Alt om palladium

Palladium - hvor udvindes det, hvad er det, og hvordan ser metallet ud? Alle disse spørgsmål opstår ret ofte, fordi navnet på det kemiske element forbliver på alles læber takket være juvelerer og børsrapporter. Ikke mindre interessant er metoderne til ekstraktion og egenskaber, prøven og sammenligningen med platin. For at finde de mest komplette svar skal du studere så meget som muligt information om palladium - et metal, der stammer fra rummets dyb.

Det kemiske grundstof palladium (Palladium), betegnet med de latinske bogstaver Pd, er kendt af enhver elev. Dette ædle metal tilhører gruppen af ​​platinoider. I det periodiske system er det tildelt atomnummer 46. Palladium ligner et sølv-hvidt metal, som er ekstremt sjældent i naturen. Oftest kan det findes i multikomponent mineraler.

Palladiumprøven i smykker er oftest angivet med andre metaller. Normalt bruges guld eller sølv til disse formål. Erindringsmønter af høj værdi er lavet af rent 999-metall. Følgende analysemærker findes oftest i barrer og produkter: 500, 850, 900, 950 og 990.

Metallet har fået sit navn takket være en kæde af ulykker. Ifølge legenderne fra det antikke Grækenland var Palladium navnet på gudinden Pallas Athenas træansigt, der faldt ned fra himlen - talismanen, der vogtede Trojas mure. Da en astronom fra Tyskland opdagede et nyt himmellegeme (asteroide) i 1802, kaldte han det Pallas.Efter nogen tid blev et kemisk element opdaget, som fik et lignende navn på grund af populariseringen af ​​en længe glemt myte i Europa.

Imidlertid, palladium lever op til sit navn... Fremkomsten af ​​et nyt metal var heller ikke uden en række fup. For eksempel blev dets udseende annonceret omkring et år før den virkelige opdagelse af et kemisk element. Desuden blev prøven i stedet for en videnskabeligt baseret præsentation sendt til en forhandler med speciale i salg af mineraler i London. Gulden, der blev stillet op som en masse, vakte udbredt begejstring, og så blev den alligevel erhvervet af en kemiforsker.

Selvfølgelig købte den nye ejer af "palladium" det ikke med henblik på berigelse. I et forsøg på at afsløre forfalskningen gjorde en kemiker ved navn Chenevix alt for at bevise den kunstige oprindelse af hans erhvervelse. Det blev annonceret, at det er en legering af kviksølv og platin, syntetiseret efter den tidligere godkendte metode fra den russiske videnskabsmand Musin-Pushkin. Som svar på eksponeringen i pressen dukkede en ny rapport op: sælgeren tilbød en stor belønning til enhver, der kunne syntetisere palladium.

Efter dette dukkede en mystisk anonym op. Det viste sig at være William Hyde Wollaston, kendt på det tidspunkt som en af ​​pionererne inden for UV-stråling, designeren af ​​goniometeret og refraktometeret, det vil sige en velkendt og respekteret person... Det var ham, der i løbet af eksperimenter med rå platin var i stand til at adskille fra det først palladium og derefter rhodium, som er til stede i sammensætningen i form af urenheder. Som bevis leverede Wollaston resultaterne af eksperimenterne.

Interessant det for første gang var det muligt at isolere palladium fra malm opnået i sydamerikanske lande... Faktisk var der også her en kæde af lykkelige ulykker. Det oprindelige mål med Wollastons eksperimenter var at adskille ren platin fra urenhederne af kviksølv og guld. For at gøre dette brugte han en opløsning af salpetersyre og saltsyre, kendt som aqua regia, og udfældede derefter det grundstof, han havde brug for, med ammoniak. Resultaterne af eksperimenterne var ret uventede - væsken blev lyserød.

I yderligere forsøg på at finde årsagerne til den usædvanlige farve, brugte kemikeren forskellige stoffer. Ud over ren platin lykkedes det ham at opnå det samme palladium - et metal, der er lettere end kviksølv, en usædvanlig lys sølvfarve. Et år senere isolerede han også et andet kemisk grundstof kaldet rhodium fra det resterende sediment.

Da historien om fremkomsten af ​​palladium blev afsløret, var der ingen tvivl om eksistensen af ​​det nye metal. Videnskabelige beregninger og nøjagtige resultater af kemiske eksperimenter bekræftede let Wollastons ord. Siden 1805 er palladium blevet anerkendt af verdenssamfundet.

Palladium er et metal med symbolet Pd og en etableret amu. 106,42 (1) var inkluderet i det korte periodiske system, da det blev oprettet. Den rene farve er sølvhvid, tæt på sølv eller kviksølv. Metallet består af stabile isotoper af følgende typer: 110Pd, 108Pd, 106Pd, 105Pd, 104Pd, 102Pd. Til stede blandt komponenterne er også isotopen 107Pd, som har radioaktivitet med en meget lang halveringstid af stoffer.

