Особенности и сферы применения металла палладий

Промышленное применение металла

Добыча палладия на сегодняшний день удовлетворяет имеющийся на рынке спрос, который в основной своей части является промышленным. Применение Pd распределяется следующим образом:

  • 70% — производство автомобильных катализаторов;
  • 10% — электронная промышленность;
  • 5% — химическая промышленность;
  • 5% — медицина;
  • 5% — инвестиции;
  • 5% — ювелирное дело и другие сферы использования.

Основная часть добываемого металла используется для производства автомобильных катализаторов, именно поэтому спрос на Pd зависит от экономической ситуации в машиностроительной отрасли отдельно взятой страны-потребителя. Нейтрализаторы, содержащие палладий, необходимы при производстве автомобилей любых марок для дожигания выхлопных газов. Именно применение Pd вместо дефицитной в 2000-х годах платины привело к росту котировок этого драгметалла на мировых биржах. Дополнительным толчком стало решение ЕС об ограничении автомобильных выхлопов и ужесточении контроля за данной сферой. Катализаторы с содержанием Pd необходимы и для очистки газовых выбросов ТЭЦ.Особенности и сферы применения металла палладий

Применение палладия в химической промышленности чрезвычайно широко. Являясь отличным катализатором, Pd незаменим при проведении процессов крекинга нефти и гидрогенизации жиров. Этот химический элемент в качестве катализатора используют при производстве ацетилена, аммиака, хлора, серной и азотной кислот, каустической соды, удобрений и фармацевтических средств. Хлорид палладия в промышленности применяют как индикатор для обнаружения микроколичеств угарного газа в газовых смесях.

Особенности и сферы применения металла палладий

Широко распространено использование металла в процессах глубокой очистки водорода, который активно диффундирует через палладий. Газ пропускают под давлением через нагретые палладиевые трубки, в итоге водород проходит через металл быстрее других примесей, которые задерживаются в трубках. Так как использование чистого палладия для этих целей является дорогостоящим, то в целях сокращения затрат на производство для очистки водорода применяют сплавы Pd с серебром или иттрием.

Pd и его сплавы используются в электронной промышленности. с его помощью создаются покрытия, отличающиеся устойчивостью по отношению к воздействию сульфидов. Металл нашел свое применение в производстве военной, аэрокосмической техники и аппаратуре гражданского назначения. Элемент необходим при выпуске реохордов, так как отличается высокой износоустойчивостью. Это свойства драгметалла отлично подходит для его использования в контактных группах. В гражданской аппаратуре Pd активно применялся в 80-х годах для контактов и струн советских контрольно-самопишущих машин и автоматических телефонных станций.

Особенности и сферы применения металла палладийТак выглядит реохорд.

Где еще используется палладий? Он является компонентом керамических конденсаторов, известных всем радиолюбителям. Элемент присутствует в конденсаторах типа КМ, характеризующихся высокой температурной стабильностью емкости, которые присутствуют в любой высокочастотной радио- и телеаппаратуре, мобильных телефонах и компьютерах. Наличие Pd в радиодеталях привлекает любителей получения аффинажа металла в домашних условиях.

Металл нашел применение и в других сферах промышленного производства, где его используют для самых разных целей: палладий необходим для процесса изготовления специальной химической посуды, а также устойчивых к коррозии деталей измерительных приборов специального назначения. Pd незаменим и в стекольном деле, где его применяют в тиглях для варки стекла.Особенности и сферы применения металла палладий

Палладий в последние годы все чаще используется в медицине. Металл и его сплавы расходуются на производство деталей различных медицинских приборов и инструментов. Самым простым примером применения Pd в этой отрасли является производство кардиостимуляторов, отдельные детали которых делаются именно из этого драгметалла. Иногда элемент используется для получения цитостатических препаратов.

Особенности и сферы применения металла палладий

В медицине наибольшая доля палладия тратится на изготовление зубных протезов. Развитие стоматологических исследований и увеличение сопутствующей потребности в металле способно увеличить спрос и котировки на элемент в будущем – этот фактор является одной из потенциальных причин роста стоимости Pd на биржах.

Добыча

Драгоценный металл относится к числу самых редких элементов, находящихся в земной коре. Встречается как в виде самородков, так и в виде смешения с другими металлами, часто с платиной, медью, золотом или серебром. Палладий добывается на коренных и россыпных месторождениях. Чаще на коренных.

