Paladžio savybės, gamyba ir pritaikymas. Paladis

Paladis yra sidabriškai baltas metalas, panašus į sidabrą ir, kiek mažesniu mastu, į platiną. Pagal tankį (12,02 g/cm3) paladis taip pat yra artimesnis sidabrui, kurio tankis yra 10,49 g/cm3, nei platinos, kurios tankis yra 21,40 g/cm3.

Paladis yra lengviausias iš platinidų. Lengviausia lydytis, reikiama 1552 °C temperatūra, norint užvirti skystą paladį, reikia 3980 °C temperatūros. Prieš tirpstant jis tampa minkštas ir puikiai tinka suvirinti ir kalti. Tačiau net ir kambario temperatūroje paladis gali būti lengvai apdorojamas, nes jis yra minkštas.

Naudojant paladį technologijoje, svarbų vaidmenį atlieka jo pagrindinių mechaninių charakteristikų kintamumas. Pavyzdžiui, dėl šalto kalimo jo kietumas padidėja 2-2,5 karto.

Didelę įtaką paladžiui turi ryšys su susijusiais metalais. Jo standartinis tempiamasis stipris yra 18,5 kg/mm2. Tačiau į lydinį įdėjus 1% rodžio ir 4% rutenio, jis padvigubėja (beje, tai juvelyrų naudojama lydinio versija).

Paprastai štampavimas ir šaltasis valcavimas naudojamas ką nors pagaminti iš paladžio. Iš jo gana paprasta gauti norimo skersmens ir ilgio besiūlius vamzdžius.

Cheminės šio metalo savybės yra ne mažiau patrauklios nei mechaninės. Paladis yra vienintelis metalas, kurio išorinis elektronų apvalkalas yra itin pripildytas, todėl jam suteikiamas labai didelis cheminis atsparumas. Išorinėje jo atomo orbitoje yra 18 elektronų, todėl normalioje temperatūroje paladis nėra veikiamas destruktyvaus fluoro poveikio.

Tačiau paladžio, kaip ir kitų tauriųjų metalų, kilnumas turi ribą – kai temperatūra pradeda viršyti 500 °C, jis tampa jautrus fluoro ir kitų stiprių oksidatorių poveikiui.

Junginiuose paladis dažniausiai yra dvivalentis, bet gali būti ir trivalentis arba keturiavalentis. Kaip ir kiti platinos metalai, paladis gali sudaryti daugybę tūkstančių sudėtingų junginių, kurie taip pat gali būti naudojami praktiškai, pavyzdžiui, norint gauti patį paladį.

Jų skiriamasis bruožas nuo tų pačių kitų platinos metalų junginių yra tas, kad dvivalenčio paladžio kompleksai su daugeliu organinių junginių (tiokarbamidas, oksimai, aminai) turi plokščią kvadratinę struktūrą, o kiti, kaip taisyklė, turi tūrinę oktaedrinę struktūrą.

Taikymas juvelyrikos pramonėje

Paladis turi savo grožį, o brangakmeniai atrodo gražiai, kai iš jo sudėti. Tarp jo ypatybių yra tai, kad jis puikiai tinka poliruoti, nerūdija ir nesutepa.

Paladžio pagalba auksas „balinamas“ (pakeičia spalvą), o viena dalis paladžio patenka ant šešių aukso dalių. Vienas iš populiariausių gauto „baltojo aukso“ panaudojimo būdų yra laikrodžių korpusų gamyba.

Platinos pakaitalas

Viena iš vertingiausių paladžio savybių yra santykinis pigumas. Dėl šios priežasties jis yra vienas iš perspektyviausių (jei ne pats geriausias) iš viso platinos metalų spektro. Šiuo metu, pridėjus šio metalo, kai kurie lydiniai, pavyzdžiui, naudojami protezų gamybai, atpiginami.

Kadaise paladis buvo išgaunamas nedideliais kiekiais iš neapdorotos platinos, o dabar jo gaunama dešimtys tonų per metus. Dėl jo prieinamumo, palyginti su kitais platinos metalais, paladis vis dažniau naudojamas inžinerijoje. Dabar jie dažnai pakeičiami platina, kai tai įmanoma.

Dabar daugiausia paladžio naudojama chemijoje ir elektrotechnikoje.

Paladžio istorija

P. Forsteris, Londone žinomas mineralų prekiautojas, išreiškė menką nuostabą, kai 1803 m. purviną rudens dieną gavo laišką iš asmens, kuris norėjo likti anonimu. Ant brangaus popieriaus, gražia rašysena, buvo pateiktas prašymas: pabandyti parduoti nedidelį kiekį naujojo metalo paladžio, nei išvaizda, nei savybėmis nenusileidžiančiomis brangiajai platinai. Prie laiško buvo pritvirtintas nedidelis ir nelabai sunkus luitas.

Tuo metu tarp britų analitinių chemikų, kurių dauguma tradiciškai buvo kieti arba flegmatikai, išsiskyrė Richardas Cheneviksas. Gimęs airis, greito būdo ir ginčytis žmogus, jis ypač norėjo atskleisti „apgavikišką triuką“ ir, nepaisydamas didelės kainos, nusipirko paladžio batonėlį ir pradėjo jį analizuoti.

Išankstinis nusistatymas padarė savo: labai greitai Chenevix padarė išvadą, kad metalas, vadinamas paladžiu, yra „ne naujas elementas, kaip buvo gėdingai teigiama“, o tik platinos ir gyvsidabrio lydinys. Chenevix iš karto išreiškė savo nuomonę – iš pradžių reportaže, perskaitytame Londono karališkosios draugijos nariams, o paskui – spaudoje.

Tačiau kiti chemikai, su visu savo kruopštumu, negalėjo rasti nei gyvsidabrio, nei platinos paladyje... Karališkosios draugijos (įkurtos dar 1622 m. ir veikusios kaip Anglijos mokslų akademija) sekretorius tuo metu buvo Williamas Hyde'as Wollastonas. Aistringas mokslo rutinos ir šablonų priešininkas karts nuo karto įsikišdavo į užsitęsusį ginčą ir sumaniai jį paaštrindavo.

Aistros dėl paladžio arba kaitino, arba susilpnėjo, o kai pagaliau naujasis elementas (arba pseudoelementas) jau ėmė varginti visus, garsiausiame Anglijos mokslo žurnale Nicholson's Journal pasirodė anoniminis pranešimas, kas paruoš dirbtinį. paladžio per metus.

Susidomėjimas naujuoju metalu vėl šoktelėjo. Tačiau visi bandymai dirbtinai paruošti paladį visada baigėsi nesėkme. Tik 1804 m. Wollastonas pranešė Karališkajai draugijai, kad neapdorotoje platinoje atrado paladį ir kitą naują taurųjį metalą – rodį.

O 1805 metų vasarį atvirame laiške, paskelbtame Nicholson's Journal, Wollastonas pripažino, kad skandalinga ažiotažas apie paladį taip pat buvo jo rankų darbas. Būtent jis pardavė naują metalą, o vėliau įsteigė prizą už dirbtinį jo paruošimą. Ir tuo metu jis jau turėjo nepaneigiamų įrodymų, kad paladis ir rodis iš tiesų buvo nauji į platiną panašūs metalai.

Apie paladžio atradėją

Williamo Hyde'o Wollastono gyvenimas krito būtent tais metais, kai Anglija tapo klasikinio kapitalizmo šalimi. Pramonės revoliucija, prasidėjusi čia 18 amžiaus 60-aisiais, paskatino spartų gamybos augimą. Kolonijų gaudymas įgavo precedento neturintį mastą.

Londono gydytojas Wollastonas praktikavo darbininkų klasėse. Pacientų stygiumi (kurie vis dėlto neturėjo už ką mokėti už vizitus) skųstis negalėjo – jų sparčiai daugėjo. Tačiau gydytojo menas ir vaistai, kuriais jis dosniai apdovanojo savo pacientus, dažnai liko bejėgiai prieš badą, lėtines ir profesines ligas.

Nusivylęs medicinos praktika, Wollastonas amžiams paliko mediciną ir nuo 1800 m. visiškai atsidavė platinos tyrimams. Gyvenimui, medžiagų ir įrangos pirkimui laboratorijai reikėjo pinigų.

H Labai gabus ir iniciatyvus vyras Wollastonas sukūrė platininių indų ir įrangos gamybos būdą: sieros rūgšties tirštinimo retortą, sidabro ir aukso atskyrimo indus, matavimų standartus ir kt. Be to, jis, kalbėdamas dabartine kalba, šį metodą greitai įdiegė praktiškai. Ir kaip tik šiais metais platininiai stiklo dirbiniai tapo būtinybe chemijos laboratorijoms.

Žymus vokiečių chemikas Justus Liebig apie tai gerai pasakys, nors kiek vėliau, savo „chemijos laiškuose“: „Be platinos daugeliu atvejų būtų neįmanoma analizuoti mineralų... Daugumos mineralų sudėtis būtų nežinoma. “ Ir kalba eina ne tik apie naudingąsias iškasenas: pirmasis XIX amžiaus ketvirtis. – didelių pokyčių metas chemijoje. Išlaisvinta iš flogistono teorijos pančių, chemija judėjo į priekį šuoliais ir ribomis. Neatsitiktinai XVIII–XIX amžių sandūroje. (±10 metų) buvo atrasta apie 20 naujų cheminių elementų.

