 kg/mm2. Но ако добавите 4% рутений и 1% родий към паладий, тогава якостта на опън се удвоява. Между другото, тази сплав се използва в бижутата.

Паладиеви изделия се произвеждат най-често чрез щамповане и студено валцуване. От този метал сравнително лесно се получават безшевни тръби с необходимата дължина и диаметър.

2.2.Химични свойства:

Паладият е единственият метал с изключително запълнена външна електронна обвивка: във външната орбита на паладиевия атом има 18 електрона. С такава структура атомът просто не може да не притежава най-висока химическа устойчивост. Неслучайно дори и всеунищожаващият флуор не действа върху паладий при нормални температури.

Паладият при температура тъмночервена топлина се окислява от атмосферния кислород до PdO, който се разлага отново при по-силно нагряване.

Флуорът при тъмночервена топлина образува PdF2 дифлуорид с паладий, а хлорът при същите условия образува PdCl2 дихлорид. Сярата и селенът при малко по-високи температури действат енергично върху паладия и реакциите са придружени от значително отделяне на топлина. Фосфорът и арсенът реагират малко по-малко енергично с паладий, а силицийът реагира само при температура на бяла топлина. Въглеродът, въпреки че се разтваря в разтопен паладий, отново се отделя от него под формата на графит, когато се охлади. Паладият образува сплави с повечето метали.

Разредената азотна киселина бавно разтваря паладия. В концентрирана азотна киселина, ако съдържа азотни оксиди, паладият се разтваря много бързо. Най-добрият разтворител за паладий е царската вода. Солната киселина, дори и концентрирана, ако не съдържа разтворен кислород и свободен хлор, има едва забележим ефект върху компактния паладий.

В съединенията паладият е двувалентен, тривалентен и четиривалентен, най-често двувалентен. И, както всички платинени метали, той образува много сложни съединения. Комплексите от двувалентен паладий с амини, оксими, тиоурея и много други органични съединения имат плоска квадратна структура и това се различава от комплексните съединения на други платинени метали. Те почти винаги образуват обемисти октаедрични комплекси.

Сега са известни хиляди сложни съединения на паладий. Някои от тях са от практическа полза - поне при производството на самия паладий.

При кипене на паладий в концентрирана сярна киселина той се разтваря, образувайки PdSO4 и SO2. Същата реакция се случва, когато паладий се слее с калиев бисулфат. Когато се слее със селитра и сода, паладият не се окислява, а при нагряване с натриев пероксид се превръща в PdO монооксид.

Нормалният потенциал на паладий е приблизително +0,82 волта. Така паладият в електрохимичната серия от напрежения заема място между среброто и живака.

Паладият, когато се разтваря в царска вода, образува паладиев хлорид, който със солна киселина дава хлоропаладинова киселина H2PdCl6. Солта - хлоропаладозамин, която се получава след последователно третиране на хлоропаладовата киселина и получените съединения, има ниска разтворимост и затова се използва за изолиране на паладий от разтвори. При нагряване хлоропаладозаминът се разлага, докато амониевият хлорид и хлороводородът се отделят като газ, а паладият остава под формата на метална гъба.

Основните физични и механични свойства на паладий:

Атомна маса - 106,4

Плътност, g/cm3 - 12, 6

Температура, °C:

топене - 1554г

кипене - 4000

Топлота на топене, кал/g - 37,8

Специфичен топлинен капацитет при 20°C, cal/(deg) - 0.0586

Специфично електрическо съпротивление при 25°C, μOhm. см - 9, 96

Топлопроводимост, кал / (см. сек. град) - 0,161

И още един много ценен имот

Това „свойство“ е относителната евтиност на паладия. През 60-те години на нашия век струваше около пет пъти по-евтино от платината (517 и 2665 долара за килограм). Това свойство прави паладия може би най-обещаващият от всички платинени метали. Вече някои сплави са намалени в цената чрез добавяне на паладий, например една от сплавите за производството на протези (съдържа също мед, сребро, злато и платина). А фактът, че паладият е станал най-достъпният от платинените метали, му отваря все по-широк път в технологиите.

Отдавна отминаха дните, когато паладий се извличаше в оскъдни количества само от сурова платина. Сега, произвеждан в десетки тонове годишно, той все повече измества платината, където е възможно. Основните потребители на този метал днес са електротехниката и химията.

3. Приложение на паладий.

Сред основните потребители на паладий по промишленост отново се открояват автомобилните производители, които представляват около 70% от глобалното му потребление.

Причината за такова търсене на метали от платиновата група от страна на автомобилните производители са ограниченията върху химическия състав на автомобилните ауспуси в много страни по света, като Северна Америка, Европа, Япония, както и в редица страни в Южна Америка и Югоизточна Азия. .

Паладият се използва при производството на слоести паладиеви катализатори, чиято вътрешна повърхност е покрита с благородни метали. Един катализатор е 3-5 g паладий, платина и родий. Един катализатор струва от $300 до $500, докато около 60% от това количество са благородни метали.