Большая часть металла сосредоточена на территории России (ок. 43%), остальное в ЮАР, Канаде, Зимбабве, Австралии и Америке. Самое крупное российское месторождение находится в Норильске.  Оно же обеспечивает почти половину мирового производство металла.

Вопрос о запасе палладия считается государственной тайной. Указом президента от 30.11. 1995 г. Информация о государственных запасах металла считается засекреченной.

Состав и свойства

Палладий — металл с условным обозначением Pd и установленной а.е.м. 106,42 (1) был включен в короткую периодическую систему при ее создании. Цвет в чистом виде – серебристо-белый, близкий к серебру или ртути. Металл состоит из стабильных изотопов следующих видов: 110Pd, 108Pd, 106Pd, 105Pd, 104Pd, 102Pd. Также присутствует среди компонентов изотоп 107Pd, имеющий радиоактивность с очень долгим периодом полураспада веществ.

Особенности и сферы применения металла палладийОсобенности и сферы применения металла палладий

Изотопы палладия могут являться побочным продуктом ядерной реакции. Сам металл вовсе не радиоактивен. Его химические и физические характеристики имеют следующие значения:

  • t кипения – 2940 градусов;
  • плавится при температуре 1554 градуса;
  • плотность составляет 12,02 г/см3;
  • твердость низкая – это мягкий металл с показателем 373 МПа;
  • в воде не растворяется;
  • отсутствует реакция на гидрат аммиака, разбавленные кислоты и щелочи.

Особенности и сферы применения металла палладий

Палладий обладает высокой пластичностью и ковкостью, поддается протяжке в проволоку. Его механические свойства можно повысить при помощи добавления в сплав родия, рутения, никеля или кобальта. Реактивом, в котором растворяется палладий, выступает «царская водка». В этом он аналогичен платине. Сам палладий имеет ценность в качестве химического реактива, поскольку растворяет водород, на воздухе происходит активное испарение более летучего вещества.

Особенности и сферы применения металла палладий

Палладий в чистом виде не магнитится. Но изделия из него могут обладать такими свойствами. К магниту в сплавах с палладием чувствительны никель и кобальт. При соединении с золотом последнее осветляет его, придает светло-серебристый оттенок даже в объеме 1-2%. Титан даже в минимальных пропорциях увеличивает его устойчивость к воздействию соляной и серной кислот.

Формула оксида палладия – PdO, окисление происходит при контакте с кислородом только при нагревании свыше 300–350 градусов. После этого на поверхности появляется характерная потускневшая пленка. При дальнейшем нагреве до 850 градусов и выше происходит разложение на чистые элементы, первоначальные свойства восстанавливаются.

Особенности и сферы применения металла палладийОсобенности и сферы применения металла палладий

Зачем отделять металл?

Причины устройства химической лаборатории у себя дома у каждого свои. Зачем может понадобиться чистый палладий? Домашней добычей металла занимаются обычно либо химики-любители, которым элемент очень необходим в качестве катализатора для исследований, либо предприниматели, желающие сдать металл.

Обе эти группы экспериментаторов ищут ответ на один вопрос: как отделить палладий, находящийся в радиодеталях? Полученный Pd можно израсходовать в качестве катализатора, ускоряющего процесс многих химических реакций, а можно просто сдать в цветной металлолом. Чаще всего драгметалл пытаются выделить из старых конденсаторов именно с этой целью. Палладий в последние годы значительно подорожал, цена грамма металла в рублях держится на отметке выше тысячи рублей. Тем, кто хочет подзаработать таким способом, гораздо выгоднее сдать чистый металл, чем собрать и продать несколько килограммов радиоэлементов его содержащих.

Здесь возникает множество вопросов, среди которых:

  • Где содержится металл?
  • Как выделить палладий и отделить его от примесей?
  • Куда его можно сдать?

Pd используется при производстве всевозможных конденсаторов, реле, контактов и микросхем. Драгметалл можно найти как в деталях советского производства, так и в современных элементах. Современная электронная отрасль активно использует этот элемент и проводит дальнейшие разработки с целью расширения области его применения.

Особенности и сферы применения металла палладий

Чтобы получить аффинаж палладия требуется наличие знаний в области химии, процесс является довольно сложным, поэтому для повторения его в домашних условиях лучше всего посмотреть видео, рассказывающее об особенностях технологии. Способы отделения Pd от примесей зависят от того, какие примеси необходимо устранить. Металл в электронных деталях может присутствовать как в чистом виде, так и в сплавах, имеющих в составе платину, медь, серебро, вольфрам, висмут и другие элементы.