Wollaston verslas klestėjo; gaminiai, kurie išėjo iš jo dirbtuvių, turėjo didelę paklausą daugelyje šalių, buvo nekonkurencingi ir atnešė nemažų pajamų verslininkui Wollastonui.

Tačiau sėkmė komercijoje jam nešaudavo į galvą. Tarp nedaugelio to meto mokslininkų Wollastonas suprato ir nuosekliai įgyvendino idėją apie abipusiai vaisingą mokslo ir praktikos ryšį. Dirbdamas toliau tobulindamas platinos rafinavimo ir apdorojimo metodus, jis atėjo į idėją apie platinos tipo metalų egzistavimą.

Parduodama platina, su kuria dirbo Wollastonas, buvo užteršta auksu ir gyvsidabriu. Siekdamas gauti grynesnį metalą, Wollaston atsikratė šių ir kitų priemaišų. Jis ištirpino neapdorotą platiną vandens regijoje, po to iš tirpalo nusodino tik platiną - ypač grynu amoniaku NH4Cl.

Tada jis pastebėjo, kad po platinos nusodinimo likęs tirpalas buvo rausvas. Žinomos priemaišos (gyvsidabris, auksas) negalėjo paaiškinti šios spalvos. Wollastonas veikė spalvotą tirpalą su cinku: iškrito juodos nuosėdos. Išdžiovinęs Wollastonas bandė jį ištirpinti regio vandenyje. Dalis miltelių ištirpo, dalis liko neištirpę.

Wollastonas apie savo tolimesnius tyrimus rašė: „Atskiedus šį tirpalą vandeniu, kad neišsikristų tirpale likę nedideli platinos kiekiai, į jį įpyliau kalio cianido – susidarė gausios oranžinės spalvos nuosėdos, kurios kaitinant pasidarė pilkos. .. Tada šios nuosėdos išsilydė į lašelį pagal savitąjį svorį, mažesnį nei gyvsidabrio... Dalis šio metalo buvo ištirpinta azoto rūgštyje ir turėjo visas paladžio savybes. Kitas platinoidas, rodis, buvo išskirtas iš kitos, netirpios dalies.

Kodėl Wollastonas pirmąjį iš atrastų palydovų pavadino platininiu paladžiu, o antrąjį - rodžiu? Rodis – iš graikų kalbos – „rožinė“; rodžio druskos suteikia tirpalui rausvą spalvą. Antrasis pavadinimas nesusijęs su chemija. Tai liudija apie Wollastono susidomėjimą kitais mokslais, ypač astronomija.

Prieš pat paladžio ir rodžio atradimą (1802 m.) vokiečių astronomas Olbersas Saulės sistemoje atrado naują asteroidą ir pavadino jį Pallas senovės graikų išminties deivės Atėnės Pallas garbei. O vieną iš savo elementų Wollastonas pavadino šio asteroido garbei, tiksliau, šio astronominio atradimo garbei.

Dėl paladžio šaltinių – tikri, daug žadantys ir neperspektyvūs

Wollastonas turėjo išgauti paladį iš neapdorotos platinos, kuri buvo išgaunama plaunant auksinį smėlį tolimoje Kolumbijoje. Tuo metu vietinės platinos grūdeliai buvo vienintelis žmonėms žinomas mineralas, kuriame buvo paladžio. Šiuo metu žinoma apie 30 mineralų, kuriuose yra šio elemento.

Kaip ir visi platinos grupės metalai, paladis yra gana retas. Nors su kuo lyginti! Manoma, kad jo kiekis žemės plutoje yra 1 10–6 %; maždaug dvigubai daugiau nei auksas.

Didžiausi platinos metalų, taigi ir paladžio, telkiniai yra mūsų šalyje (Urale), Kolumbijoje, Aliaskoje ir Australijoje. Auksiniame smėlyje dažnai randama mažų paladžio priemaišų. Tačiau pagrindinis šio metalo tiekėjas buvo nikelio ir vario sulfido rūdos telkiniai.

Ir, žinoma, apdorojant tokias rūdas, taurusis paladis išgaunamas kaip šalutinis produktas. Platūs tokių rūdų telkiniai buvo rasti Transvaal (Afrika) ir Kanadoje. Pastaraisiais dešimtmečiais tyrinėti turtingiausi vario-nikelio rūdos telkiniai Arktyje (Norilskas, Talnakas) atvėrė puikias galimybes toliau didinti platinos metalų, o pirmiausia paladžio, gamybą.Juk jos kiekis tokiose rūdose yra tris kartus didesnis nei pačioje platinoje, jau nekalbant apie kitus jos palydovus.

Grynojo paladžio iš natūralių žaliavų gavimo metodai, pagrįsti platinos metalų cheminių junginių atskyrimu, yra labai sudėtingi ir atima daug laiko. Užsienio naftos perdirbėjai nenoriai dalijasi savo komercinėmis paslaptimis. Mes, žinoma, taip pat. Ir vargu ar prasminga apibūdinti trisdešimties metų senumo technologiją. Todėl technologijas paliksime nuošalyje – pakalbėkime daugiau apie mineralus.

Iš šešių platinos metalų, neskaitant pačios platinos, tik paladis yra jo gimtojoje būsenoje. Išvaizda jį gana sunku atskirti nuo vietinės platinos, tačiau ji yra daug lengvesnė ir minkštesnė už ją.

Cheminė analizė rodo, kad natūraliame paladyje dažniausiai yra priemaišų: pirmiausia pačios platinos, o kartais ir iridžio, sidabro ir aukso. Tačiau vietinis paladis yra labai retas. Norilsko rūdose rasta paladžio platina. Sudėtyje, identifikuota mikroanalizatoriaus pagalba, 40% paladžio.

1925 m. mineralinis potaritas buvo rastas Britų Gvinėjos deimantų dėtuvėse. Jo PdHg sudėtis buvo nustatyta įprastine chemine analize: 34,8% Pd ir 65,2% Hg. Tačiau gali būti ir kitų paladžio junginių su gyvsidabriu, pavyzdžiui, Pd2Hg3.

Brazilijoje, Minas Žeraiso valstijoje, rasta labai reta ir dar nepakankamai ištirta vietinio aukso atmaina – paladžio auksas (arba porpecitas). Paladis jame yra tik 8 ... 11%. Išvaizda šį mineralą sunku atskirti nuo gryno aukso.

Tai yra kai kurie paladžio mineralai. Beje, paladžio buvo rasta ir meteorituose: 1,2...7,7 g/t geležies meteoritų medžiagos ir iki 3,5 g/t – akmenyje. O Saulėje jis buvo atrastas kartu su heliu 1868 m.

pavadintas Wollastono vardu

Tarp išskirtinių išskirtinių pasaulio mokslininkų darbų yra Wollaston medalis, pagamintas iš gryno paladžio. Beveik prieš 150 metų įsteigta Londono geologijos draugijos, ji pirmą kartą buvo nukaldinta auksu; tada 1846 m. garsus metalurgas Johnsonas iš Brazilijos paladžio aukso išgavo gryną paladį, skirtą išskirtinai šio medalio gamybai.

Charlesas Darwinas buvo tarp Wollastono medalio laimėtojų. 1943 m. medalis buvo įteiktas akademikui Aleksandrui Jevgenievičiui Fersmanui už puikius mineraloginius ir geocheminius tyrimus. Dabar šis medalis saugomas Valstybiniame istorijos muziejuje.

Paladis – vandenilio valytuvas

Astrofizikai apskaičiavo, kad mūsų galaktikoje vandenilio yra daugiau nei kitų elementų kartu paėmus. O Žemėje vandenilio yra mažiau nei 1%. Sunku išvardyti visas šio elemento taikymo sritis; pakanka prisiminti, kad vandenilis yra svarbus raketų kuras.

Bet visas sausumos vandenilis yra surištas; lengviausios dujos turi būti gaunamos gamyklose: arba iš metano konversijos būdu, arba iš vandens elektrolizės būdu. Abiem atvejais negalima gauti visiškai gryno vandenilio. Vandenilio valymui paladis (arba jo lydinys su sidabru) vis dar yra būtinas.

Aparatas nėra toks sudėtingas. Naudojamas unikalus vandenilio gebėjimas dideliu greičiu difunduoti per ploną (iki 0,1 mm) paladžio plokštelę. Esant žemam slėgiui, dujos praleidžiamos per paladžio vamzdelius, uždarytus iš vienos pusės, įkaitinamos iki 600°C. Vandenilis greitai praeina per paladį, o priemaišos (vandens garai, angliavandeniliai, O2, N2) pasilieka vamzdeliuose.