Следващи в списъка на потребителите на паладий са компании от електронната индустрия (около 15% от световното потребление), произвеждащи електрическо и радио оборудване, металът се използва широко в областта на мобилните комуникации. Освен това, в сплав с други метали, паладият се използва при производството на химическо оборудване и за зъбно протезиране.

Паладиеви сплави се използват и в бижутата, а самият метал може да бъде част от сплави от бяло злато. Основните запаси на паладий са в Русия, но се произвежда и в Канада, САЩ и Южна Африка.

Елемент № 46 се използва в производството на ацетилен, много фармацевтични продукти и други продукти от органичен синтез.

В апаратите на химическата промишленост паладият обикновено се използва под формата на "ниело" (в фино диспергирано състояние паладият, както всички платинени метали, става черен) или под формата на PdO оксид (в апарати за хидрогениране). Катализатор с паладиево черно се приготвя, както следва: порест материал (въглен, пемза, креда) се импрегнира с алкален разтвор на паладиев хлорид. След това, когато се нагрява в поток от водород, хлоридът се редуцира до метал и чистият паладий се отлага върху носителя под формата на фино черно.

Паладий - пречиствател на водород

Астрофизиците са изчислили, че в нашата галактика има повече водород, отколкото останалите елементи взети заедно. А на Земята водородът е по-малко от 1%. Трудно е да се изброят всички приложения на този елемент; достатъчно е да припомним, че водородът е важно ракетно гориво. Но целият земен водород е свързан; най-лекият от газове трябва да се получи във фабрики: или от метан чрез преобразуване, или от вода чрез електролиза. И в двата случая не може да се получи абсолютно чист водород. За пречистването на водорода паладият (или неговата сплав със сребро) все още е незаменим. Апаратът не е толкова сложен. Използва се уникалната способност на водорода да дифундира през тънка (до 0,1 mm) паладиева плоча с голяма скорост. Под ниско налягане газът преминава през паладиеви тръби, затворени от едната страна, нагрявани до 600°C. Водородът бързо преминава през паладий, а примесите (водна пара, въглеводороди, O2, N2) се задържат в тръбите.

Библиография

1. Громилов С. А. Емелянов А. А. Байдина Т. А. [Текст] // Журн. структура. химия. - 1994. - Т. 35. - С. 169.

2. Химическа енциклопедия [Текст] / V 3 т. V.3, Велика руска енциклопедия, 1992. С. 873.

3. Буславева Т.М. Комплексно образуване на паладий(II) с макрохетероциклични лиганди [Текст] // Руски химически журнал - 2006. - Т. 50, № 4. - С. 26.

4. Сидоренко Н.И. Синтез, структура и комплексообразуване с паладий(II) на функционални производни на бензотиакраун етери [Текст] : авт. дис. канд. хим. Науки / Сидоренко Н.И. - М.: 2007. 27 с.

5. Ахмадулина Н.С. Кинетика и механизъм на реакцията на образуване на хетерометални комплекси на паладий(II) с ацетати на преходни (CoII, NiII, CuII) и редкоземни (CeIII, NdIII) метали [Текст]: авт. дис. канд. хим. Науки: 02.00.04 / Ахмадулина Н.С. - М.: 2009, стр.24.

6. Уелс А. Структурна неорганична химия [Текст]: в 3 т. Т. 3 .: пер. от инж. / Wells A M .: Мир, 1998. - 564 с.

7. Буслаева Т.М. Химия и технология на платинените метали [Текст] / Буслаева Т.М. М.: 1999. 79 с.

8. Неорганична химия [Текст]: Учебник за студенти. по-висок учебник заведения в 3 т. Т. 3 / изд. Третякова Ю.Д. М.: "Академия", 2004. - 240 с.

9. Стромнова Т.А. Паладиеви карбонилови комплекси [Текст] // Напредък в химията. 1998. - Т. 67. - С. 542-572

10. Дунина В.В. Фосфапаладоциклани: начини за получаване [Текст] // Напредък в химията. 2004. - Т. 73. - С. 339-382.

11. Гинзбург С.И. Аналитична химия на платинените метали [Текст]: сер. Аналитична химия на елементите / Гинзбург С.И. М.: Наука, 1972, 613 с.

12. Афанасиев В.В. Перспективи за използването на катализирани с паладий реакции в фин органичен синтез: създаване на връзка въглерод-въглерод [Текст]: // Ros. хим. добре 2006 г., кн.

о, но със смес от шест елемента - платинени метали, които по това време не са били открити. Например, когато в платината липсваше осмий, металът не беше летлив и не се запали; в присъствието на осмий сплавта беше летлива и изгаряше.