Сдать палладий в цветной лом довольно проблематично. Если с золотом все гораздо проще – его можно просто отнести в пункт скупки, то для сдачи Pd придется искать пункт приема цветных металлов, имеющий лицензию. Незаконный оборот цветных металлов карается законом.

Свойства и пробы металла

Палладий по своим характеристикам близок к своим соседям в таблице Менделеева. Свойства металла позволяют его сравнить с серебром – по внешнему виду и весу, и с платиной – по химическим параметрам. Чистый металл отличается серебристо-белым цветом и плотностью чуть более 12 г/см3. Последнее физическое свойство дает Pd преимущество в ювелирном деле: массивные палладиевые украшения будут весить гораздо легче платиновых или золотых.

Особенности и сферы применения металла палладий

В чистом виде Pd относится к числу мягких металлов, украшения из такого материала не делают. Изделия из чистого элемента не выдержат даже небольшой механической нагрузки. Ювелиры используют в работе определенные пробы палладия. Какие они бывают? В западных странах довольно распространенной является 950 проба драгметалла, в которой к 95% основного элемента добавляют 5% рутения ил меди. В качестве компонента лигатуры, способного повысить твердость сплава, также используют никель. В России утверждены 500 и 850 пробы металла, палладий соединяется в них с серебром и никелем. 850 проба может быть изготовлена из Pd и меди. Устойчивость к износу у украшений из таких сплавов превышает характеристики изделий из золота и серебра.

Палладий как элемент отличается химической инертностью, присущей всем платиноидам, но среди металлов этой группы является самым активным. В обычных природных условиях он не вступает в реакции с другими веществами, но растворяется в «царской водке», горячей концентрированной серной и азотной кислоте. Pd может образовывать соединения с хлором, йодом, бромом, фтором, серой и кремнием. При нагревании на воздухе металл покрывается оксидной пленкой и тускнеет, в обычных условиях эксплуатации палладиевые изделия не потемнеют.Особенности и сферы применения металла палладий

По химическим свойствам Pd признан специалистами хорошим катализатором, поэтому основными потребителями элемента являются химическая и автомобильная промышленность.

Сравнение с другими металлами

Разницу между металлами часто ищут как в группах, получаемых из одной руды, так и в неродственных видах. Особенно часто это делается при выборе ювелирных изделий, когда нужно отличить палладий от серебра, белого золота или платины, определить, какой вариант сплава лучше. О том, что стоит учесть при сравнении палладия с другими металлами, лучше поговорить подробнее.

  1. Внешне палладий практически неотличим от серебра. При этом разница в цене у них существенная: 1 г палладия стоит как 100 г серебра. При этом со временем серебро темнеет, а палладий нет.
  2. С платиной основная разница состоит в удельном весе. Палладий легче, менее плотный (почти вдвое), растворяется в нагретой азотной кислоте. При проверке реагентом из царской водки и 10%-ной концентрации калия йодида у палладия будет реакция, а у платины нет.
  3. С золотом сравнение палладия сегодня происходит разве что в инвестиционной сфере. Здесь этот редкий металл уверенно опережает более широко известного конкурента. При наличии палладиевой лигатуры золото не теряет в цене.

Особенности и сферы применения металла палладий

Где нужен человеку

Сферы применения звездного металла в промышленности разнообразны.

  • Это один из основных металлов водородной энергетики. Им пользуются в производстве катализаторов, аппаратов для получения чистого водорода, сенсоров для определения водорода.
  • Практически в каждом компьютере, мобильнике, высокочастотной радиоаппаратуре используют сплавы с платиноидами.
  • Во многих радиодеталях содержится драгоценный палладий; его любители и умельцы добывают посредством аффинажа в домашних условиях.
  • В мире тысячи лабораторий, во многих необходима посуда из благородных металлов и их сплавов.
  • Эти сплавы все шире применяются в производстве медицинских приборов и инструментов.
  • Применению палладия в кардиостимуляторах рады люди, для которых этот прибор жизненно необходим.
  • Препараты с содержанием платиноидов все шире применяются онкологами, причем соединения палладия гораздо лабильнее и менее токсичны, чем платиновые. Львиная доля металла достается стоматологам, чтобы «чинить» наши зубы.
  • Палладий гипоаллергенен, поэтому обручальные кольца или серьги из сплава 950 пробы пользуются все большим спросом.
  • Ювелиры довольствуются 10% добываемого палладия. Чаще всего металл используют в виде сплавов, которые прекрасно смотрятся с бриллиантами и бесцветными камнями.
  • Основное количество добываемого серебристого металла потребляет автомобильная промышленность.
  • Проводятся исследования по извлечению палладия из отработанного топлива АЭС, разрабатываются методики получения металла из растворов электролитов.