Saugus signalizacijos įtaisas

Anglies monoksidas CO ne veltui vadinamas anglies monoksidu. Šis nuodas yra dvigubai pavojingas, nes neturi spalvos, skonio, kvapo. Norėdami nustatyti CO buvimą ore, galite naudoti paladžio chlorido tirpale sudrėkintą popieriaus lapą. Tai yra saugus signalizacijos įtaisas; vos tik CO kiekis ore viršija leistiną reikšmę (0,02 mg/l), popierius pajuoduoja – PdCl2 paverčiamas paladžio juodu.

Įvadas

Periodinės lentelės Nr. 46 Paladium elemento atradimo istorija yra gana įdomi ir neįprasta ... ..

1803 metų rudenį Londone žinomas mineralų pardavėjas gavo anoniminį laišką su pasiūlymu: pabandyti parduoti nedidelį kiekį naujo metalo – paladžio, kuris nei savo išvaizda, nei savybėmis nenusileidžia brangiajai platinai. Prie laiško buvo pritvirtintas nedidelis ir nelabai sunkus luitas.

Kadangi pranešimo apie naujo metalo atradimą metodas (per prekybininką!) buvo aiškiai neįprastas, daugelis Anglijos mokslininkų įtarė gudrybę. Ginčai dėl paladžio tapo vis aštresni tiek mokslo bendruomenėje, tiek tarp verslininkų. Kai kurie mokslininkai padarė išvadą, kad metalas, vadinamas paladžiu, yra „ne naujas elementas, kaip gėdingai teigiama“, o tiesiog platinos ir gyvsidabrio lydinys.

Aistros dėl paladžio arba kaitino, arba silpnėjo maždaug metus, o kai pagaliau naujasis elementas (arba pseudoelementas) jau pradėjo varginti visus, Londono karališkosios draugijos (įkurtos dar 1622 m. ir veikė kaip) sekretorius. Anglijos mokslų akademija) William Hyde Wollaston 1804 m. pranešė Karališkajai draugijai, kad būtent jis neapdorotoje platinoje atrado paladį ir kitą naują taurųjį metalą – rodį.

Gydytojas pagal išsilavinimą William Hyde Wollaston, nusivylęs medicinos praktika, visam laikui paliko mediciną ir nuo 1800 m. visiškai atsidėjo platinos tyrimams. Labai gabus ir iniciatyvus vyras Wollastonas sukūrė platininių indų ir įrangos gamybos būdą: sieros rūgšties tirštinimo retortą, sidabro ir aukso atskyrimo indus, matavimų standartus ir kt. Be to, jis, kalbėdamas dabartine kalba, šį metodą greitai įdiegė praktiškai. Ir kaip tik šiais metais platininiai stiklo dirbiniai tapo būtinybe chemijos laboratorijoms.

Wollaston verslas klestėjo; gaminiai, išėję iš jo dirbtuvių, turėjo didelę paklausą daugelyje šalių, tačiau sėkmė prekyboje jam ėjo ne į galvą, nes. jis buvo vienas iš nedaugelio to meto mokslininkų, kurie gerai suprato ir nuosekliai įgyvendino abipusiai vaisingo mokslo ir praktikos ryšio idėją.

Dirbdamas toliau tobulindamas platinos rafinavimo ir apdorojimo metodus, jis atėjo į idėją apie platinos tipo metalų egzistavimą. Parduodama platina, su kuria dirbo Wollastonas, buvo užteršta auksu ir gyvsidabriu. Siekdamas gauti grynesnį metalą, Wollaston atsikratė šių ir kitų priemaišų. Jis ištirpino neapdorotą platiną vandens regijoje, po to iš tirpalo nusodino tik platiną - ypač grynu amoniaku NH4Cl. Tada jis pastebėjo, kad po platinos nusodinimo likęs tirpalas buvo rausvas. Žinomos priemaišos (gyvsidabris, auksas) negalėjo paaiškinti šios spalvos.

Wollastonas veikė spalvotą tirpalą su cinku: iškrito juodos nuosėdos. Išdžiovinęs Wollastonas bandė jį ištirpinti regio vandenyje. Dalis miltelių ištirpo, dalis liko neištirpę. Apie tolimesnius savo tyrimus Wollastonas rašė: „Atskiedus šį tirpalą vandeniu, kad neišsikristų tirpale likę nedideli platinos kiekiai, į jį įpyliau kalio cianido – susidarė gausios oranžinės spalvos nuosėdos, kurios kaitinant pasidarė pilkos. ... Tada šios nuosėdos išsilydė į lašelį pagal savitąjį svorį, mažesnį nei gyvsidabrio... Dalis šio metalo buvo ištirpinta azoto rūgštyje ir turėjo visas paladžio savybes. Kitas platinoidas, rodis, buvo išskirtas iš kitos, netirpios dalies.

Prieš pat paladžio ir rodžio atradimą (1802 m.) vokiečių astronomas Olbersas Saulės sistemoje atrado naują asteroidą ir pavadino jį Pallas senovės graikų išminties deivės Palos Atėnės garbei. O vieną iš „savo“ elementų Wollastonas pavadino šio asteroido garbei, tiksliau, šio astronominio atradimo garbei.

1. Paladžio gamyba.

Kaip ir visi platinos grupės metalai, paladis yra gana retas. Nors su kuo lyginti! Manoma, kad žemės plutoje yra 1·10–6%, t.y. maždaug dvigubai daugiau nei auksas. Didžiausi platinos metalų, taigi ir paladžio, telkiniai yra Rusijoje (Urale), Kolumbijoje, Aliaskoje ir Australijoje. Auksiniame smėlyje dažnai randama mažų paladžio priemaišų.

Tačiau pagrindinis šio metalo tiekėjas buvo nikelio ir vario sulfido rūdos telkiniai. Ir, žinoma, apdorojant tokias rūdas, taurusis paladis išgaunamas kaip šalutinis produktas. Platūs tokių rūdų telkiniai buvo rasti Transvaal (Afrika) ir Kanadoje.

Pastaraisiais dešimtmečiais tyrinėti turtingiausi vario-nikelio rūdos telkiniai Arktyje (Norilskas, Talnakas) atvėrė puikias galimybes toliau didinti platinos metalų, o pirmiausia paladžio, gamybą. Juk jos kiekis tokiose rūdose yra tris kartus didesnis nei pačioje platinoje, jau nekalbant apie kitus jos palydovus.

Grynojo paladžio iš natūralių žaliavų gavimo metodai, pagrįsti platinos metalų cheminių junginių atskyrimu, yra labai sudėtingi ir atima daug laiko. Iš šešių platinos metalų, neskaitant pačios platinos, tik paladis yra jo gimtojoje būsenoje. Išvaizda jį gana sunku atskirti nuo vietinės platinos, tačiau ji yra daug lengvesnė ir minkštesnė už ją. Cheminė analizė rodo, kad natūraliame paladyje dažniausiai yra priemaišų: pirmiausia pačios platinos, o kartais ir iridžio, sidabro ir aukso. Tačiau vietinis paladis yra labai retas.

Norilsko rūdose rasta paladžio platina. Sudėtyje, identifikuota mikroanalizatoriaus pagalba, 40% paladžio.

1925 m. mineralinis potaritas buvo rastas Britų Gvinėjos deimantų dėtuvėse. Jo PdHg sudėtis buvo nustatyta įprastine chemine analize: 34,8% Pd ir 65,2% Hg. Tačiau gali būti ir kitų paladžio junginių su gyvsidabriu, pavyzdžiui, Pd2Hg3.

Brazilijoje, Minas Žeraiso valstijoje, rasta labai reta ir dar nepakankamai ištirta vietinio aukso atmaina – paladžio auksas (arba porpecitas). Paladis jame yra tik 8 ... 11%. Išvaizda šį mineralą sunku atskirti nuo gryno aukso.

Grynas metalinis paladis randamas kaip atskiri grūdeliai platinos rūdose, taip pat kai kuriuose Brazilijos, Kolumbijos ir Kaukazo auksiniuose smėliuose.

Gaunamas iš anodo dumblo gaminant nikelį ir varį, kurie paverčiami, pastarasis redukuojamas vandeniliu.

Labai aktyvioje formoje paladis gaunamas impregnuojant ceolitus jo druskų tirpalais, po to džiovinant ir redukuojant vandeniliu, taip pat redukuojant vandeniniame tirpale formalinu (smulkios dispersijos būsena – paladžio juodasis).

2. Paladžio savybės.

Paladis. Cheminio elemento simbolis Pd (lot. paladis, atrastas 1803 m. ir pavadintas mažosios planetos Pallas vardu, atrastas 1802 m.), serijos numeris 46, atominis svoris 106,4, pagrindinis valentingumas II, tankis 12,6 g/cm3, lydymosi temperatūra 1554° C, virimo temperatūra 4000°C.