Коя година се счита за дата на откриване на платината? Металът е изминал дълъг път, преди да получи правото на съществуване. Може би най-важната дата в историята на откриването на платината е 1750 г., защото тогава тя е проучена и описана достатъчно подробно.

pdllddjai

Дори в края на XVI век. Бразилските миньори многократно са откривали странна сплав в природата. Той се появи под различни имена. Трябваше да съдържа злато и сребро. Може би това беше сплав от паладий и злато. Но истинското откритие на втория от платинените метали става през 1803 г., благодарение на работата на английския химик У. Уоластън. Докато изучава сурова (нерафинирана) платина, той я разтваря в царска вода, отстранява излишната киселина и добавя живачен цианид към разтвора. Изпаднала жълта утайка. Чрез нагряване със сяра и боракс У. Уоластън получава лъскави метални топчета. Той нарече новия метал паладий (в чест на астероида Палас, открит година по-рано от астронома В. Олберс). Успехът на W. Wollaston до голяма степен се дължи на факта, че той правилно е открил паладиевия утаител - живачен цианид, който не утаява други платинени метали.

Откриването на паладий получи публичност по доста любопитен начин. Младият ирландски химик R. Chenewiaks през 1804 г. рекламира в "Journal of Chemical Education" за "нов метал за продажба", който представлява co. сплав от платина с живак. У. Уоластън, разбира се, не се съгласи с това мнение и защити откритието си със статията „За нов метал, открит в сурова платина“. В него той подчерта, че предлаганият за продажба метал (алюзия към думите на Chenevix. - авг.), наречен паладий, се съдържа в платинените руди, макар и в малки пропорции.

Съвременниците (включително L. Vauquelin) високо оценяват постиженията на W. Wollaston, особено след като този учен скоро открива друг платинен метал - родий. Приматът на изолацията на паладий вероятно може да се обясни с факта, че това е най-разпространеният платинен метал. Освен това се среща в природата в родното си състояние. Това е показано (на примера на бразилските платинени руди, които са били единственият източник на изследвания преди откриването на уралската платина) през 1809 г. от В. Воластън, а през 1825 г. от А. Хумболт.

Паладият послужи като ключ към откриването на роднини, което се случи в началото на 1803 - 1804 г., тоест дори преди новината за паладин да проникне в широки кръгове.

Източникът на роднини също беше сурова платина, разбира се, от находищата на Южна Америка. Не е известно само дали това е същата проба, в която W. Wollaston открива паладий. След разтваряне на част от сурова платина в царска вода и неутрализиране на излишната киселина с алкали, откривателят Паладин първо добавя амониева сол, за да утаи платината като амониев хлороплатинат. Към останалия разтвор беше добавен живачен цианид (тук уменията за изолиране на паладий бяха полезни), оказа се, че паладиевият цианид е в утайката. След почистване на разтвора от излишния живачен цианид и изпаряване на разтвора до сухо, W. Wollaston наблюдава красива тъмночервена утайка, която според него е двоен натриев хлорид и нов метал.

Тази сол лесно се разлага при нагряване в поток от водород, оставяйки след себе си метален прах след отстраняване на натриевия хлорид. Ученият подготви и нов метал под формата на топки. Родий получи името си във връзка с червения цвят на първата получена сол (на гръцки genus означава "роза").

Този елемент е може би най-рядко срещаният от всички платинени метали. За него е известен само един собствен минерал – ще роди, намерен в златоносните пясъци на Бразилия и Колумбия. В същото време са известни няколко минерала за други платинени метали.

ОСМИЯ И ИРИДИЙ

Досега не е имало случай в историята на науката, когато четири нови елемента, с подобни свойства, да бъдат открити наведнъж в една страна, в Англия, в рамките на две години. Едновременно с Уоластън, неговият сънародник С. Тенант се занимава с изучаването на платинените метали. Но ако откритието на паладин и роднини принадлежи на У. Воластън, то изолирането на осмий и иридий се свързва с имената на други учени, въпреки че заслугата на С. Тенант е най-голяма.

Г-н Форстър, известен търговец на минерали в Лондон, не изрази изненада, когато в един кишав есенен ден на 1803 г. получава писмо от човек, който пожела да остане анонимен.

На скъпа хартия, с красив почерк, беше направена молба: да се опитаме да продадем малко количество от новия метал паладий, нито по външен вид, нито по свойства, по-ниски от скъпоценната платина. Към писмото беше прикрепен малък и не много тежък слитък.

Форстър се съгласи - металът беше наистина красив. Освен това нищо не привлича хората повече от необичайни и мистериозни случаи... И търговецът също може да се възползва от тях, ако знае много от рекламата. Скоро съобщението за паладиево кюлче, продадено в магазина на Форстър, стана публично достояние и страстите се разпалиха около новия метал.

Тъй като методът за обявяване на откриването на нов метал (чрез търговец!) беше очевидно необичаен, много учени в Англия заподозряха трик. Споровете около паладия стават все по-интензивни както в научната общност, така и сред предприемачите.