Цена палладия неуклонно повышается, но спрос на металл до сих пор не удовлетворен.

Химические свойства

Палладий является наиболее химически активным из платиновых металлов. Не реагирует с водой, разбавленными кислотами, щелочами, раствором аммиака. Реагирует с горячими концентрированными серной и азотной кислотами, в отличие от других платиновых металлов. Может быть переведён в раствор анодным растворением в соляной кислоте:

Pd+4HNO3→Pd(NO3)2+2NO2↑+2H2O{\displaystyle {\mathsf {Pd+4HNO_{3}\rightarrow Pd(NO_{3})_{2}+2NO_{2}\uparrow +2H_{2}O}}}
Pd+2HCl+Cl2→H2PdCl4{\displaystyle {\mathsf {Pd+2HCl+Cl_{2}\rightarrow H_{2}}}}
Pd+2HCl+2Cl2→H2PdCl6{\displaystyle {\mathsf {Pd+2HCl+2Cl_{2}\rightarrow H_{2}}}}

При комнатной температуре реагирует с царской водкой, с влажными хлором и бромом. При нагревании реагирует со фтором, серой, селеном, теллуром, мышьяком и кремнием. Окисляется при сплавлении с гидросульфатом калия KHSO4, взаимодействует также с расплавом пероксида натрия.

При нагревании на воздухе устойчив до ~300 °C и выше 850 °C; в диапазоне 300…850 °C тускнеет ввиду образования плёнки оксида палладия PdO, который при более высокой температуре разлагается.

СВОЙСТВА

Особенности и сферы применения металла палладийПалладий пластичен, микродобавки никеля, кобальта, родия или рутения улучшают механические свойства Pd, повышают твёрдость.

В воде нерастворим; плотность — 12,02 (20 °C, г/см³); в особых условиях образует коллоидный палладий и палладиевую чернь. Из всех металлов платиновой группы палладия является самым легкоплавким.Температура плавления — 1554 °C (в некоторых источниках 1552 °C); температура кипения около 2940 °C. Теплота плавления — 37,8 кал/г; удельная теплоёмкость при 20 °C — 0,0586 кал/(г·град); удельное электросопротивление при 25 °C — 9,96 мкОм/см; теплопроводность — 0,161 кал/(см·сек·град). Парамагнетик, то есть, намагничивается во внешнем магнитном поле в направлении этого поля.

В чистом виде палладий обладает красивым серебристо-белым цветом. Как и у всех благородных металлов, его цвет не меняется со временем.

Палладий в чистом виде довольно мягкий металл. Его твердость составляет 373 МПа по Бринеллю, что примерно соответствует твердости платины (392 МПа) и превосходит твердость золота и серебра (245 МПа). Твердость чистого палладия возрастает при холодной обработке ковкой или прокаткой. При отжиге твердость снова уменьшается. Чистый палладий нельзя использовать в ювелирных украшениях, они будут крайне чувствительными к механическим воздействиям. Однако, добавление к палладию небольшого количества других металлов, особенно никеля или рутения, значительно увеличивает его твердость. К примеру, для производства ювелирных изделий в Европе и Северной Америке используется палладий 950 пробы, т.е. украшение содержит 95% чистого палладия. Остальные 5% обычно составляет рутений или медь. В России для изготовления украшений используются сплавы палладия с серебром и никелем 500 или 850 пробы, сплав с медью 850 пробы. Износоустойчивость ювелирных изделий из палладия примерно равна платиновым и выше, чем у золотых и серебряных изделий.

Как добывают палладий

Производство чистого минерала включает 3 этапа:

  • добыча платиносодержащей руды;
  • обогащение руды;
  • извлечение чистого палладия.

Особенности и сферы применения металла палладийОсобенности и сферы применения металла палладийОсобенности и сферы применения металла палладий

Промышленная добыча платиносодержащей руды

Минеральное сырье добывают на двух типах месторождений:

  • коренных (первичных);
  • рассыпных (вторичных).