2.1 Fizinės savybės.

Išvaizda paladis yra tarpinis tarp sidabro ir platinos. Prieš tirpdamas paladis suminkštėja, todėl jį galima kalti ir suvirinti. Jo kietumas yra tik šiek tiek didesnis nei grynos platinos; jis taip pat turi šiek tiek didesnį klampumą. Gebėjimas ištempti, priešingai, yra mažesnis nei platinos. Paladis turi labai ryškią savybę sugerti tam tikras dujas, ypač vandenilį. Metaliniame paladyje vandenilis daugiausia ištirpsta atominėje būsenoje, todėl paladis stipriai aktyvina vandenilį. Paladis, išlydytas deguonies atmosferoje, kaip ir sidabras, kietėjimo metu pursteli, nes išlydytas jis ištirpina didesnį deguonies tūrį nei kietoje būsenoje.

Esant temperatūrai nuo 400°C iki 850°C paladis pasidengia šviesiai violetiniu oksido sluoksniu, kuris aukštesnėje temperatūroje išnyksta. Kaip legiruojantis metalas paladis pagerina platinos savybes, šviesina jos spalvą, taip pat prisideda prie lydinio balinimo gaminant baltąjį auksą.

Paladis yra savaip gražus, puikiai poliruoja, netepa ir nerūdija.

Technologijoms svarbus pagrindinių paladžio mechaninių charakteristikų kintamumas. Pavyzdžiui, jo kietumas smarkiai - 2 ... 2,5 karto - padidėja po šalto apdirbimo. Stipriai veikia jo savybes ir susijusių metalų priedus. Paprastai jo tempiamasis stipris yra 18,5 kg/mm2. Bet jei į paladį pridėsite 4% rutenio ir 1% rodžio, tada atsparumas tempimui padvigubės. Beje, šis lydinys naudojamas juvelyrikoje.

Paladžio gaminiai dažniausiai gaminami štampavimo ir šalto valcavimo būdu. Iš šio metalo gana nesunkiai gaunami reikiamo ilgio ir skersmens besiūliai vamzdžiai.

2.2. Cheminės savybės:

Paladis yra vienintelis metalas, turintis itin užpildytą išorinį elektronų apvalkalą: išorinėje paladžio atomo orbitoje yra 18 elektronų. Esant tokiai struktūrai, atomas tiesiog neturi didžiausio cheminio atsparumo. Neatsitiktinai net viską naikinantis fluoras normalioje temperatūroje neveikia paladžio.

Paladis, esantis tamsiai raudonos šilumos temperatūroje, atmosferos deguonies oksiduojamas iki PdO, kuris stipriau kaitinant vėl suyra.

Fluoras tamsiai raudonai karštyje sudaro PdF2 difluoridą su paladžiu, o chloras tomis pačiomis sąlygomis sudaro PdCl2 dichloridą. Siera ir selenas šiek tiek aukštesnėje temperatūroje stipriai veikia paladį, o reakcijas lydi didelis šilumos išsiskyrimas. Fosforas ir arsenas kiek ne taip stipriai reaguoja su paladžiu, o silicis reaguoja tik esant baltos karščio temperatūrai. Anglis, nors ir ištirpsta išlydytame paladyje, atvėstant iš jo vėl išsiskiria grafito pavidalu. Paladis sudaro lydinius su dauguma metalų.

Praskiesta azoto rūgštis lėtai ištirpdo paladį. Koncentruotoje azoto rūgštyje, jei joje yra azoto oksidų, paladis ištirpsta labai greitai. Geriausias paladžio tirpiklis yra aqua regia. Vandenilio chlorido rūgštis, net ir koncentruota, jei joje nėra ištirpusio deguonies ir laisvo chloro, kompaktiškam paladžiui turi tik vos pastebimą poveikį.

Junginiuose paladis yra dvivalentis, trivalentis ir keturiavalentis, dažniausiai dvivalentis. Ir, kaip ir visi platinos metalai, jis sudaro daug sudėtingų junginių. Dvivalenčio paladžio kompleksai su aminais, oksimais, tiokarbamidu ir daugeliu kitų organinių junginių turi plokščią kvadratinę struktūrą ir tai skiriasi nuo sudėtingų kitų platinos metalų junginių. Jie beveik visada sudaro didelius oktaedrinius kompleksus.

Dabar žinoma daug tūkstančių sudėtingų paladžio junginių. Kai kurie iš jų yra naudingi praktiškai – bent jau gaminant patį paladžio.

Verdant paladį koncentruotoje sieros rūgštyje, jis ištirpsta ir susidaro PdSO4 ir SO2. Ta pati reakcija vyksta, kai paladis sulydomas su kalio bisulfatu. Sulydant su salietra ir soda paladis nesioksiduoja, o kaitinant su natrio peroksidu virsta PdO monoksidu.

Normalus paladžio potencialas yra maždaug +0,82 voltai. Taigi paladis elektrocheminėje įtampų serijoje užima vietą tarp sidabro ir gyvsidabrio.

Paladis, ištirpęs regio vandenyje, sudaro paladžio chloridą, kuris su druskos rūgštimi gauna chloropalado rūgštį H2PdCl6. Druska – chloropaladosaminas, kuris gaunamas nuosekliai apdorojant chloropalado rūgštį ir susidariusius junginius, yra mažai tirpus, todėl naudojamas paladžiui iš tirpalų išskirti. Kaitinant, chloropaladosaminas suyra, o amonio chloridas ir vandenilio chloridas išsiskiria kaip dujos, o paladis lieka metalinės kempinės pavidalu.

Pagrindinės paladžio fizikinės ir mechaninės savybės:

Atominė masė - 106,4

Tankis, g/cm3 - 12,6

Temperatūra, °С:

lydymosi - 1554

virimas - 4000

Lydymosi šiluma, kal/g - 37,8

Savitoji šiluminė talpa 20°C temperatūroje, kal/(deg) - 0,0586

Savitoji elektrinė varža esant 25°C, μOhm. cm - 9, 96

Šilumos laidumas, cal / (cm. sek. deg) - 0,161

Ir dar vienas labai vertingas turtas

Ši „savybė“ yra santykinis paladžio pigumas. 6-ajame mūsų amžiaus dešimtmetyje ji kainavo maždaug penkis kartus pigiau nei platina (517 ir 2665 doleriai už kilogramą). Dėl šios savybės paladis yra bene perspektyviausias iš visų platinos metalų. Jau dabar kai kurie lydiniai atpigina pridedant paladžio, pavyzdžiui, vieno iš lydinių, skirtų protezams gaminti (jame taip pat yra vario, sidabro, aukso ir platinos). O tai, kad paladis tapo prieinamiausiu iš platinos metalų, atveria jam vis platesnį kelią technologijoje.

Seniai praėjo laikai, kai paladis buvo išgaunamas nedideliais kiekiais tik iš neapdorotos platinos. Dabar pagaminama dešimtimis tonų per metus ir, kur įmanoma, vis dažniau pakeičia platiną. Pagrindiniai šio metalo vartotojai šiandien yra elektrotechnika ir chemija.

3. Paladžio panaudojimas.

Tarp pagrindinių paladžio vartotojų pagal pramonės šaką vėlgi išsiskiria automobilių gamintojai, kurie suvartoja apie 70% pasaulinio jo vartojimo.

Tokios automobilių gamintojų platinos grupės metalų paklausos priežastis yra automobilių išmetamųjų dujų cheminės sudėties apribojimai daugelyje pasaulio šalių, pavyzdžiui, Šiaurės Amerikoje, Europoje, Japonijoje, taip pat daugelyje Pietų Amerikos ir Pietryčių Azijos šalių. .

Paladis naudojamas gaminant sluoksniuotus paladžio katalizatorius, kurių vidinis paviršius padengtas tauriaisiais metalais. Vienas katalizatorius yra 3-5 g paladžio, platinos ir rodžio. Vienas katalizatorius kainuoja nuo 300 iki 500 USD, o apie 60% šios sumos sudaro taurieji metalai.

Toliau paladžio vartotojų sąraše rikiuojasi elektronikos pramonės įmonės (apie 15% pasaulio suvartojimo), gaminančios elektros ir radijo įrangą, metalas plačiai naudojamas mobiliojo ryšio srityje. Be to, lydinyje su kitais metalais paladis naudojamas cheminės įrangos gamyboje ir dantų protezavimui.

Paladžio lydiniai taip pat naudojami papuošaluose, o pats metalas gali būti baltojo aukso lydinių dalis. Pagrindinės paladžio atsargos yra Rusijoje, tačiau jis taip pat gaminamas Kanadoje, JAV ir Pietų Afrikoje.

Elementas Nr.46 naudojamas acetileno, daugelio vaistų ir kitų organinės sintezės produktų gamyboje.

Chemijos pramonės aparatuose paladis dažniausiai naudojamas „niello“ pavidalu (smulkiai išsklaidytas paladis, kaip ir visi platinos metalai, pajuoduoja) arba PdO oksido pavidalu (hidrinimo aparatuose). Katalizatorius su paladžio juodu paruošiamas taip: akyta medžiaga (anglis, pemza, kreida) impregnuojama šarminiu paladžio chlorido tirpalu. Tada, kaitinant vandenilio sraute, chloridas redukuojamas į metalą, o grynas paladis nusėda ant nešiklio smulkios juodos spalvos pavidalu.

Paladis – vandenilio valytuvas

Astrofizikai apskaičiavo, kad mūsų galaktikoje vandenilio yra daugiau nei kitų elementų kartu paėmus. O Žemėje vandenilio yra mažiau nei 1%. Sunku išvardyti visas šio elemento taikymo sritis; pakanka prisiminti, kad vandenilis yra svarbus raketų kuras. Bet visas sausumos vandenilis yra surištas; lengviausios dujos turi būti gaunamos gamyklose: arba iš metano konversijos būdu, arba iš vandens elektrolizės būdu. Abiem atvejais negalima gauti visiškai gryno vandenilio. Vandenilio valymui paladis (arba jo lydinys su sidabru) vis dar yra būtinas. Aparatas nėra toks sudėtingas. Naudojamas unikalus vandenilio gebėjimas dideliu greičiu difunduoti per ploną (iki 0,1 mm) paladžio plokštelę. Esant žemam slėgiui, dujos praleidžiamos per paladžio vamzdelius, uždarytus iš vienos pusės, įkaitinamos iki 600°C. Vandenilis greitai praeina per paladį, o priemaišos (vandens garai, angliavandeniliai, O2, N2) pasilieka vamzdeliuose.

Bibliografija

1. Gromilovas S. A. Emelyanovas A. A. Baidina T. A. [Tekstas] // Žurnas. struktūra. chemija. - 1994. - T. 35. - S. 169.

2. Cheminė enciklopedija [Tekstas] / V 3 v. V.3, Didžioji rusų enciklopedija, 1992. S. 873.

3. Buslaveva T.M. Paladžio(II) kompleksavimas su makroheterocikliniais ligandais [Tekstas] // Rusijos chemijos žurnalas - 2006. - V. 50, Nr. 4. - S. 26.

4. Sidorenko N.I. Benzotiakrono eterių funkcinių darinių sintezė, struktūra ir kompleksavimas su paladžiu(II) [Tekstas] : aut. dis. cand. chem. Mokslai / Sidorenko N.I. - M.: 2007. 27 p.

5. Akhmadullina N.S. Paladžio(II) heterometalinių kompleksų susidarymo reakcijos su pereinamojo laikotarpio acetatais (CoII, NiII, CuII) ir retųjų žemių (CeIII, NdIII) metalais kinetika ir mechanizmas [Tekstas]: aut. dis. cand. chem. Mokslai: 02.00.04 / Akhmadullina N.S. - M.: 2009, p.24.

6. Šuliniai A. Struktūrinė neorganinė chemija [Tekstas]: 3 t. T. 3 .: per. iš angl. / Wells A M .: Mir, 1998. - 564 p.

7. Buslaeva T.M. Platininių metalų chemija ir technologija [Tekstas] / Buslaeva T.M. M.: 1999. 79 p.

8. Neorganinė chemija [Tekstas]: Vadovėlis studentams. aukštesnė vadovėlis įstaigos 3 t., 3 tomas / red. Tretjakova Yu.D. M.: "Akademija", 2004. - 240 p.

9. Stromnova T.A. Paladžio karbonilo kompleksai [Tekstas] // Chemijos pažanga. 1998. - T. 67. - S. 542-572

10. Dunina V.V. Fosfapaladociklanai: gavimo būdai [tekstas] // Chemijos pažanga. 2004. - T. 73. - S. 339-382.

11. Ginzburg S.I. Platinos metalų analitinė chemija [Tekstas]: ser. Analitinė elementų chemija / Ginzburg S.I. M.: Nauka, 1972, 613 p.

12. Afanasjevas V.V. Paladžio katalizuojamų reakcijų panaudojimo smulkiojoje organinėje sintezėje perspektyvos: anglies-anglies jungties sukūrimas [Tekstas]: // Ros. chem. šulinys 2006, t.

o, bet su šešių elementų mišiniu – platinos metalais, kurie iki tol nebuvo atrasti. Pavyzdžiui, kai platinoje nebuvo osmio, metalas nebuvo lakus ir neužsidegė, o esant osmiui, lydinys buvo lakus ir sudegė.

Kokie metai laikomi platinos atradimo data? Metalas nuėjo ilgą kelią, kol įgijo teisę egzistuoti. Bene pati svarbiausia data platinos atradimo istorijoje yra 1750 ch, nes būtent tada ji buvo pakankamai išsamiai ištirta ir aprašyta.

pdllddjai

Net XVI amžiaus pabaigoje. Brazilijos kalnakasiai ne kartą gamtoje atrado keistą lydinį. Jis pasirodė įvairiais vardais. Jame turėjo būti aukso ir sidabro. Galbūt tai buvo paladžio ir aukso lydinys. Tačiau tikrasis antrojo iš platinos metalų atradimas įvyko 1803 m., anglų chemiko W. Wollastono darbo dėka. Tyrinėdamas neapdorotą (nerafinuotą) platiną, jis ištirpdė ją vandeny, pašalino rūgšties perteklių ir į tirpalą įpylė gyvsidabrio cianido. Iškrito geltonos nuosėdos. Kaitinant jį siera ir boraksu, W. Wollastonas gavo blizgančius metalinius rutuliukus. Naująjį metalą jis pavadino paladžiu (Asteroido Pallas garbei, kurį metais anksčiau atrado astronomas V. Olbersas). W. Wollastono sėkmę daugiausia nulėmė tai, kad jis teisingai rado paladžio nusodinamąją medžiagą – gyvsidabrio cianidą, kuris nenusodina kitų platinos metalų.

Paladžio atradimas viešumo sulaukė gana kurioziškai. Jaunas airių chemikas R. Chenewiaks 1804 m. „Journal of Chemical Education“ paskelbė apie „parduodamą naują metalą“, kuris atstovavo bendrai. platinos ir gyvsidabrio lydinys. W. Wollastonas, žinoma, nesutiko su tokia nuomone ir apgynė savo atradimą straipsniu „Apie naują metalą, rastą neapdorotoje platinoje“. Jame jis pabrėžė, kad parduodamas metalas (aliuzija į Chenevix žodžius. – rugp.), vadinamas paladžiu, yra platinos rūdose, nors ir nedidelėmis proporcijomis.

Amžininkai (tarp jų ir L. Vauquelinas) labai vertino W. Wollastono pasiekimą, juolab kad šis mokslininkas netrukus atrado ir kitą platininį metalą – rodį. Paladžio izoliacijos pranašumą tikriausiai galima paaiškinti tuo, kad tai yra labiausiai paplitęs platinos metalas. Be to, jis randamas gamtoje savo gimtojoje būsenoje. Tai parodė (Brazilijos platinos rūdų, kurios buvo vienintelis tyrimų šaltinis iki Uralo platinos atradimo, pavyzdžiu) 1809 m. W. Wollastonas, o 1825 m. A. Humboldtas.

Paladis buvo raktas į giminaičių atradimą, kuris įvyko 1803–1804 m. sandūroje, tai yra, dar prieš žiniai apie paladiną prasiskverbiant į plačius ratus.

Giminaičių šaltinis taip pat buvo neapdorota platina, žinoma, iš Pietų Amerikos telkinių. Nežinoma tik, ar tai buvo tas pats mėginys, kuriame W. Wollastonas atrado paladį. Ištirpinęs dalį neapdorotos platinos vandeniniame vandenyje ir neutralizavęs rūgšties perteklių šarmu, atradėjas Palladinas pirmiausia pridėjo amonio druskos, kad platina nusodintų amonio chloroplatinato pavidalu. Į likusį tirpalą buvo pridėta gyvsidabrio cianido (čia ir pravertė paladžio izoliavimo įgūdžiai), nuosėdose pasirodė paladžio cianido. Išvalęs tirpalą nuo gyvsidabrio cianido pertekliaus ir išgarinęs tirpalą iki sausumo, W. Wollastonas pastebėjo gražias tamsiai raudonas nuosėdas, kurios, jo nuomone, buvo dvigubas natrio chloridas ir naujas metalas.

Ši druska lengvai suyra, kai kaitinama vandenilio srove, ir po natrio chlorido pašalinimo liko metalo milteliai. Mokslininkas taip pat paruošė naują metalą rutulių pavidalu. Rodis gavo savo pavadinimą dėl raudonos spalvos pirmą kartą gautos druskos (graikų kalba gentis reiškia „rožė“).

Šis elementas yra bene rečiausiai paplitęs iš visų platinos metalų. Jam žinomas tik vienas nuosavas mineralas – gims, rastas aukso turinčiuose Brazilijos ir Kolumbijos smėliuose. Tuo pačiu metu kai kurie mineralai yra žinomi dėl kitų platinos metalų.

OSMIJA IR IRIDIJUS

Iki šiol mokslo istorijoje dar nebuvo atvejo, kai per dvejus metus vienoje šalyje, Anglijoje, būtų atrasti keturi nauji elementai, turintys panašių savybių. Kartu su W. Wollastonu platinos metalų tyrimais užsiėmė ir jo tautietis S. Tennantas. Bet jei paladino ir giminaičių atradimas priklauso W. Wollastonui, tai osmio ir iridžio išskyrimas siejamas su kitų mokslininkų vardais, nors S. Tennanto nuopelnas yra didžiausias.

P. Forsteris, Londone žinomas mineralų prekiautojas, išreiškė menką nuostabą, kai 1803 m. purviną rudens dieną gavo laišką iš asmens, kuris norėjo likti anonimu.

Ant brangaus popieriaus, gražia rašysena, buvo pateiktas prašymas: pabandyti parduoti nedidelį kiekį naujojo metalo paladžio, nei išvaizda, nei savybėmis nenusileidžiančiomis brangiajai platinai. Prie laiško buvo pritvirtintas nedidelis ir nelabai sunkus luitas.

Forsteris sutiko – metalas buvo tikrai gražus. Be to, niekas taip netraukia žmonių, kaip neįprasti ir paslaptingi atvejai... O prekybininkui iš jų taip pat gali būti naudos, jei jis daug žino apie reklamą. Netrukus į viešumą iškilo žinia apie Forsterio parduotuvėje parduodamą paladžio batonėlį, o aistros užvirė dėl naujojo metalo.

Tuo metu tarp britų analitinių chemikų, kurių dauguma tradiciškai buvo kieti arba flegmatikai, išsiskyrė Richardas Cheneviksas. Gimęs airis, greito būdo ir ginčytis žmogus, jis ypač norėjo atskleisti „apgavikišką triuką“ ir, nepaisydamas didelės kainos, nusipirko paladžio batonėlį ir pradėjo jį analizuoti. Išankstinis nusistatymas padarė savo: labai greitai Chenevix padarė išvadą, kad metalas, vadinamas paladžiu, „nėra naujas elementas, kaip buvo gėdingai teigiama“, o tik platinos ir gyvsidabrio lydinys. Cheneviksas iš karto išreiškė savo nuomonę – iš pradžių pranešime, perskaitytame Londono karališkosios draugijos nariams, o paskui – spaudoje. Tačiau kiti chemikai, su visu savo kruopštumu, negalėjo rasti nei gyvsidabrio, nei platinos paladyje... Karališkosios draugijos (įkurtos dar 1622 m. ir veikusios kaip Anglijos mokslų akademija) sekretorius tuo metu buvo Williamas Hyde'as Wollastonas. Aistringas mokslo rutinos ir šablonų priešininkas karts nuo karto įsikišdavo į užsitęsusį ginčą ir sumaniai jį paaštrindavo. Aistros dėl paladžio arba kaitino, arba susilpnėjo, o kai pagaliau naujas elementas (arba pseudoelementas) jau pradėjo varginti visus, garsiame Anglijos moksliniame žurnale Nicholsons Journal pasirodė anoniminis pranešimas. Pareiškėjas per redaktorių siūlė 20 svarų sterlingų atlygį kiekvienam, kuris per metus sugebės pagaminti dirbtinį paladį. Susidomėjimas naujuoju metalu vėl šoktelėjo. Tačiau visi bandymai dirbtinai paruošti paladį visada baigėsi nesėkme.

Tik 1804 m. Wollastonas pranešė Karališkajai draugijai, kad neapdorotoje platinoje atrado paladį ir kitą naują taurųjį metalą – rodį. O 1805 m. vasarį atvirame laiške, paskelbtame Nicholsons Journal, Wollastonas pripažino, kad skandalinga ažiotažas apie paladį taip pat buvo jo rankų darbas. Būtent jis išleido naują metalą į rinką, o vėliau įsteigė prizą už dirbtinį jo paruošimą. Ir tuo metu jis jau turėjo neginčijamų įrodymų, kad paladis ir rodis buvo tikrai nauji į platiną panašūs metalai.

Apie paladžio atradėją

Williamo Hyde'o Wollastono gyvenimas krito būtent tais metais, kai Anglija tapo klasikinio kapitalizmo šalimi. Pramonės revoliucija, prasidėjusi čia 18 amžiaus 60-aisiais, paskatino spartų gamybos augimą. Kolonijų gaudymas įgavo precedento neturintį mastą. Buržuazija tapo negirdėta turtinga, o tie, kurie kūrė Anglijos didybę – darbo žmonės – gyveno siaubingomis sąlygomis. Londono gydytojas Wollastonas praktikavo darbininkų klasėse. Pacientų stygiumi (kurie vis dėlto neturėjo už ką mokėti už vizitus) skųstis negalėjo – jų sparčiai daugėjo. Tačiau gydytojo menas ir vaistai, kuriais jis dosniai apdovanojo savo pacientus, dažnai liko bejėgiai prieš badą, lėtines ir profesines ligas.

Nusivylęs medicinos praktika, Wollastonas amžiams atsisakė medicinos ir nuo 1800 m. visiškai atsidavė platinos tyrimams. Gyvenimui, medžiagų ir įrangos pirkimui laboratorijai reikėjo pinigų. Labai gabus ir iniciatyvus vyras Wollastonas sukūrė platininių indų ir įrangos gamybos būdą: sieros rūgšties tirštinimo retortą, sidabro ir aukso atskyrimo indus, matavimų standartus ir kt. Be to, jis, kalbėdamas dabartine kalba, šį metodą greitai įdiegė praktiškai. Ir kaip tik šiais metais platininiai stiklo dirbiniai tapo būtinybe chemijos laboratorijoms. Žymus vokiečių chemikas Justus Liebig apie tai gerai pasakys, nors kiek vėliau, savo „chemijos laiškuose“: „Be platinos daugeliu atvejų būtų neįmanoma analizuoti mineralų... Daugumos mineralų sudėtis būtų nežinoma. “ Ir kalba eina ne tik apie naudingąsias iškasenas: pirmasis XIX amžiaus ketvirtis. – didelių pokyčių metas chemijoje.

Išlaisvinta iš flogistono teorijos pančių, chemija judėjo į priekį šuoliais ir ribomis. Neatsitiktinai XVIII–XIX amžių sandūroje. (±10 metų) buvo atrasta apie 20 naujų cheminių elementų.

Wollastonas veikė spalvotą tirpalą su cinku: iškrito juodos nuosėdos. Išdžiovinęs Wollastonas bandė jį ištirpinti regio vandenyje. Dalis miltelių ištirpo, dalis liko neištirpę. Apie tolimesnius tyrimus Wollastonas rašė: „Atskiedus šį tirpalą vandeniu, kad neišsikristų tirpale likę nedideli platinos kiekiai, į jį įpyliau kalio cianido - susidarė gausios oranžinės spalvos nuosėdos, kurios kaitinant pasidarė pilkos spalvos. ... Tada šios nuosėdos išsilydė į lašelį pagal savitąjį svorį, mažesnį nei gyvsidabrio... Dalis šio metalo buvo ištirpinta azoto rūgštyje ir turėjo visas paladžio savybes. Kitas platinoidas, rodis, buvo išskirtas iš kitos, netirpios dalies.

Kodėl Wollastonas pirmąjį iš atrastų palydovų pavadino platininiu paladžiu, o antrąjį - rodžiu? Rodis – iš graikų kalbos ροδοεις – „rožinė“; rodžio druskos suteikia tirpalui rausvą spalvą. Antrasis pavadinimas nesusijęs su chemija. Tai liudija apie Wollastono susidomėjimą kitais mokslais, ypač astronomija. Prieš pat paladžio ir rodžio atradimą (1802 m.) vokiečių astronomas Olbersas Saulės sistemoje atrado naują asteroidą ir pavadino jį Pallas senovės graikų išminties deivės Palos Atėnės garbei. O Wollastonas pavadino vieną iš „savo“ elementų šio asteroido garbei, tiksliau, šio astronominio atradimo garbei.

Dėl paladžio šaltinių – tikri, daug žadantys ir neperspektyvūs

Kaip ir visi platinos grupės metalai, paladis yra gana retas. Nors su kuo lyginti! Manoma, kad žemės plutoje yra 1 10-6%, t.y. maždaug dvigubai daugiau nei auksas. Didžiausi platinos metalų, taigi ir paladžio, telkiniai yra mūsų šalyje (Urale), Kolumbijoje, Aliaskoje ir Australijoje. Auksiniame smėlyje dažnai randama mažų paladžio priemaišų.

Grynojo paladžio iš natūralių žaliavų gavimo metodai, pagrįsti platinos metalų cheminių junginių atskyrimu, yra labai sudėtingi ir atima daug laiko. Užsienio naftos perdirbėjai nenoriai dalijasi savo komercinėmis paslaptimis. Mes, žinoma, taip pat. Ir vargu ar prasminga apibūdinti trisdešimties metų senumo technologiją. Todėl palikime technologijas nuošalyje – pakalbėkime daugiau apie mineralus.

Mineralai, kurių sudėtyje yra elemento Nr.46, yra jo junginiai su švinu, alavu (intermetaliniai junginiai), arsenu, siera, bismutu, telūru. Maždaug trečdalis šių mineralų vis dar nepakankamai ištirti ir net neturi pavadinimų. Tai paaiškinama tuo, kad visų platinos metalų mineralai rūdose sudaro mikroinkliuzus ir yra sunkiai tiriami. Puikus prietaisas, rentgeno mikroanalizatorius, padėjo iššifruoti kai kurių šių mikroinkliuzų sudėtį. Su juo galite nustatyti tik 10–14 g sveriančių mėginių cheminę sudėtį!

Vienas iš įdomiausių #46 elemento mineralų yra alopadis, kurio prigimtis vis dar tiriama. Šis sidabriškai baltas mineralas su metaliniu blizgesiu yra labai retas. Spektrinė analizė nustatė, kad jame yra gyvsidabrio, platinos, rutenio, vario. Tačiau šio mineralo sudėties dar nepavyko iššifruoti.

Norilsko rūdose rasta paladžio platina. Sudėtyje, identifikuota mikroanalizatoriaus pagalba, 40% paladžio.

Tai yra kai kurie paladžio mineralai. Beje, paladžio buvo rasta ir meteorituose: 1,2...7,7 g/t geležies meteoritų medžiagos ir iki 3,5 g/t akmeniniuose. O Saulėje jis buvo atrastas kartu su heliu 1868 m.

Apie lengviausius platinoidus ir apie progresą greitinantį „niello“.

Sidabriškai baltas paladis atrodo labiau panašus į sidabrą nei į platiną. Tiesą sakant, visi šie trys metalai atrodo maždaug vienodai, tačiau pagal tankį (12,02 g/cm3) paladis yra artimesnis sidabrui (10,49) nei platinai (21,40). Paladis yra lengviausias iš platinos elementų. Ir labiausiai tirpsta - lydymosi temperatūra 1552°C. Skystas paladis užverda tik 3980°C temperatūroje. Prieš tirpstant jis suminkštėja. Šildomas paladis yra gerai kaltas ir suvirinamas. Ir kambario temperatūroje jis yra minkštas ir lengvai apdorojamas.

Paladis yra savaip gražus, puikiai poliruoja, netepa ir nerūdija. Paladžio rėme brangakmeniai efektyviai išsiskiria. Užsienyje populiarūs laikrodžiai baltojo aukso dėkluose. Čia „baltasis auksas“ turi būti suprantamas tikrąja to žodžio prasme: tai auksas, kuris buvo nuspalvintas pridedant paladžio. Paladis sugeba „išbalinti“ beveik šešis kartus didesnį aukso kiekį.

Paladžio gaminiai dažniausiai gaminami štampavimo ir šalto valcavimo būdu. Iš šio metalo gana nesunkiai gaunami reikiamo ilgio ir skersmens besiūliai vamzdžiai.

Ne mažiau patrauklios ir cheminės elemento savybės, Nr.46. Visų pirma, tai vienintelis metalas, turintis itin užpildytą išorinį elektronų apvalkalą: išorinėje paladžio atomo orbitoje yra 18 elektronų. Esant tokiai struktūrai, atomas tiesiog neturi didžiausio cheminio atsparumo. Neatsitiktinai net viską naikinantis fluoras normalioje temperatūroje neveikia paladžio.

Tačiau, kaip ir kitų tauriųjų metalų, paladžio „kilnumas“ turi ribą: esant 500 ° C ir aukštesnei temperatūrai, jis gali sąveikauti ne tik su fluoru, bet ir su kitais stipriais oksidatoriais. Junginiuose paladis yra dvivalentis, trivalentis ir keturiavalentis, dažniausiai dvivalentis. Ir, kaip ir visi platinos metalai, jis sudaro daug sudėtingų junginių. Dvivalenčio paladžio kompleksai su aminais, oksimais, tiokarbamidu ir daugeliu kitų organinių junginių turi plokščią kvadratinę struktūrą ir tai skiriasi nuo sudėtingų kitų platinos metalų junginių. Jie beveik visada sudaro didelius oktaedrinius kompleksus.

Dabar žinoma daug tūkstančių sudėtingų paladžio junginių. Kai kurie iš jų yra naudingi praktiškai – bent jau gaminant patį paladžio.

Kalbant apie paladžio chemiją, negalima nepaminėti dar vieno dalyko. Kaip ir visi platinos metalai, jis yra puikus katalizatorius. Esant paladžiui, daugelis praktiškai svarbių reakcijų prasideda ir vyksta žemoje temperatūroje. Paladis pagreitina daugelio organinių produktų hidrinimo procesus net geriau nei toks patikrintas katalizatorius kaip nikelis. Elementas Nr.46 naudojamas acetileno, daugelio vaistų ir kitų organinės sintezės produktų gamyboje.

Kodėl paladis ypač gerai pagreitina hidrinimo reakcijas? Manoma, kad šio elemento katalizinės savybės yra susijusios su nuostabiu jo gebėjimu absorbuoti vandenilį. Gali būti, kad kai kurie vandenilio atomai yra prijungti prie paladžio ir yra vandenilio pernešėjas iš vienos molekulės į kitą.

Kambario temperatūroje vienas paladžio tūris sugeria iki 950 tūrių vandenilio. Tuo pačiu metu jis natūraliai išsipučia ir įtrūksta. Paladis „taikomas“ būtent į vandenilį, o kitas dujas, pavyzdžiui, deguonį, jis sugeria prasčiau nei platina. Padidėjęs dujų sugertis būdingas visai platinos metalų klasei.

Ir dar vienas labai vertingas turtas

pavadintas Wollastono vardu

Charlesas Darwinas buvo tarp Wollastono medalio laimėtojų. 1943 m. medalis buvo įteiktas akademikui Aleksandrui Jevgenievičiui Fersmanui už puikius mineraloginius ir geocheminius tyrimus. Dabar šis medalis saugomas Valstybiniame istorijos muziejuje.

Paladis – vandenilio valytuvas

Astrofizikai apskaičiavo, kad mūsų galaktikoje vandenilio yra daugiau nei kitų elementų kartu paėmus. O Žemėje vandenilio yra mažiau nei 1%. Sunku išvardyti visas šio elemento taikymo sritis; pakanka prisiminti, kad vandenilis yra svarbus raketų kuras. Bet visas sausumos vandenilis yra surištas; lengviausios dujos turi būti gaunamos gamyklose: arba iš metano konversijos būdu, arba iš vandens elektrolizės būdu. Abiem atvejais negalima gauti visiškai gryno vandenilio. Vandenilio valymui paladis (arba jo lydinys su sidabru) vis dar yra būtinas. Aparatas nėra toks sudėtingas. Naudojamas unikalus vandenilio gebėjimas dideliu greičiu difunduoti per ploną (iki 0,1 mm) paladžio plokštelę. Esant žemam slėgiui, dujos praleidžiamos per paladžio vamzdelius, uždarytus iš vienos pusės, įkaitinamos iki 600°C. Vandenilis greitai praeina per paladį, o priemaišos (vandens garai, angliavandeniliai, O2, N2) pasilieka vamzdeliuose.

Iš „Kasybos žurnalo“ 1827 m

„1822 metais G. Brean Ispanijos vyriausybė nurodė išgryninti ir paversti luitais visą platiną, surinktą Amerikoje per daugelį metų. Šia proga, apdirbdamas daugiau nei 61 svarą neapdorotos platinos, jis atskyrė du ir ketvirtadalį svarų paladžio – metalo, kurį atrado Wollaston ir kuris dėl savo ypatingo retumo vertinamas penkis su puse karto brangesniu už auksą.

Pirmasis sovietinis paladis

1922 m. Valstybinė naftos perdirbimo gamykla pagamino pirmąją rusiško rafinuoto paladžio partiją. Taip prasidėjo pramoninė paladžio gamyba mūsų šalyje.

Saugus signalizacijos įtaisas

Anglies monoksidas CO ne veltui vadinamas anglies monoksidu. Šis nuodas yra dvigubai pavojingas, nes neturi spalvos, skonio, kvapo. Norėdami nustatyti CO buvimą ore, galite naudoti paladžio chlorido tirpale sudrėkintą popieriaus lapą. Tai yra saugus signalizacijos įtaisas; vos tik CO kiekis ore viršija leistiną ribą (0,02 mg/l), popierius pajuoduoja – PdCl2 paverčiamas paladžio juodu.

Tikrai titanas!

Titanas beveik visos jo savybės atitinka jam suteiktą pavadinimą. Jis yra patvarus, atsparus karščiui, pasižymi dideliu atsparumu korozijai. Nei azoto rūgštis, nei regio vanduo, nei kiti oksidatoriai jo neveikia. Tačiau, veikiant druskos ir sieros rūgštims, jis korozuoja. Tačiau labai mažas paladžio priedas (iki 0,1 %) daro titaną metalu, atspariu H2SO4 ir HCl. Paladžio priedai (iki 1%) taip pat padidina kai kurių nerūdijančio ir daug chromo turinčių plieno rūšių cheminį atsparumą.

„Bendrasis“ reagentas

Gamtoje periodinės lentelės VIII grupės metalai dažnai randami kartu. Bet ką daryti, jei laboratorinėmis sąlygomis iš tirpalo reikia išskirti tik paladį (laikysime, kad į tirpalą galime perkelti bet kokį mineralą)? Dimetilglioksimas, Chugajevo gerai žinomas nikelio reagentas, atskiria paladį nuo visų platinoidų, taip pat nuo geležies, vario ir net paties nikelio. Iš visų pereinamųjų elementų tik nikelis ir paladis sudaro netirpius intrakompleksinius junginius su dimetilglioksimu, tačiau šarminėje terpėje nikelis nusėda, o rūgštinėje – paladis. Paladžio kompleksas yra geltonos spalvos, jo kristalai yra smailūs.

Istorija apie kliedesį

1926 metais Vokietijos chemijos draugijos komunikacijose buvo paskelbtas F. Pannet ir K. Peterso straipsnis „Vandenilio pavertimas heliu“. Šis straipsnis buvo ne tik apie helią ir vandenilį, bet ir apie paladį. Termobranduolinę reakciją, žvaigždžių energijos pamatų pagrindą, Pannet ir Peters bandė atlikti paladžio katalizatoriaus pagalba. Jie norėjo pabandyti gauti helio iš vandenilio, „jei jį suliesite su tinkamu katalizatoriumi“ ir – „iš anksto nusistovėję ant paladžio“.

Kaip dabar žinome, tai buvo akivaizdžiai bandymas netinkamomis priemonėmis. Tai žinojo ir kai kurie Panetto ir Peterso amžininkai, pavyzdžiui, Rutherfordas. Tačiau tyrimo autoriai, atrodo, savo tikslą pasiekė. „Kambario temperatūroje paladžio paviršiuje susidaro helis“, – rašė jie.

Savaime suprantama, šios patirties niekam nepavyko atkurti, o atminimas apie tai buvo išsaugotas „įdomybių lobyne“.

Bankų analitikai rašo apie nepakankamą paladžio paklausos patenkinimą – o juk pramonei, medicinai, juvelyrikos pramonei reikia tauriojo metalo.

Tuo tarpu, mokslininkų teigimu, kiekvienais metais mūsų planetos paviršių iškrenta kone paladžio lietus. Na, gal ir ne liūtis, bet ištikimieji septyni kilogramai kasmet atkeliauja iš kosmoso!

Iš kur tokie turtai?

Mes esame žvaigždžių vaikai...

... ir tiesiogine prasme, ir didžioji kūno dalis. Daugiau – todėl, kad kai kurie cheminiai elementai, sudarantys ir žmogaus, ir dangaus kūnus, susiformavo už žvaigždžių ribų. Paladis yra dviejų Visatoje vienu metu vykstančių procesų „sūnus“. Dalis jo susintetinama reakcijose, vykstančiose masyviose žvaigždėse. Dalis paladžio, kaip ir likusi dalis, susidaro supernovos sprogimo metu.

Į tarpžvaigždinę erdvę išmestas metalas anksčiau ar vėliau tampa dujų ir dulkių debesies dalimi, iš kurio masės kondensuojasi žvaigždės ir planetos. Susidūrę ir susidūrę dangaus kūnai gniuždo – tai skeveldros, kurias Žemė surenka keliaudama galaktikos orbitomis. Minėti septyni kilogramai paladžio yra dviejuose tūkstančiuose tonų meteoritų, kurie per metus patenka į mūsų planetą ...

Nemažai paladžio yra susikoncentravę branduolinių elektrinių degiame branduoliniame kure. Dėl akivaizdžių priežasčių jokiu būdu neįmanoma naudoti metalo iš urano-plutonio šlako. Taigi iš karto - jūs negalite, bet po 10–15 milijonų metų (gana to, pagal Visatos standartus) - galite!

Du šimtmečiai nuo paladžio atradimo

Garbė atrasti paladį priklauso ne per daug stropiam anglų gydytojui, kuris parodė nepaprastą mokslinę įžvalgą ir puikų komercinį išradingumą.

William Wollaston, tuo metu jau tikrasis Londono karališkosios gamtos pažinimo draugijos narys, paskutiniais XVIII amžiaus metais pradėjo pelningą platininių indų gamybos verslą. Eksperimentuodamas su rūdos liekanomis, Wollastonas skiria naujus metalus, kurių vienam mokslininkas suteikia pavadinimą „paladis“, o antrajam – „rodis“.

Pavadinimas paladis yra gana atsitiktinis. 1800-ųjų pradžioje graikų deivė Pallas Atėnė garsėjo savo vardu, suteiktu neseniai atrastam asteroidui. 1803 m., praėjus dvejiems metams po reikšmingo įvykio, Wollastonas suteikė „naujam sidabrui“ madingą išmintingo kario vardą.

Ričardas netikintis

XIX amžiaus pradžioje mokslas daugeliui šviesuolių buvo pramoga. Ne be nedidelės apgaulės ir Wollastono. Jo pateiktame skelbime buvo rašoma: rastas taurusis metalas, išvaizda ir savybėmis panašus į m. Siūloma įsigyti...

Ką tik aukščiausią Karališkosios draugijos apdovanojimą gavęs ambicingas airių chemikas Richardas Cheneviksas nusprendė savo sėkmę paversti triumfu ir viešai pažadėjo sukčius nuvesti prie švaraus vandens. Anot Cheneviko, nežinomas šarlatanas tiesiog panaudojo mažai žinomą Musino-Puškino metodą, kuris leido sulieti gyvsidabrį su platina.

Išpirkęs parduodamą luitą, Chenevix skubiai atliko tyrimą ir netrukus akademinės tarybos posėdyje pranešė apie savo teisingumą. Belieka tik atskleisti padirbtoją!

Ir tada laikraštyje pasirodo skelbimas: kažkas žada sumokėti 20 svarų kiekvienam, kuris gali sulieti platiną su gyvsidabriu, kad būtų gautas „naujas sidabras“ ...

Įniršiui virstantis siautuliu, Chenevix pradeda eksperimentus. Tuo pat metu su juo dirba ir kiti Londono chemikai. Savaime suprantama, nė vienam iš jų nepavyksta nei susintetinti paladžio, nei išskirti platinos ir gyvsidabrio iš Chenevix nupirkto luito.

Praėjus metams nuo epo pradžios, Wollastonas išsamiai aprašo atradimą. Netrukus jis buvo išrinktas Karališkosios draugijos prezidentu. Richardas Chenevixas turi mesti chemiją...

Paladžio gavyba ir naudojimas

Šiandien geologai skaičiuoja tris dešimtis mineralų, tarp kurių yra paladis. Nemažai metalo yra įtraukta į vietines aukso, sidabro ir platinos darinius. Norilsko platinoje yra beveik pusė paladžio! Brazilijos ieškotojai rado aukso grynuolių, kuriuose tauriojo metalo yra dešimt procentų.

Paladžio rūdos telkiniai, kaip taisyklė, sutampa su kitų spalvotųjų metalų, įskaitant nikelį, gyvsidabrį ir varį, telkiniais. Šiuolaikiniais skaičiavimais, perspektyviausios paladžio atsargos yra sutelktos Norilske.

nuostabi paladžio savybės padarė jį nepakeičiamu chemijos pramonėje. Paladžio gebėjimas sugerti vandenilį, kurio tūris beveik tūkstantį kartų viršija metalo tūrį, yra nuostabus! Paladžio katalizatorių panaudojimas technologiniame margarino gamybos cikle leido atsisakyti anksčiau neišvengiamo maisto produkto užteršimo nikeliu.

Karštas paladis lengvai praleidžia vandenilį. Milimetro storio metalinė plokštė, sumontuota kaip membrana, pašalina vandenilį iš sudėtingų dujų kompozicijų ir tirpalų, kurie kitaip neišskiria vandenilio.

Paladžio lydiniai nesioksiduoja net veikiant elektros lankui kurie atvėrė jiems kelią į elektros pramonę. Titanas su nedideliu paladžio priedu pasižymi padidėjusiu atsparumu įvairiems cheminiams įtempiams. Medicina neapsieina be paladžio: metalas naudojamas odontologijoje, kardiologijoje, farmacijoje.

Paladis papuošaluose

Pats paladis yra labai dekoratyvus ir išraiškingumu gali konkuruoti su sidabru, o juo labiau su platina. Juvelyrai labai vertina lydinius, kuriuose yra paladžio.
Vadinamasis "" dažniausiai yra ne kas kita, kaip aukso ir paladžio derinys. Minkštas, diskretiškas tauriojo metalo blizgesys yra geriausias rėmas! Paladžio ir indio lydinys, priklausomai nuo sudedamųjų dalių koncentracijos, gali būti nuo būdingo auksinio iki ryškiai alyvinio atspalvio.

Vestuviniai žiedai, pagaminti iš lydinio, kuriame yra daug paladžio (paladžio pavyzdžiai – 500, 850, ligatūra – sidabras), vizualiai nesiskiria nuo rodiu padengtų aukso žiedų. Tuo pačiu metu papuošalų savininkui nereikia periodiškai atnaujinti rodžio dangos. O paladžio kaina kiek prastesnė už auksą.

Į platiną pridėjus paladžio, gaminys tampa išraiškingesnis ir pagerinamos medžiagos technologinės savybės.