По това време сред английските аналитични химици, повечето от които традиционно сковани или флегматични, се откроява Ричард Ченевикс. Ирландец по рождение, избухлив и свадлив човек, той беше особено нетърпелив да разкрие „измамния трик“ и, пренебрегвайки високата цена, купи паладиево кюлче и започна да го анализира. Предразсъдъците взеха своето: много скоро Chenevix стигна до заключението, че металът, наречен паладий, „не е нов елемент, както срамно се твърди“, а само сплав от платина и живак. Ченевикс веднага изрази мнението си - първо в доклад, прочетен пред членове на Лондонското кралско общество, а след това и в печат. Други химици обаче, с цялото си старание, не можаха да намерят нито живак, нито платина в паладия... Секретар на Кралското общество (основано през 1622 г. и действащо като Английската академия на науките) по това време е Уилям Хайд Уоластън. Страстен противник на рутината и моделите в науката, той от време на време се намесваше в продължителен спор и умело го изостряше. Страстите около паладия или се разгорещиха, или отслабнаха и когато най-накрая нов елемент (или псевдоелемент) вече започна да притеснява всички, в известното научно списание в Англия, Nicholsons Journal, се появи анонимно съобщение. Чрез редактора заявителят предлагаше награда от £20 на всеки, който може да направи изкуствен паладий в рамките на една година. Интересът към новия метал отново скочи. Но всички опити за изкуствено приготвяне на паладий неизменно завършваха с неуспех.

Едва през 1804 г. Уоластън съобщава на Кралското общество, че е открил паладий и друг нов благороден метал, родий, в сурова платина. А през февруари 1805 г., в отворено писмо, публикувано в Nicholsons Journal, Уоластън признава, че скандалният шум около паладия също е дело на неговите ръце. Именно той пусна новия метал на пазара и след това учреди награда за изкуственото му приготвяне. И по това време той вече разполагаше с неопровержими доказателства, че паладий и родий са наистина нови метали, подобни на платина.

За откривателя на паладий

Животът на Уилям Хайд Уоластън попада точно в годините, в които Англия се превръща в страна на класическия капитализъм. Индустриалната революция, която започва тук през 60-те години на 18-ти век, дава началото на бърз растеж на производството. Превземането на колониите придоби безпрецедентни размери. Буржоазията стана нечувано богата, а тези, които създадоха величието на Англия - трудещите се - живееха в ужасяващи условия. Лондонският лекар Уоластън е практикувал в районите на работническата класа. Той не можеше да се оплаче от липсата на пациенти (които обаче нямаха с какво да плащат за посещения) - броят им бързо растеше. Но лекарското изкуство и лекарствата, с които щедро даряваше пациентите, често оставаха безсилни срещу глада, хроничните и професионалните заболявания.

Разочарован от медицинската практика, Уоластън изоставя медицината завинаги и от 1800 г. се посвещава изцяло на изучаването на платината. За живота, за закупуване на материали и оборудване за лабораторията, бяха необходими пари. Силно надарен и предприемчив човек, Уоластън разработи метод за приготвяне на платинени съдове и оборудване: реторта за сгъстяване на сярна киселина, съдове за разделяне на сребро и злато, стандарти за мерки и др. Освен това той, говорейки на сегашния език, бързо въведе този метод на практика. И точно през тези години платинените стъклени съдове станаха необходимост за химическите лаборатории. Известният немски химик Юстус Либих добре ще каже за това, макар и малко по-късно, в своите „химически писма“: „Без платина в много случаи би било невъзможно да се анализират минерали... Съставът на повечето минерали би бил неизвестен. ” И не става дума само за минерали: първата четвърт на 19 век. - време на голяма промяна в химията.

Освободена от оковите на теорията на флогистона, химията се движеше напред със скокове и граници. Неслучайно на границата на 18 и 19 в. (±10 години) бяха открити около 20 нови химични елемента.

Бизнесът на Уоластън процъфтява; продуктите, които излязоха от неговата работилница, бяха много търсени в много страни, бяха извън конкуренцията и донесоха значителни приходи на предприемача Воластън. Успехът в търговията обаче не му върви по главата. Сред малкото учени от онова време Уоластън разбира и последователно прилага на практика идеята за взаимно ползотворна връзка между науката и практиката.

Работейки върху по-нататъшното усъвършенстване на методите за рафиниране и обработка на платина, той стигна до идеята за възможността за съществуване на платиноподобни метали. Продаваемата платина, с която работи Уоластън, беше замърсена със злато и живак. В опит да получи по-чист метал, Уоластън се отървава от тези и други примеси. Той разтваря сурова платина в царска вода, след което утаява само платина от разтвора - с особено чист амоняк NH4Cl. Тогава той забеляза, че разтворът, останал след утаяването на платина, е розов. Известните примеси (живак, злато) не могат да обяснят този цвят.

Wollaston въздейства върху оцветения разтвор с цинк: изпадна черна утайка. След като го изсуши, Уоластън се опита да го разтвори в царска вода. Част от праха се разтвори, а част остана неразтворена. За по-нататъшните си изследвания Уоластън пише: „След разреждането на този разтвор с вода, за да избегна утаяването на малки количества платина, останали в разтвора, добавих към него калиев цианид - образува се обилна оранжева утайка, която става сива при нагряване ... Тогава тази утайка се стопи в капчица по отношение на специфично тегло, по-малко от живак... Част от този метал беше разтворен в азотна киселина и имаше всички свойства на паладия, пуснат в продажба. От другата неразтворима част е изолиран друг платиноид, родий.