Особенности и сферы применения металла палладий

Добычу сырья на коренных месторождениях производят в составе платиносодержащей руды.

Россыпные месторождения образуются в результате естественного разрушения коренных месторождений. В этих месторождениях минерал извлекают в чистом виде.

Различают два способа разработки месторождений:

  • карьерный (открытый);
  • шахтный (закрытый).

При открытом способе добычи разрабатывают грунтовый карьер. Извлечение палладия производят специальной землеройной техникой. С помощью транспортных средств извлеченную руду доставляют к месту дальнейшей переработки.

Особенности и сферы применения металла палладийГлавным образом, палладий получают при переработке сульфидных руд никеля, серебра и меди

Палладий в малом количестве содержится в составе космических тел (метеоритах).

При закрытом способе добычи металла прокладывают подземные шахты. В рудосодержащем пласте просверливают небольшие отверстия. В эти отверстия закладывают взрывчатку. После взрыва производят доработку грунта вручную или механизированным способом.

Добытая руда по ленточному конвейеру доставляется на поверхность, складируется и хранится в открытых складах. Накопленная масса транспортируется к месту обогащения (переработки).

Обогащение платиносодержащего сырья

Обогащением называется переработка минерального сырья для получения концентратов, обогащенных ценными компонентами.

Особенности и сферы применения металла палладийСпособы получения металлов

Одна тонна добытого сырья включает в свой состав 1–6 граммов ценных металлов. Для увеличения доли содержания палладия производят искусственное обогащение руды платиновыми минералами.

Для этого добытую породу измельчают до порошкообразного состояния. Полученную массу смешивают с водой и специальными реагентами (например, раствором азотной кислоты). Через полученную смесь пропускают поток воздуха высокого давления.

В процессе ионизации пузырьки воздуха притягивают к себе молекулы минералов. Пузырьки воздуха вместе с частицами ценных металлов всплывают на поверхность в виде пенообразной массы. Всплывшую пену собирают в специальные емкости и высушивают.

Особенности и сферы применения металла палладийОбработка руды в электропечах

В процессе высыхания пены образуется химический платиносодержащий концентрат. Одна тонна концентрата содержит от 0,10 до 1,0 кг чистого металла.

Полученный концентрат перерабатывают в электропечах при температуре 1500°C.

Высокие температуры превращают побочные продукты в шлаковую массу. Накопленные шлаковые отходы удаляют.

Полученную обжигом массу подают в конвертерные печи. В конвертерах происходит удаление побочных примесей (серы и железа).

Одна тонна обработанной руды содержит до 1,4 кг металла в чистом виде.

Аффинаж палладия

Особенности и сферы применения металла палладийСхема работы аффинажной линии на заводе

После обработки в конвертерах, концентрат доставляют на переработку аффинажными заводами. Заводское оборудование, технологии аффинажных фабрик предназначены для выделения чистого минерала.

Аффинированием называется процесс отделения вещества от вредных примесей.

Очищенные металлы формируют в слитки, гранулы или мелкий порошок для удобства транспортирования к месту хранения.

Общая длительность процесса получения минерала (без учета затрат времени на транспортировку) составляет не менее 6 недель.

Добыча и промышленное получение

Получение чистого металла выполняется в несколько этапов:

  1. Подготовка расходного сырья. Его нагревают в специальных фарфоровых котлах. В процессе нагревания котлы заполняются царской водкой.
  2. Переведение платины в осадок с использованием специальных фильтров. От основы отделяются присадки, сторонние компоненты, которые интересны для получения палладия.
  3. Обработка фильтрата. Проводится процедура аффинажа, в ходе которой получается труднорастворимое соединение, которое называется дихлордиаммином палладия.
  4. Очищение нужного металла от примесей.
  5. Прокаливание. Проводится в герметичных камерах, заполненных водородом.

Полученный губчатый палладий переплавляется в заготовки требуемых размеров и формы.

Добыча руды (Фото: Instagram / khabkrai)

Декоративные панели. Цвета и узоры

Декоративные стеновые панели могут иметь практически любой цвет и рисунок. Это относится и к трехмерности — декоративная панель 3D является все более и более широко распространенным решением в области дизайна интерьера, причем не только элитного, но и среднего уровня.