Palladiumisotoper kan være et biprodukt af en nuklear reaktion. Metallet i sig selv er slet ikke radioaktivt. Dets kemiske og fysiske egenskaber har følgende betydninger:

• kogepunkt - 2940 grader;
• smelter ved en temperatur på 1554 grader;
• massefylden er 12,02 g/cm3;
• lav hårdhed - det er et blødt metal med en indikator på 373 MPa;
• opløses ikke i vand;
• der er ingen reaktion på ammoniakhydrat, fortyndede syrer og baser.

Palladium har høj duktilitet og duktilitet og egner sig til trådtrækning. Dens mekaniske egenskaber kan forbedres ved at tilføje rhodium, ruthenium, nikkel eller kobolt til legeringen. Det reagens, hvori palladium opløses, er "aqua regia".I denne ligner den platin. Palladium i sig selv er værdifuldt som et kemisk reagens, da det opløser brint, og der sker aktiv fordampning af et mere flygtigt stof i luften.

Rent palladium magnetiserer ikke. Men produkter fremstillet af det kan have sådanne egenskaber. Nikkel og kobolt er følsomme over for magneten i legeringer med palladium. Når det kombineres med guld, lysner sidstnævnte det, giver en let sølvfarve selv i volumen på 1-2%. Titanium, selv i minimale proportioner, øger dets modstandsdygtighed over for salt- og svovlsyre.

Formlen for palladiumoxid er PdO, oxidation sker ved kontakt med ilt kun ved opvarmning over 300-350 grader. Derefter vises en karakteristisk plettet film på overfladen. Ved yderligere opvarmning til 850 grader og derover sker nedbrydning til rene grundstoffer, de oprindelige egenskaber genoprettes.

I modsætning til mange andre platinoider forekommer palladium i sin oprindelige form, denne form kaldes allopalladium. I sin rene form opnås det kun ved kemiske midler. Palladium er til stede i solen, i jernmeteoritter når dens andel 7,7 g pr. 1 ton. De vigtigste reserver i jordskorpen er koncentreret i Rusland, i Transvaal, i Colombia.

Det omtrentlige volumen af ​​palladium i jordens tarme anslås til 6%, i dette overgår det guld. Ikke desto mindre tilhører metallet stadig kategorien sjældne og ædle. Kemisk separation involverer den ledsagende udvinding af platin, mineraler eller metaller. Oftest skal du adskille det fra relaterede elementer.

For eksempel, palladium platin i Norilsk forekomsten indeholder op til 40% palladium og porpecite (en type naturligt guld udvundet i Brasilien) - op til 10%... De vigtigste aflejringer og reserver af dette metal er koncentreret i Rusland: på Kola-halvøen, i bjergene i Ural. Der er uudviklede genstande med mølkugle. Dette er Norilsk-aflejringerne af dette værdifulde metal.

Palladium fremstilles på en række forskellige måder. Det rene metal kan isoleres gennem industriel udvinding af malme af platinholdige grupper. Aflejringer af primær (primær) og løse typer anvendes. Palladium udvindes undervejs i Sydafrika og Den Russiske Føderation, hovedsageligt fra forekomster af platin og nikkel. Rent metal opnås i raffinaderier, hvor det isoleres og koncentreres til ingots eller opbevares i pulverform.

Ved primære forekomster er kun tilhørende produktion af palladium mulig. På løst eller sekundært opnås det i sin rene form. Hvis udviklingen af ​​aflejringer udføres i et stenbrud - åben - vej, udvindes malmen ved hjælp af jordflytningsudstyr. Der bores huller i minerne i malmlagets tykkelse, sprængstof udlægges. Efter dens detonation raffineres jorden, stiger til overfladen og sendes til berigelse.

Bearbejdning af mineralsk sten for at isolere værdifulde metaller og andre komponenter er en lang og besværlig proces. Det er ham, der kaldes berigelse. I gennemsnit udgør 1 ton af sådanne råvarer ikke mere end 6 g af et værdifuldt stof. En kunstig forøgelse af andelen af ​​metaller ved at lave et platinholdigt koncentrat er med til at øge denne andel. Den på denne måde forarbejdede malm giver op til 1,4 kg palladium pr. 1 ton råmateriale.

Yderligere produktion af palladium foregår på raffinaderier. Det er her, at isoleringen af ​​et kemisk element i sin rene form udføres.Det sker ved at frafiltrere urenheder gennem affinering, hvorefter palladium omdannes til pulver eller smeltes sammen til granulat, ingots. Hele produktionen - fra industriel udvikling af aflejringer til udgangen af ​​færdigt metal fra fabrikken - tager omkring 6 uger.

Alle eksisterende varianter af palladiumlegeringer er standardiseret af kravene i GOST. I Den Russiske Føderation er følgende proportioner etableret: 50% eller 85% palladium. I Europa og Nordamerika har basislegeringen en finhed på 950, det vil sige, at den indeholder 95% rent palladium og 5% platin. I Rusland findes den højeste koncentration - 999 g metal pr. 1 kg, som bruges til prægning af erindrings- og erindringsmønter og medaljer.