Защо Уоластън нарече първия от откритите спътници платинен паладий, а вторият - родий? Родий - от гръцки ροδοεις - "розов"; родиевите соли придават на разтвора розов цвят. Второто име не е свързано с химията. Това свидетелства за интереса на Уоластън към други науки, по-специално астрономията. Малко преди откриването на паладий и родий (през 1802 г.) немският астроном Олберс открива нов астероид в Слънчевата система и го нарече Палада в чест на древногръцката богиня на мъдростта Палада Атина. И Уоластън нарече един от "своите" елементи в чест на този астероид, по-точно в чест на това астрономическо откритие

За източниците на паладий - реални, обещаващи и неперспективни

Уоластън трябваше да извлича паладий от сурова платина, добита по време на измиването на златни пясъци в далечна Колумбия. По това време зърната от естествена платина са единственият известен на хората минерал, който съдържа паладий. Сега е известно, че около 30 минерала съдържат този елемент.

Както всички метали от платиновата група, паладият е доста рядък. Въпреки че с какво да се сравнява! Смята се, че в земната кора е 1 10-6%, т.е. около два пъти повече от златото. Най-големите разсипни находища на платинени метали, а оттам и на паладий, се намират у нас (Урал), Колумбия, Аляска и Австралия. Малки примеси от паладий често се срещат в златните пясъци.

Но основният доставчик на този метал бяха находищата на никелови и медни сулфидни руди. И, разбира се, при обработката на такива руди, ценният паладий се извлича като страничен продукт. Обширни находища на такива руди са открити в Трансваал (Африка) и Канада.

Проучени през последните десетилетия, най-богатите находища на медно-никелови руди в Арктика (Норилск, Талнах) откриха големи възможности за по-нататъшно увеличаване на производството на платинени метали и преди всичко на паладий. В крайна сметка съдържанието му в такива руди е три пъти по-голямо от това на самата платина, да не говорим за другите й спътници.

Методите за получаване на чист паладий от естествени суровини, базирани на разделяне на химични съединения на платинените метали, са много сложни и отнемат време. Чуждестранните рафинерии не са склонни да споделят своите търговски тайни. Ние, разбира се, също го правим. И едва ли има смисъл да се описва технологията отпреди тридесет години. Затова нека оставим технологиите настрана – нека поговорим повече за минералите.

От шестте платинени метала, освен самата платина, само паладий се среща в естественото си състояние. На външен вид е доста трудно да се различи от естествената платина, но е много по-лек и по-мек от нея. Химическият анализ показва, че естественият паладий обикновено съдържа примеси: предимно самата платина, а понякога и иридий, сребро и злато. Но естественият паладий е изключително рядък.

Минералите, съдържащи елемент No 46 са неговите съединения с олово, калай (интерметални съединения), арсен, сяра, бисмут, телур. Приблизително една трета от тези минерали все още са недостатъчно проучени и дори нямат имена. Това се обяснява с факта, че минералите на всички платинени метали образуват микровключвания в рудите и са трудни за изследване. Съставът на някои от тези микровключвания е дешифриран с великолепно устройство - рентгенов микроанализатор. С него можете да определите химическия състав на проби с тегло само 10-14 g!

Един от интересните минерали на елемент #46 е алопаладий, чиято природа все още се изучава. Този сребристо-бял минерал с метален блясък е много рядък. Спектрален анализ установи, че съдържа живак, платина, рутений, мед. Но все още не е възможно да се дешифрира състава на този минерал.

Паладиевата платина е открита в рудите на Норилск. В състава си, идентифициран с помощта на микроанализатор, 40% паладий.

Още през 1925 г. минералът потарит е открит в диамантените разсипи на Британска Гвинея. Неговият PdHg състав е установен чрез конвенционален химичен анализ: 34,8% Pd и 65,2% Hg. Възможно е обаче съществуването на други съединения на паладий с живак, например Pd2Hg3.

В Бразилия, в щата Минас Жерайс, е открита много рядка и все още недостатъчно проучена разновидност на самородно злато - паладиево злато (или порпецит). Паладий в него е само 8 ... 11%. На външен вид този минерал е трудно да се различи от чистото злато.

Това са някои минерали на паладий. Между другото, паладий е открит и в метеорити: 1,2 ... 7,7 g / t от веществото на железните метеорити и до 3,5 g / t - в каменните. А на Слънцето той е открит едновременно с хелия през 1868 г.

За най-лекия от платиноидите и за ускоряващия прогрес „niello“.

Сребристият бял паладий прилича повече на сребро, отколкото на платина. Всъщност всички тези три метала изглеждат приблизително еднакви, но по плътност (12,02 g/cm3), паладият е по-близо до среброто (10,49), отколкото до платината (21,40). Паладият е най-лекият от платинените елементи. И най-топим - точка на топене 1552°C. Течният паладий кипи само при 3980°C. Омеква преди да се разтопи. Нагретият паладий е добре изкован и заварен. А при стайна температура е мека и лесна за обработка.