Конечно, не все материалы легко формуются в трех измерениях, но кирпич или стекло — с легкостью. Кроме того, трехмерные панели часто изготавливаются из легких армированных композитов, кокосовых матов, микроусиленного полистирола или самого полистирола — все зависит от того, какой рисунок хотел получить производитель.

Выбирая цвет декоративной панели, имейте ввиду, что естественные цвета для данного сырья являются доминирующими, в то время как во многих случаях вам нужно найти необычные решения, поэтому черная, белая или красная декоративная панель действительно доступна практически в каждом магазине. С другими цветами проблема не намного больше, и, если есть, ее решение обычно сводится к заказу соответствующей цветовой версии у дистрибьютора или производителя.

Купить декоративные панели на стену

История

Уильям Хайд Волластон

Уильям Хайд Волластон отметил открытие нового благородного металла в июле 1802 года в своей лабораторной книге и назвал его палладием в августе того же года. Волластон очистил некоторое количество материала и предложил его, не называя первооткрывателя, в небольшом магазине в Сохо в апреле 1803 года. После резкой критики Ричарда Ченевикса за то, что палладий представляет собой сплав платины и ртути, Волластон анонимно предложил вознаграждение в размере 20 фунтов стерлингов. на 20 зерен синтетического сплава палладия . Ченевикс получил медаль Копли в 1803 году после публикации своих экспериментов с палладием. Волластон опубликовал открытие родия в 1804 году и упоминает некоторые из своих работ по палладию. Он сообщил, что он был первооткрывателем палладия в публикации 1805 года.

Он был назван Волластоном в 1802 году в честь астероида 2 Паллада , открытого двумя месяцами ранее. Уолластон найдено палладия в сырой платиновой руды из Южной Америки путем растворения руды в царской водке , нейтрализации раствора гидроксида натрия , и осаждении платины , как хлороплатинат аммония с хлоридом аммония . Он добавил цианид ртути с образованием цианида палладия (II) , который нагревали для извлечения металлического палладия.

Одно время для лечения туберкулеза назначали хлорид палладия из расчета 0,065 г в день (примерно один миллиграмм на килограмм массы тела). Это лечение имело множество отрицательных побочных эффектов , и позже было заменено более эффективными лекарствами.

Чаще всего палладий используется в каталитических нейтрализаторах в автомобильной промышленности. В период до 2000 г. поставки палладия из России на мировой рынок неоднократно задерживались и прерывались; по политическим причинам экспортная квота не была предоставлена ​​вовремя. Последовавшая паника на рынке привела к тому, что в январе 2001 года цена достигла рекордного уровня в 1340 долларов за тройскую унцию (43 доллара за г ). Примерно в то же время Ford Motor Company , опасаясь, что производство автомобилей будет остановлено из-за нехватки палладия, создала запасы металл. Когда в начале 2001 года цены упали, Ford потерял почти 1 миллиард долларов США.

Мировой спрос на палладий увеличился со 100 тонн в 1990 году до почти 300 тонн в 2000 году. По данным Геологической службы США, мировое производство палладия на рудниках в 2006 году составило 222  тонны . Многие были обеспокоены стабильными поставками палладия после аннексии Крыма Россией , отчасти потому, что санкции могут помешать российскому экспорту палладия; любые ограничения на экспорт палладия из России могли усугубить уже ожидавшийся большой дефицит палладия в 2014 году. Эти опасения подняли цены на палладий до самого высокого уровня с 2001 года. В сентябре 2014 года они превысили отметку в 900 долларов за унцию. Однако в 2016 году палладий стоил около 614 долларов за унцию, поскольку России удалось сохранить стабильные поставки. В январе 2019 года фьючерсы на палладий впервые в истории превысили 1344 доллара за унцию, в основном из-за высокого спроса со стороны автомобильной промышленности. 6 января 2020 года цена на палладий достигла 2024,64 доллара за тройскую унцию (65,094 доллара за г), впервые превысив отметку в 2000 долларов за тройскую унцию.

Месторождения

Примерные объемы палладия в недрах земли оцениваются в 6%, в этом он превосходит золото. Тем не менее металл все же относится к категории редких и драгоценных. Выделение химическим путем подразумевает сопутствующую добычу платины, минералов или металлов. Чаще всего приходится отделять его от родственных по свойствам элементов.

К примеру, палладистая платина в месторождении в Норильске содержит до 40% палладия, а порпецит (вид самородного золота, добываемый в Бразилии) – до 10%. Основные месторождения и запасы этого металла сосредоточены в России: на Кольском полуострове, в горах Урала. Существуют неразрабатываемые, законсервированные объекты. Именно к ним относятся норильские залежи этого ценного металла.