I legeringer med en overvægt af palladium kan følgende grupper af metalkombinationer skelnes:

• med platin;
• med iridium;
• med kobber eller kobolt og sølv;
• med rent sølv;
• med titanium.

Anvendelsen af ​​disse forbindelser afhænger i høj grad af de specifikke opgaver. For eksempel, palladium-sølv legeringer bruges oftest i smykker... Her anvendes også forbindelser med guld eller platin. Palladium-iridium-legeringer bruges til fremstilling af industrielle halvfabrikata, de er dannet gennem deformationsprocesser, varme og kolde metoder.

Forskellen mellem metaller kigges ofte efter både i grupper opnået fra den samme malm og i ubeslægtede arter. Dette gøres især ofte, når du vælger smykker, når du skal skelne palladium fra sølv, hvidguld eller platin for at bestemme, hvilken version af legeringen der er bedre. Hvad man skal overveje, når man sammenligner palladium med andre metaller, diskuteres bedst mere detaljeret.

1. Udvendigt kan palladium praktisk talt ikke skelnes fra sølv. Samtidig er forskellen i pris mellem dem betydelig: 1 g palladium koster hele 100 g sølv. I dette tilfælde bliver sølv over tid mørkere, men palladium gør det ikke.
2. Med platin er den største forskel den specifikke vægtfylde. Palladium er lettere, mindre tæt (næsten halvdelen) og opløses i opvarmet salpetersyre. Når det kontrolleres med et reagens fra aqua regia og en 10 % koncentration af kaliumiodid, vil palladium reagere, men platin vil ikke.
3. I dag sammenlignes palladium med guld kun på investeringsområdet. Her er dette sjældne metal trygt foran sin mere kendte konkurrent. I nærvær af en palladiumligatur mister guld ikke værdi.

Ædelbart palladium er meget udbredt inden for forskellige områder. For eksempel bruges det i olieproduktion som en katalysator. Metallet finder en lignende anvendelse i organisk syntese eller hydrogenering, i arbejdet med fedtstoffer. Brint renses gennem palladium ved diffusion af materialer, oftest anvendes legeringer af palladium og yttrium. I sin rene form bruges det til reversibel ophobning af dette stof.

I den medicinske industri bruges palladium til fremstilling af tandproteser, og det bruges i pacemakere. Palladium-103 isotop bruges i brachioterapi af onkologiske sygdomme.

Brugen af ​​denne platinoid i elektronik er meget værdsat. I form af klorid bruges det som en aktivator ved plettering ved galvanisering, hvilket hjælper med at udfælde kobber. I elektriske kontakter bruges det som et ikke-oxiderbart og uopløseligt element. Dette metal kan findes i keramiske kondensatorer, der bruges til produktion af tv- og radioudstyr.

Inden for smykkefremstilling er palladium bedst kendt som en ligatur til fremstilling af hvidguld. Som en uafhængig komponent er palladium legeret med sølv og platin i et forhold på 50:50 eller 85:15 dele. Vielsesringe og andre smykker er værdsat, diamanter ser spektakulære ud i palladium omgivelser. Dette metal bruges også som råmateriale til fremstilling af mønter og medaljer produceret i begrænsede oplag til erindringsbegivenheder.

Når du vælger palladium smykker, er det meget vigtigt at være opmærksom på deres sammensætning. I EU-landene, hvor brugen af ​​nikkel er forbudt, præsenteres kun 950 karat metallet i en legering med platin. I Rusland er der stadig tilsætningsstoffer i form af dette giftige metal, som kan fremkalde alvorlige allergier.

Man skal huske på, at den moderne smykkeindustri primært repræsenterer mænds smykker med dette metal. Palladium manchetknapper og slips clips ser ædle og elegante ud. Palladium sæler og krydser ser interessante ud.

Kvinders smykker er oftest lavet i en kombineret version, med emaljeindsatser, med ædelsten. Ringe, øreringe, armbånd og vedhæng fra det ser interessante ud - du kan vælge muligheder efter din smag.

Palladium smykker er stadig ret sjældne, men dette metal er til stede i mange legeringer. Derfor er det værd at overveje dets funktioner, når man plejer metalprodukter. De grundlæggende anbefalinger vil forblive de samme som for platin.

1. Kemisk rensning med bløde klude anbefales med jævne mellemrum.
2. Våd pleje af tungt snavs udføres ved hjælp af en svag sæbe (alkalisk) opløsning.
3. Der findes specielle servietter til rengøring af smykker. De kan bruges, hvis du ikke ønsker at behandle med væske.
4. Ridser på palladium er stort set umulige. Hvis det er beskadiget, vil det kræve en professionel polering; du vil ikke være i stand til at slibe det i hånden.
5. Det anbefales ikke at opbevare genstande lavet af platinoider, inklusive palladium, sammen med sølv og guld. Denne skødesløshed kan beskadige blødere metaller.

For information om, hvordan man adskiller guld, palladium og platin i nærvær af kobber, se næste video.