Паладият е красив по свой начин, полира перфектно, не потъмнява и не е подложен на корозия. В паладиевата рамка скъпоценните камъни се открояват ефективно. В чужбина са популярни часовници в калъфи от бяло злато. Тук „бялото злато“ трябва да се разбира в истинския смисъл на думата: това е злато, което е обезцветено чрез добавяне на паладий. Паладият е в състояние да "избели" почти шест пъти повече от златото.

За технологията е важна променливостта на основните механични характеристики на паладия. Например, неговата твърдост рязко - 2 ... 2,5 пъти - се увеличава след студена обработка. Влияят силно на неговите свойства и добавките на сродни метали. Обикновено неговата якост на опън е 18,5 kg/mm2. Но ако добавите 4% рутений и 1% родий към паладий, тогава якостта на опън се удвоява. Между другото, тази сплав се използва в бижутата.

Паладиеви изделия се произвеждат най-често чрез щамповане и студено валцуване. От този метал сравнително лесно се получават безшевни тръби с необходимата дължина и диаметър.

Не по-малко атрактивни са химичните свойства на елемента, No46. На първо място, това е единственият метал с изключително запълнена външна електронна обвивка: има 18 електрона във външната орбита на паладиевия атом. С такава структура атомът просто не може да не притежава най-висока химическа устойчивост. Неслучайно дори и всеунищожаващият флуор не действа върху паладий при нормални температури.

Но, подобно на други благородни метали, "благородството" на паладий има ограничение: при температура от 500 ° C и повече, той може да взаимодейства не само с флуор, но и с други силни окислители. В съединенията паладият е двувалентен, тривалентен и четиривалентен, най-често двувалентен. И, както всички платинени метали, той образува много сложни съединения. Комплексите от двувалентен паладий с амини, оксими, тиоурея и много други органични съединения имат плоска квадратна структура и това се различава от комплексните съединения на други платинени метали. Те почти винаги образуват обемисти октаедрични комплекси.

Сега са известни хиляди сложни съединения на паладий. Някои от тях са от практическа полза - поне при производството на самия паладий.

Говорейки за химията на паладия, не може да не се спомене още нещо. Както всички платинени метали, той е отличен катализатор. В присъствието на паладий много практически важни реакции започват и протичат при ниски температури. Паладият ускорява хидрогенирането на много органични продукти дори по-добре от такъв доказан катализатор като никел. Елемент № 46 се използва в производството на ацетилен, много фармацевтични продукти и други продукти от органичен синтез.

В апаратите на химическата промишленост паладият обикновено се използва под формата на "ниело" (в фино диспергирано състояние паладият, както всички платинени метали, става черен) или под формата на PdO оксид (в апарати за хидрогениране). Катализатор с паладиево черно се приготвя, както следва: порест материал (въглен, пемза, креда) се импрегнира с алкален разтвор на паладиев хлорид. След това, когато се нагрява в поток от водород, хлоридът се редуцира до метал и чистият паладий се отлага върху носителя под формата на фино черно.

Защо паладият е особено добър за ускоряване на реакциите на хидрогениране? Смята се, че каталитичните свойства на този елемент са свързани с удивителната му способност да абсорбира водород. Възможно е някои от водородните атоми да са свързани с паладий и той служи като предавател на водород от една молекула към друга.

При стайна температура един обем паладий абсорбира до 950 обема водород. В същото време естествено набъбва и се напуква. Паладият се "цели" специално за водород, докато други газове, кислород, например, той абсорбира по-зле от платината. Повишената абсорбция на газ е характерна за целия клас платинени метали.

И още един много ценен имот

Това "свойство" е относителната евтиност на паладия. През 60-те години на нашия век струваше около пет пъти по-евтино от платината (517 и 2665 долара за килограм). Това свойство прави паладия може би най-обещаващият от всички платинени метали. Вече някои сплави са намалени в цената чрез добавяне на паладий, например една от сплавите за производството на протези (съдържа също мед, сребро, злато и платина). А фактът, че паладият е станал най-достъпният от платинените метали, му отваря все по-широк път в технологиите.

Отдавна отминаха дните, когато паладий се извличаше в оскъдни количества само от сурова платина. Сега, произвеждан в десетки тонове годишно, той все повече измества платината, където е възможно. Основните потребители на този метал днес са електротехниката и химията.

кръстен на Уоластън

Сред отличията, които бележат произведенията на изключителни учени от света, е медалът Wolaston, изработен от чист паладий. Създаден преди почти 150 години от Геоложкото дружество в Лондон, за първи път е сечен в злато; тогава, през 1846 г., известният металург Джонсън извлича чист паладий от бразилско паладиево злато, предназначен изключително за производството на този медал.

Чарлз Дарвин беше сред носителите на медала Уоластън. През 1943 г. медалът е присъден на акад. Александър Евгениевич Ферсман за изключителните му минералогични и геохимични изследвания. Сега този медал се съхранява в Държавния исторически музей.

Паладий - пречиствател на водород

Астрофизиците са изчислили, че в нашата галактика има повече водород, отколкото останалите елементи взети заедно. А на Земята водородът е по-малко от 1%. Трудно е да се изброят всички приложения на този елемент; достатъчно е да припомним, че водородът е важно ракетно гориво. Но целият земен водород е свързан; най-лекият от газове трябва да се получи във фабрики: или от метан чрез преобразуване, или от вода чрез електролиза. И в двата случая не може да се получи абсолютно чист водород. За пречистването на водорода паладият (или неговата сплав със сребро) все още е незаменим. Апаратът не е толкова сложен. Използва се уникалната способност на водорода да дифундира през тънка (до 0,1 mm) паладиева плоча с голяма скорост. Под ниско налягане газът преминава през паладиеви тръби, затворени от едната страна, нагрявани до 600°C. Водородът бързо преминава през паладий, а примесите (водна пара, въглеводороди, O2, N2) се задържат в тръбите.

От „Минерен вестник“ 1827г

„През 1822 г. G. Brean получи заповед от испанското правителство да пречисти и превърна в слитъци цялата платина, събирана в Америка в продължение на много години. По този повод, обработвайки повече от 61 паунда сурова платина, той отдели два и четвърт паладий, метал, открит от Уоластън и поради изключителната си рядкост се оценява на пет и половина пъти по-скъпо от златото.

Първият съветски паладий

През 1922 г. Държавната рафинерия произвежда първата партида руски рафиниран паладий. Това поставя началото на индустриалното производство на паладий у нас.

Сигнално устройство за отказоустойчивост

Въглеродният оксид CO се нарича въглероден окис по причина. Тази отрова е двойно опасна, защото няма цвят, няма вкус, няма мирис. За да определите наличието на CO във въздуха, можете да използвате парче хартия, навлажнено с разтвор на паладиев хлорид. Това е безопасно сигнално устройство; щом съдържанието на CO във въздуха надвиши допустимото ниво (0,02 mg/l), хартията почернява - PdCl2 се редуцира до паладиево черно.

Наистина титан!

Титан почти всичките му качества отговарят на даденото му име. Той е издръжлив, устойчив на топлина, има висока устойчивост на корозия. Нито азотната киселина, нито царската вода, нито други окислители действат върху него. Той обаче корозира под действието на солна и сярна киселини. Но много малка добавка на паладий (до 0,1%) прави титана метал, устойчив на H2SO4 и HCl. Добавките (до 1%) паладий също повишават химическата устойчивост на някои марки неръждаема и високохромна стомана.

"Общ" реагент

В природата металите от група VIII от периодичната таблица често се срещат заедно. Но какво ще стане, ако е необходимо да се изолира само паладий от разтвора при лабораторни условия (ще приемем, че сме в състояние да прехвърлим всеки минерал в разтвора)? Диметилглиоксимът, добре познатият реагент на Чугаев за никел, отделя паладия от всички платиноиди, както и от желязото, медта и дори самия никел. От всички преходни елементи само никелът и паладият образуват неразтворими вътрешнокомплексни съединения с диметилглиоксим, но никелът се утаява в алкална среда, а паладий в кисела. Паладиевият комплекс е жълт на цвят, кристалите му са игловидни.

Историята на една заблуда

През 1926 г. в Communications на Германското химическо дружество е публикувана статия на Ф. Панет и К. Петерс „Превръщане на водорода в хелий”. Тази статия беше не само за хелий и водород, но и за паладий. Термоядрена реакция, в основата на основите на звездната енергия, Панет и Питърс се опитаха да извършат с помощта на паладиев катализатор. Те искаха да опитат да получат хелий от водород, „ако го доведете в контакт с подходящ катализатор“ и – „предварително се уреди на паладий“.

Както сега знаем, това очевидно беше опит с неподходящи средства. Някои съвременници на Панет и Питърс, като Ръдърфорд, също знаеха това. Но авторите на изследването изглежда са постигнали целта си. „Образуването на хелий се случва на повърхността на паладий при стайна температура“, пишат те.

Излишно е да казвам, че никой не е успял да възпроизведе това преживяване и споменът за него е запазен в „съкровищницата на любопитствата“.

Банковите анализатори пишат за недостатъчното задоволяване на търсенето на паладий - и в края на краищата индустрията, медицината и бижутерската индустрия се нуждаят от благородния метал.

Междувременно, според учените, всяка година почти паладиев душ пада върху повърхността на нашата планета. Е, може би не порой, но верните седем килограма пристигат от космоса всяка година!

Откъде идва такова богатство?

Ние сме децата на звездите...

... и в буквалния смисъл, и по-голямата част от тялото. Нещо повече – защото някои от химичните елементи, които изграждат както човешките, така и небесните тела, са се образували извън звездите. Паладият е „син“ на два процеса, протичащи във Вселената едновременно. Част от него се синтезира в реакции, които протичат в масивни звезди. Част от паладия, както и останалата част, се образува при експлозии на свръхнова.

Металът, изхвърлен в междузвездното пространство, рано или късно става част от облак от газ и прах, от чиято маса се кондензират звезди и планети. Сблъсквайки се и сблъсквайки се, небесните тела се смачкват – това са фрагментите, които Земята събира в своето пътуване из орбитите на галактиката. Гореспоменатите седем килограма паладий се съдържат в две хиляди тона метеорити, които падат на нашата планета годишно...

Значително количество паладий е концентрирано в горимото ядрено гориво на атомните електроцентрали. По очевидни причини е невъзможно да се използва по никакъв начин метал от уран-плутониева шлака. Така че веднага - не можете, но след 10-15 милиона години (доста по стандартите на Вселената) - можете!

Два века от откриването на паладий

Честта да открие паладий принадлежи на един не особено усърден английски лекар, който показа забележителна изследователска проницателност и отлична търговска изобретателност.

Уилям Уоластън, по това време вече пълноправен член на Лондонското кралско дружество за познаване на природата, през последните години на 18-ти век започва печеливш бизнес за производство на платинени сервизи. Експериментирайки с остатъка от руда, Уоластън разпределя нови метали, единият от които ученият дава името "паладий", а вторият - "родий".

Името паладий е доста случайно. В началото на 1800 г. гръцката богиня Палада Атина е известна с името си, дадено на наскоро открит астероид. През 1803 г., две години след важното събитие, Уоластън дава на „новото сребро“ модерното име на мъдър воин.

Ричард невярващият

В началото на 19 век науката служи като забавление за много просветени хора. Не без лека измама и Уоластън. Съобщението, което той даде, гласеше: открит е благороден метал, подобен на външен вид и свойства на m. Предлага се за закупуване...

Амбициозният ирландски химик Ричард Ченевикс, който току-що получи най-високата награда на Кралското общество, реши да превърне успеха си в триумф и публично обеща да изведе измамника на чиста вода. Според Cheneviks, неизвестният шарлатан просто е използвал малко известния метод на Мусин-Пушкин, който позволява да се слее живак с платина.

След като изкупи продавания слитък, Ченевикс набързо проведе проучване и скоро докладва на заседание на академичния съвет за собствената си коректност. Остава само да разкрием фалшификатора!

И тогава във вестника се появява съобщение: някой обещава да плати 20 паунда на всеки, който може да стопи платина с живак, така че да се получи „ново сребро“ ...

С яростта, която се превръща в ярост, Chenevix започва експериментите. В същото време с него работят и други химици в Лондон. Излишно е да казвам, че нито един от тях не успява нито да синтезира паладий, нито да изолира платина и живак от слитъка, закупен от Chenevix.

Година след началото на епоса Уоластън дава подробен разказ за откритието. Скоро той е избран за президент на Кралското общество. Ричард Ченевикс трябва да напусне химията...

Добив и използване на паладий

Днес геолозите броят три дузини минерала, които включват паладий. Значително количество метал е включено в естествените образувания на злато, сребро и платина.В платината в Норилск има почти половината паладий! Бразилски златотърсачи са открили златни късове с десет процента съдържание на благородния метал.

Находките на паладиеви руди, като правило, съвпадат с находищата на други цветни метали, включително никел, живак и мед. Според съвременните оценки най-обещаващите запаси от паладий са съсредоточени в Норилск.


невероятно свойства на паладийго направи незаменим в химическата промишленост. Способността на паладия да абсорбира водород в обем, почти хиляда пъти по-голям от обема на метала, е удивителна! Използването на паладиеви катализатори в технологичния цикъл на производство на маргарин позволи да се изостави неизбежното по-рано замърсяване на хранителния продукт с никел.

Горещият паладий е лесно пропусклив за водород. Метална плоча с дебелина милиметър, инсталирана като мембрана, премахва водорода от сложни газови състави и разтвори, които иначе не отделят водород.

Паладиеви сплави не се окисляват дори под електрическа дъгакоето им проправи пътя към електрическата индустрия. Титанът с малка добавка на паладий проявява свойства на повишена устойчивост на различни химически натоварвания. Медицината не може без паладий: металът се използва в стоматологията, кардиологията и фармацевтиката.

Паладий в бижута

Сам по себе си паладият е много декоративен и може да се конкурира по изразителност със среброто и още повече с платината. Сплавите, съдържащи паладий, са високо ценени от бижутерите.
Така нареченото "" най-често не е нищо повече от комбинация от злато и паладий. Мекият, дискретен блясък на благороден метал е най-добрата рамка за! Сплав от паладий с индий - в зависимост от концентрацията на съставките - може да има цвят от характерен златист до ярко изразен люляк оттенък.

Брачните халки, изработени от сплав с високо съдържание на паладий (проби паладий - 500, 850, лигатура - сребро) са визуално неразличими от златни пръстени с родиево покритие. В същото време собственикът на бижуто не трябва периодично да подновява родиевото покритие. А цената на паладия е малко по-ниска от златото.

Добавянето на паладий към платината прави продукта по-изразителен и подобрява технологичните свойства на материала.