Особенности и сферы применения металла палладийОсобенности и сферы применения металла палладий

Электронная схема палладия

You need to enable JavaScript to run this app.

Порядок заполнения оболочек атома палладия (Pd) электронами:
1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d →
5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p.

На подуровне ‘s’ может находиться до 2 электронов, на ‘s’ — до 6, на
‘d’ — до 10 и на ‘f’ до 14

Палладий имеет 46 электронов,
заполним электронные оболочки в описанном выше порядке:

Элемент Pd является исключением!

2 электрона на 1s-подуровне

2 электрона на 2s-подуровне

6 электронов на 2p-подуровне

2 электрона на 3s-подуровне

6 электронов на 3p-подуровне

2 электрона на 4s-подуровне

10 электронов на 3d-подуровне

6 электронов на 4p-подуровне

10 электронов на 4d-подуровне

Применение

Катализаторы

Палладий часто применяется как катализатор, в основном в процессе гидрогенизации жиров и крекинге нефти.

Хлорид палладия PdCl2 используется как катализатор и для обнаружения микроколичеств угарного газа в воздухе или газовых смесях.

Очистка водорода

Так как водород очень хорошо диффундирует через палладий, палладиевые мембраны применяют для глубокой очистки водорода. Также палладий способен исключительно эффективно обратимо аккумулировать водород. Для экономии дорогостоящего палладия при производстве мембран для очистки водорода и разделения изотопов водорода разработаны сплавы его с другими металлами (наиболее эффективен и экономичен сплав палладия с иттрием).

Гальванотехника

Хлорид палладия применяется в гальванотехнике, как активирующее вещество при гальванической металлизации диэлектриков — в частности, осаждении меди на поверхность слоистых пластиков при производстве печатных плат в электронике.

Электрические контакты

Палладий и сплавы палладия используется в электронике — для покрытий, устойчивых к действию сульфидов (преимущество перед серебром).

В частности, палладий постоянно расходуется для производства реохордов прецизионных сопротивлений высокой точности (военная и аэрокосмическая техника), в том числе в виде сплава с вольфрамом (например, ПдВ-20М). Применение в данных узлах обусловлено высокой износоустойчивостью палладия, что идеально подходит для его использования в контактных группах. К слову говоря, реохорды из палладиевой проволоки широко применялись и в аппаратуре гражданского назначения, а палладий в чистом виде применялся в контактах шаговых переключателей контрольно-самопишущих машин, в контактах и струнах МКС (многократных координатных соединителях) АТСК (автоматических телефонных станций координатных) производства с 1982 по 1987 года СССР.

Палладий входит также в состав керамических конденсаторов (тип КМ), с высокими показателями температурной стабильности ёмкости в высокочастотной аппаратуре радиовещания, радиосвязи, телевидения.

В ювелирном и монетном деле

Памятная монета «Иван III» достоинством в 25 рублей (СССР, 1989 год). Изготовлена из палладия 999 пробы.

  • В сплавах, используемых в ювелирном деле (например, для получения сплава золото-палладий — так называемое «белое золото»). Палладий даже в небольшой концентрации в сплаве (около 1 %) изменяет цвет сплава на основе золота из жёлтого в серебристо-белый. Основные сплавы палладия с серебром, используемые в ювелирном деле, имеют пробы 500 и 850 по серебру (так как наиболее технологичны при механической обработке и декоративны).
  • Из палладия иногда чеканятся памятные монеты ограниченным тиражом.

В медицине

  • Из палладия и его сплавов изготавливают медицинские инструменты, детали кардиостимуляторов, зубные протезы;
  • В некоторых странах незначительное количество палладия используется для получения цитостатических препаратов — в виде комплексных соединений, аналогично цис-платине.
  • Бета-активный палладий-103 используется для брахитерапии в лечении онкозаболеваний.

Другие области применения палладия

  • Для изготовления специальной химической посуды, стойких к коррозии деталей высокоточных измерительных приборов, прецизионных механических инструментов.
  • Определённое количество палладия расходуется для изготовления химической аппаратуры для производства плавиковой кислоты (сосуды, перегонные кубы, детали насосов, реторты).
  • Покрытия из палладия применяются для нанесения на электрические контакты для предотвращения искрения.
admin
Оцените автора
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий