Allt om palladium

Palladium - var bryts det, vad är det och hur ser metallen ut? Alla dessa frågor uppstår ganska ofta, eftersom namnet på ett kemiskt element förblir på allas läppar tack vare juvelerare och börsrapporter. Inte mindre intressant är metoderna för extraktion och egenskaper, provet och jämförelsen med platina. För att hitta de mest kompletta svaren måste du studera så noggrant som möjligt information om palladium - en metall som har sitt ursprung i rymdens djup.

Det kemiska elementet palladium (Palladium), betecknat med de latinska bokstäverna Pd, är känt för varje skolbarn. Denna ädelmetall tillhör gruppen platinoider. I det periodiska systemet är det tilldelat atomnummer 46. Palladium ser ut som en silvervit metall, vilket är extremt sällsynt i naturen. Oftast finns det i flerkomponentsmineraler.

Palladiumprovet i smycken indikeras oftast med andra metaller. Vanligtvis används guld eller silver för dessa ändamål. Jubileumsmynt av högt värde är gjorda av ren 999-metall. Följande analysmärken finns oftast i göt och produkter: 500, 850, 900, 950 och 990.

Metallen fick sitt namn tack vare en kedja av olyckor. Enligt legenderna i det antika Grekland, kallades träansiktet av gudinnan Pallas Athena, en talisman som vaktade Trojas murar, från himlen, Palladium. När en astronom från Tyskland upptäckte en ny himlakropp (asteroid) 1802 döpte han den till Pallas.Efter en tid upptäcktes ett kemiskt element, som fick ett liknande namn på grund av populariseringen av en sedan länge bortglömd myt i Europa.

Dock, palladium lever upp till sitt namn... Uppkomsten av en ny metall var inte heller utan ett antal bluffar. Till exempel tillkännagavs dess utseende ungefär ett år innan den verkliga upptäckten av ett kemiskt element. Dessutom, istället för en vetenskapligt baserad presentation, skickades provet till en handlare som specialiserat sig på försäljning av mineraler i London. Den ädelmetall som ställdes upp som mycket orsakade stor upphetsning, och sedan förvärvades den ändå av en kemiforskare.

Naturligtvis köpte den nya ägaren av "palladium" det inte i anrikningssyfte. I ett försök att avslöja förfalskningen gjorde en kemist vid namn Chenevix allt för att bevisa det konstgjorda ursprunget till hans förvärv. Det tillkännagavs att det är en legering av kvicksilver och platina, syntetiserad enligt den tidigare godkända metoden av den ryske vetenskapsmannen Musin-Pushkin. Som svar på exponeringen i pressen dök en ny rapport upp: säljaren erbjöd en rejäl belöning till alla som kunde syntetisera palladium.

Efter detta dök en mystisk anonym upp. Det visade sig vara William Hyde Wollaston, vid den tiden känd som en av pionjärerna inom UV-strålning, designern av goniometern och refraktometern, det vill säga en välkänd och respekterad person... Det var han som under experiment med rå platina kunde separera från det först palladium och sedan rodium, som finns i kompositionen i form av föroreningar. Som bevis gav Wollaston resultaten av experimenten.

Intressant det där för första gången var det möjligt att isolera palladium från malm från sydamerikanska länder... I själva verket var det också här en kedja av lyckliga olyckor. Det ursprungliga målet med Wollastons experiment var att separera ren platina från föroreningarna av kvicksilver och guld. För att göra detta använde han en lösning av salpeter- och saltsyra, känd som aqua regia, och fällde sedan ut grundämnet han behövde med ammoniak. Resultaten av experimenten var ganska oväntade - vätskan blev rosa.

I ytterligare försök att hitta orsakerna till den ovanliga färgningen använde kemisten olika ämnen. Förutom ren platina lyckades han få fram samma palladium - en metall lättare än kvicksilver, en ovanlig ljus silverfärg. Ett år senare isolerade han också ett annat kemiskt element som kallas rodium från det återstående sedimentet.

När historien om framväxten av palladium avslöjades var det ingen tvekan om existensen av den nya metallen. Vetenskapliga beräkningar och korrekta resultat av kemiska experiment bekräftade lätt Wollastons ord. Sedan 1805 har palladium erkänts av världssamfundet.

Palladium är en metall med symbolen Pd och en etablerad amu. 106,42 (1) ingick i det korta periodiska systemet när det skapades. Den rena färgen är silvervit, nära silver eller kvicksilver. Metallen består av stabila isotoper av följande typer: 110Pd, 108Pd, 106Pd, 105Pd, 104Pd, 102Pd. Bland komponenterna finns också isotopen 107Pd, som har radioaktivitet med mycket lång halveringstid av ämnen.

Palladiumisotoper kan vara en biprodukt av en kärnreaktion. Metallen i sig är inte alls radioaktiv. Dess kemiska och fysikaliska egenskaper har följande betydelser:

• kokpunkt - 2940 grader;
• smälter vid en temperatur av 1554 grader;
• densiteten är 12,02 g/cm3;
• låg hårdhet - det är en mjuk metall med en indikator på 373 MPa;
• löses inte i vatten;
• det finns ingen reaktion på ammoniakhydrat, utspädda syror och alkalier.

Palladium har hög duktilitet och duktilitet och lämpar sig för tråddragning. Dess mekaniska egenskaper kan förbättras genom att tillsätta rodium, rutenium, nickel eller kobolt till legeringen. Reagenset i vilket palladium löser sig är "regeringsvatten".I denna liknar den platina. Palladium i sig är värdefullt som ett kemiskt reagens, eftersom det löser upp väte och aktiv avdunstning av ett mer flyktigt ämne sker i luft.

Rent palladium magnetiserar inte. Men produkter gjorda av det kan ha sådana egenskaper. Nickel och kobolt är känsliga för magneten i legeringar med palladium. När det kombineras med guld lyser det senare upp det, ger en lätt silverton även i volymen 1-2%. Titan, även i minimala proportioner, ökar dess motståndskraft mot salt- och svavelsyror.

Formeln för palladiumoxid är PdO, oxidation sker vid kontakt med syre endast vid upphettning över 300-350 grader. Därefter uppträder en karakteristisk skamfilad film på ytan. Vid ytterligare uppvärmning till 850 grader och uppåt sker nedbrytning till rena grundämnen, de ursprungliga egenskaperna återställs.

Till skillnad från många andra platinoider förekommer palladium i sin ursprungliga form, denna form kallas allopalladium. I sin rena form erhålls den endast på kemisk väg. Palladium finns i solen, i järnmeteoriter når dess andel 7,7 g per 1 ton. Huvudreserverna i jordskorpan är koncentrerade i Ryssland, i Transvaal, i Colombia.

Den ungefärliga volymen palladium i jordens tarmar uppskattas till 6%, i detta överträffar den guld. Ändå tillhör metallen fortfarande kategorin sällsynt och dyrbar. Kemisk separation innebär åtföljande utvinning av platina, mineraler eller metaller. Oftast måste du separera det från relaterade element.

Till exempel, palladiumplatina i Norilsk-fyndigheten innehåller upp till 40 % palladium och porpecite (en typ av inhemskt guld utvunnet i Brasilien) - upp till 10 %... De viktigaste fyndigheterna och reserverna av denna metall är koncentrerade i Ryssland: på Kolahalvön, i bergen i Ural. Det finns outvecklade, malpåse föremål. Dessa är Norilsk-avlagringarna av denna värdefulla metall.

Palladium tillverkas på en mängd olika sätt. Den rena metallen kan isoleras genom industriell brytning av malmer av platinahaltiga grupper. Fyndigheter av primär (primär) och lös typ används. Palladium bryts längs vägen, i Sydafrika och Ryska federationen, främst från fyndigheter av platina och nickel. Ren metall erhålls i raffinaderier, där den isoleras och koncentreras till göt eller lagras i pulverform.

Vid primära fyndigheter är endast tillhörande produktion av palladium möjlig. På lös eller sekundär erhålls den i sin rena form. Om utvecklingen av fyndigheter utförs i en stenbrott - öppen - metod, utvinns malm med hjälp av jordflyttningsutrustning. Hål borras i gruvorna i malmskiktets tjocklek, sprängämnen läggs. Efter dess detonation förädlas jorden, stiger till ytan och skickas för anrikning.

Bearbetningen av mineralberg för att isolera värdefulla metaller och andra komponenter är en lång och mödosam process. Det är han som kallas berikning. I genomsnitt utgör 1 ton sådana råvaror inte mer än 6 g av ett värdefullt ämne. En konstgjord ökning av andelen metaller genom att göra ett platinahaltigt koncentrat hjälper till att öka denna andel. Malmen som bearbetas på detta sätt ger upp till 1,4 kg palladium per 1 ton råvara.

Vidaretillverkning av palladium sker vid raffinaderier. Det är här som isoleringen av ett kemiskt element i sin rena form utförs.Det sker genom att sålla bort orenheter genom affinering, varefter palladium omvandlas till pulver eller smälts samman till granulat, göt. Hela produktionen - från industriell utveckling av fyndigheter till utloppet av färdig metall från fabriken - tar cirka 6 veckor.

Alla befintliga varianter av palladiumlegeringar är standardiserade enligt kraven i GOST. I Ryska federationen är följande proportioner etablerade: 50% eller 85% palladium. I Europa och Nordamerika har baslegeringen en finhet på 950, det vill säga den innehåller 95% rent palladium och 5% platina. I Ryssland finns den högsta koncentrationen - 999 g metall per 1 kg, som används vid prägling av jubileums- och jubileumsmynt och medaljer.

I legeringar med övervägande palladium kan följande grupper av metallkombinationer särskiljas:

• med platina;
• med iridium;
• med koppar eller kobolt och silver;
• med rent silver;
• med titan.

Användningen av dessa föreningar beror till stor del på de specifika uppgifterna. Till exempel, palladium-silverlegeringar används oftast i smycken... Här används också föreningar med guld eller platina. Palladium-iridium-legeringar används för tillverkning av industriella halvfabrikat, de bildas genom deformationsprocesser, varma och kalla metoder.

Skillnaden mellan metaller letas ofta efter både i grupper erhållna från samma malm och i obesläktade arter. Detta görs särskilt ofta när du väljer smycken, när du behöver skilja palladium från silver, vitt guld eller platina, för att avgöra vilken version av legeringen som är bättre. Vad man ska tänka på när man jämför palladium med andra metaller diskuteras bäst mer i detalj.

1. Externt är palladium praktiskt taget omöjligt att skilja från silver. Samtidigt är skillnaden i pris mellan dem betydande: 1 g palladium kostar så mycket som 100 g silver. I det här fallet, med tiden, mörknar silver, men palladium gör det inte.
2. Med platina är den största skillnaden den specifika vikten. Palladium är lättare, mindre tät (nästan hälften) och löses i uppvärmd salpetersyra. När det kontrolleras med ett reagens från aqua regia och en 10 % koncentration av kaliumjodid, kommer palladium att reagera, men platina gör det inte.
3. Idag jämförs palladium med guld endast på investeringsområdet. Här ligger denna sällsynta metall med tillförsikt före sin mer kända konkurrent. I närvaro av en palladiumligatur förlorar inte guld i värde.

Precious palladium används i stor utsträckning inom olika områden. Till exempel vid oljeproduktion används den som katalysator. Metallen finner en liknande tillämpning i organisk syntes eller hydrering, i arbete med fetter. Väte renas genom palladium genom diffusion av material, oftast används legeringar av palladium och yttrium. I sin rena form används det för reversibel ackumulering av detta ämne.

I den medicinska industrin används palladium för att tillverka proteser, och det används i pacemakers. Palladium-103 isotop används i brachioterapi av onkologiska sjukdomar.

Användningen av denna platinoid i elektronik är mycket uppskattad. I form av klorid används det som en aktivator vid plätering vid elektroplätering, vilket hjälper till att fälla ut koppar. I elektriska kontakter används det som ett icke-oxiderbart och olösligt element. Denna metall kan hittas i keramiska kondensatorer som används vid tillverkning av TV- och radioutrustning.

Vid smyckestillverkning är palladium mest känt som en ligatur för att producera vitt guld. Som en oberoende komponent legeras palladium med silver och platina i förhållandet 50:50 eller 85:15 delar. Vigselringar och andra smycken uppskattas, diamanter ser spektakulära ut i palladiummiljö. Denna metall används också som råmaterial för tillverkning av mynt och medaljer i begränsad upplaga för minnesevenemang.

När du väljer palladiumsmycken är det mycket viktigt att vara uppmärksam på deras sammansättning. I EU-länderna, där användningen av nickel är förbjuden, presenteras endast 950-karats metall i en legering med platina. I Ryssland finns det fortfarande tillsatser i form av denna giftiga metall, vilket kan provocera fram svåra allergier.

Man bör komma ihåg att den moderna smyckesindustrin representerar främst mäns smycken med denna metall. Palladium manschettknappar och slipsklämmor ser ädla och eleganta ut. Palladium tätningar och kors ser intressanta ut.

Kvinnors smycken görs oftast i en kombinerad version, med emaljinsatser, med ädelstenar. Ringar, örhängen, armband och hängen från det ser intressanta ut - du kan välja alternativ som du vill.

Palladiumsmycken är fortfarande ganska sällsynta, men denna metall finns i många legeringar. Följaktligen är det värt att överväga dess egenskaper när man tar hand om metallprodukter. De grundläggande rekommendationerna kommer att förbli desamma som för platina.

1. Kemtvätt med mjuka trasor rekommenderas med jämna mellanrum.
2. Våtvård för tung smuts utförs med en svag tvållösning (alkalisk).
3. Specialservetter finns för rengöring av smycken. De kan användas om man inte vill behandla med vätska.
4. Repor på palladium är praktiskt taget omöjliga. Om den är skadad kommer den att kräva en professionell polering, du kommer inte att kunna slipa den för hand.
5. Det rekommenderas inte att lagra föremål gjorda av platinoider, inklusive palladium, tillsammans med silver och guld. Denna slarv kan skada mjukare metaller.

För information om hur man separerar guld, palladium och platina i närvaro av koppar, se nästa video.