Wszystko o palladu

Pallad - gdzie jest wydobywany, czym jest i jak wygląda metal? Wszystkie te pytania pojawiają się dość często, ponieważ nazwa pierwiastka chemicznego pozostaje na ustach wszystkich dzięki jubilerom i raportom giełdowym. Nie mniej interesujące są metody ekstrakcji i właściwości, próbka i porównanie z platyną. Aby znaleźć najbardziej kompletne odpowiedzi, musisz jak najdokładniej przestudiować informacje o palladu - metalu, który powstał w głębinach kosmosu.

Pierwiastek chemiczny pallad (Palladium), oznaczony łacińskimi literami Pd, jest znany każdemu uczniowi. Ten szlachetny metal należy do grupy platynoidów. W układzie okresowym przypisano mu liczbę atomową 46. Pallad wygląda jak srebrno-biały metal, który jest niezwykle rzadki w naturze. Najczęściej można go znaleźć w minerałach wieloskładnikowych.

Próbkę palladu w biżuterii najczęściej wskazują inne metale. Zwykle do tych celów używa się złota lub srebra. Monety okolicznościowe o wysokiej wartości wykonane są z czystego metalu gatunku 999. W sztabkach i wyrobach najczęściej spotykane są następujące oznaczenia probiercze: 500, 850, 900, 950 i 990.

Metal otrzymał swoją nazwę dzięki łańcuchowi wypadków. Według legend starożytnej Grecji, drewniana twarz bogini Pallas Ateny, która spadła z nieba, została nazwana Palladium - talizmanem strzegącym murów Troi. Kiedy astronom z Niemiec odkrył w 1802 nowe ciało niebieskie (asteroidę), nazwał je Pallas.Po pewnym czasie odkryto pierwiastek chemiczny, który otrzymał podobną nazwę ze względu na popularyzację dawno zapomnianego mitu w Europie.

Jednakże, pallad zasługuje na swoją nazwę... Pojawienie się nowego metalu również nie obyło się bez wielu mistyfikacji. Na przykład jego pojawienie się zostało ogłoszone około rok przed prawdziwym odkryciem pierwiastka chemicznego. Co więcej, zamiast naukowej prezentacji, próbka została wysłana do handlarza specjalizującego się w sprzedaży minerałów w Londynie. Wystawiony kruszec wywołał powszechną ekscytację, a mimo to został nabyty przez naukowca chemicznego.

Oczywiście nowy właściciel „palladu” nie kupił go w celu wzbogacenia. Próbując zdemaskować fałszerstwo, chemik Chenevix dołożył wszelkich starań, aby udowodnić sztuczne pochodzenie swojego nabytku. Ogłoszono, że jest to stop rtęci i platyny, zsyntetyzowany zgodnie z wcześniej zatwierdzoną metodą rosyjskiego naukowca Musina-Puszkina. W odpowiedzi na ujawnienie w prasie pojawił się nowy raport: sprzedawca oferował sowitą nagrodę każdemu, kto potrafił zsyntetyzować pallad.

Po tym pojawił się również tajemniczy anonim. Okazało się, że był nim William Hyde Wollaston, znany wówczas jako jeden z pionierów promieniowania UV, projektant goniometru i refraktometru, czyli osoba znana i ceniona... To on w trakcie eksperymentów z surową platyną był w stanie oddzielić od niej najpierw pallad, a następnie rod, które są obecne w kompozycji w postaci zanieczyszczeń. Jako dowód Wollaston przedstawił wyniki eksperymentów.

Ciekawe, że po raz pierwszy udało się wyizolować pallad z rudy pozyskiwanej na ziemiach Ameryki Południowej... Właściwie i tutaj był łańcuch szczęśliwych wypadków. Pierwotnym celem eksperymentów Wollastona było oddzielenie czystej platyny od zanieczyszczeń rtęci i złota. W tym celu użył roztworu kwasu azotowego i solnego, znanego jako woda królewska, a następnie wytrącił potrzebny mu pierwiastek amoniakiem. Wyniki eksperymentów były dość nieoczekiwane - ciecz zmieniła kolor na różowy.

W dalszych próbach znalezienia przyczyn niezwykłego zabarwienia chemik użył różnych substancji. Oprócz czystej platyny udało mu się uzyskać ten sam pallad – metal lżejszy od rtęci, o niezwykłej jasnosrebrnej barwie. Rok później z pozostałego osadu wyizolował również inny pierwiastek chemiczny zwany rodem.

Kiedy ujawniono historię powstania palladu, nie było wątpliwości co do istnienia nowego metalu. Obliczenia naukowe i dokładne wyniki eksperymentów chemicznych z łatwością potwierdziły słowa Wollastona. Od 1805 roku pallad jest rozpoznawany przez społeczność światową.

Pallad to metal o symbolu Pd i ustalonym amu. 106,42 (1) został uwzględniony w skróconym układzie okresowym podczas jego tworzenia. Czysty kolor jest srebrzystobiały, zbliżony do srebra lub rtęci. Metal składa się ze stabilnych izotopów następujących typów: 110Pd, 108Pd, 106Pd, 105Pd, 104Pd, 102Pd. Wśród składników obecny jest również izotop 107Pd, który ma radioaktywność i bardzo długi okres półtrwania substancji.

Izotopy palladu mogą być produktem ubocznym reakcji jądrowej. Sam metal w ogóle nie jest radioaktywny. Jego właściwości chemiczne i fizyczne mają następujące znaczenie:

• temperatura wrzenia - 2940 stopni;
• topi się w temperaturze 1554 stopni;
• gęstość 12,02 g/cm3;
• niska twardość - jest to miękki metal o wskaźniku 373 MPa;
• nie rozpuszcza się w wodzie;
• nie ma reakcji na hydrat amoniaku, rozcieńczone kwasy i zasady.

Pallad ma wysoką ciągliwość i ciągliwość i nadaje się do ciągnienia drutu. Jego właściwości mechaniczne można poprawić poprzez dodanie do stopu rodu, rutenu, niklu lub kobaltu. Odczynnikiem, w którym rozpuszcza się pallad jest „aqua regia”.W tym jest podobny do platyny. Sam pallad jest cenny jako odczynnik chemiczny, ponieważ rozpuszcza wodór, aw powietrzu zachodzi aktywne parowanie bardziej lotnej substancji.

Czysty pallad nie magnetyzuje się. Ale produkty z niego wykonane mogą mieć takie właściwości. Nikiel i kobalt są wrażliwe na magnes w stopach z palladem. W połączeniu ze złotem to ostatnie je rozjaśnia, nadaje lekki srebrny odcień nawet w objętości 1-2%. Tytan nawet w minimalnych proporcjach zwiększa swoją odporność na kwasy solny i siarkowy.

Formuła tlenku palladu to PdO, utlenianie następuje w kontakcie z tlenem tylko po podgrzaniu powyżej 300-350 stopni. Następnie na powierzchni pojawia się charakterystyczny zmatowiały film. Przy dalszym ogrzewaniu do 850 stopni i powyżej następuje rozkład na czyste elementy, przywrócone zostają oryginalne właściwości.

W przeciwieństwie do wielu innych platynoidów, pallad występuje w swojej natywnej formie, ta forma nazywa się allopalladium. W czystej postaci jest otrzymywany wyłącznie środkami chemicznymi. Pallad jest obecny na słońcu, w meteorytach żelaznych jego udział sięga 7,7 g na 1 tonę Główne rezerwy w skorupie ziemskiej koncentrują się w Rosji, w Transwalu, w Kolumbii.

Przybliżoną objętość palladu we wnętrznościach ziemi szacuje się na 6%, w tym przewyższa złoto. Niemniej jednak metal nadal należy do kategorii rzadkich i cennych. Separacja chemiczna obejmuje towarzyszącą jej ekstrakcję platyny, minerałów lub metali. Najczęściej trzeba go oddzielić od powiązanych elementów.

Na przykład, platyna palladowa w złożu Norylsk zawiera do 40% palladu, a porpecyt (rodzaj rodzimego złota wydobywanego w Brazylii) – do 10%... Główne złoża i rezerwy tego metalu są skoncentrowane w Rosji: na Półwyspie Kolskim, w górach Uralu. Istnieją niezagospodarowane, naftaliny obiekty. To są złoża Norylska tego cennego metalu.

Pallad jest produkowany na wiele sposobów. Czysty metal można wyizolować poprzez przemysłowe wydobycie rud zawierających grupy platynowe. Wykorzystywane są złoża typu pierwotnego (pierwotnego) i sypkiego. Po drodze wydobywa się pallad, w Afryce Południowej i Federacji Rosyjskiej, głównie ze złóż platyny i niklu. Czysty metal pozyskiwany jest w rafineriach, gdzie jest wyodrębniany i zagęszczany we wlewki lub magazynowany w postaci proszku.

W złożach pierwotnych możliwa jest tylko produkcja skojarzona palladu. W stanie sypkim lub wtórnym jest uzyskiwany w czystej postaci. Jeżeli zagospodarowanie złóż odbywa się w kamieniołomie – metodą odkrywkową – rudę wydobywa się za pomocą sprzętu do robót ziemnych. W kopalniach wiercone są otwory w miąższości warstwy rudy, układane są materiały wybuchowe. Po detonacji gleba jest rafinowana, unosi się na powierzchnię i wysyłana jest do wzbogacenia.

Obróbka skał mineralnych w celu wyizolowania cennych metali i innych składników jest procesem długotrwałym i pracochłonnym. To on jest nazywany wzbogaceniem. Średnio 1 tona takich surowców stanowi nie więcej niż 6 g cennej substancji. Sztuczny wzrost udziału metali poprzez wytwarzanie koncentratu zawierającego platynę pomaga zwiększyć ten udział. Przetworzona w ten sposób ruda daje do 1,4 kg palladu na 1 tonę surowca.

Dalsza produkcja palladu odbywa się w rafineriach. To tutaj przeprowadzana jest izolacja pierwiastka chemicznego w jego czystej postaci.Następuje to poprzez odsiewanie zanieczyszczeń przez powinowactwo, po którym pallad zamienia się w proszek lub stapia w granulki, wlewki. Cała produkcja – od przemysłowego zagospodarowania złóż po wyprowadzenie gotowego metalu z zakładu – trwa około 6 tygodni.

Wszystkie istniejące odmiany stopów palladu są znormalizowane przez wymagania GOST. W Federacji Rosyjskiej ustalono następujące proporcje: 50% lub 85% palladu. W Europie i Ameryce Północnej stop bazowy ma próbę 950, co oznacza, że ​​zawiera 95% czystego palladu i 5% platyny. W Rosji występuje najwyższe stężenie - 999 g metalu na 1 kg, który jest używany do bicia monet i medali okolicznościowych i okolicznościowych.

W stopach z przewagą palladu można wyróżnić następujące grupy połączeń metali:

• z platyną;
• z irydem;
• z miedzią lub kobaltem i srebrem;
• z czystym srebrem;
• z tytanem.

Zastosowanie tych związków w dużej mierze zależy od konkretnych zadań. Na przykład, W jubilerstwie najczęściej stosowane są stopy palladu ze srebrem... Stosowane są tu również związki ze złotem lub platyną. Stopy palladowo-irydowe wykorzystywane są do produkcji półfabrykatów przemysłowych, powstają w procesie deformacji metodą na gorąco i na zimno.

Różnice między metalami często poszukuje się zarówno w grupach uzyskanych z tej samej rudy, jak iw gatunkach niespokrewnionych. Jest to szczególnie często wykonywane przy wyborze biżuterii, kiedy trzeba odróżnić pallad od srebra, białego złota lub platyny, aby określić, która wersja stopu jest lepsza. To, co należy wziąć pod uwagę przy porównywaniu palladu z innymi metalami, najlepiej omówić bardziej szczegółowo.

1. Zewnętrznie pallad jest praktycznie nie do odróżnienia od srebra. Jednocześnie różnica w cenie między nimi jest znacząca: 1 g palladu kosztuje aż 100 g srebra. W tym przypadku z biegiem czasu srebro ciemnieje, ale pallad nie.
2. W przypadku platyny główną różnicą jest ciężar właściwy. Pallad jest lżejszy, mniej gęsty (prawie o połowę) i rozpuszcza się w ogrzanym kwasie azotowym. Po sprawdzeniu odczynnikiem z wody królewskiej i 10% stężeniem jodku potasu, pallad zareaguje, ale nie platyna.
3. Dziś pallad porównywany jest do złota tylko w dziedzinie inwestycji. Tutaj ten rzadki metal z pewnością wyprzedza swojego bardziej znanego konkurenta. W obecności ligatur palladowych złoto nie traci na wartości.

Cenny pallad jest szeroko stosowany w różnych dziedzinach. Na przykład w produkcji ropy naftowej jest używany jako katalizator. Metal znajduje podobne zastosowanie w syntezie organicznej lub uwodornianiu, w pracy z tłuszczami. Wodór jest oczyszczany przez pallad poprzez dyfuzję materiałów, najczęściej stosuje się stopy palladu i itru. W czystej postaci służy do odwracalnej akumulacji tej substancji.

W przemyśle medycznym pallad jest używany do produkcji protez i jest używany w rozrusznikach serca. Izotop palladu-103 znajduje zastosowanie w brachioterapii chorób onkologicznych.

Zastosowanie tego platynoidu w elektronice jest bardzo cenione. W postaci chlorku jest stosowany jako aktywator w galwanizacji, pomagając wytrącić miedź. W stykach elektrycznych jest stosowany jako pierwiastek nieutleniony i nierozpuszczalny. Metal ten można znaleźć w kondensatorach ceramicznych stosowanych w produkcji sprzętu telewizyjnego i radiowego.

W tworzeniu biżuterii pallad jest najbardziej znany jako ligatura do produkcji białego złota. Jako niezależny składnik, pallad jest stopiony ze srebrem i platyną w proporcjach 50:50 lub 85:15 części. Doceniane są obrączki ślubne i inna biżuteria, diamenty wyglądają spektakularnie w oprawie palladowej. Metal ten jest również wykorzystywany jako surowiec do produkcji monet i medali produkowanych w limitowanych edycjach na imprezy okolicznościowe.

Przy wyborze biżuterii palladowej bardzo ważne jest zwrócenie uwagi na ich skład. W krajach UE, w których użycie niklu jest zabronione, tylko 950-karatowy metal występuje w stopie z platyną. W Rosji nadal istnieją dodatki w postaci tego toksycznego metalu, które mogą wywoływać ciężkie alergie.

Należy pamiętać, że współczesna branża jubilerska reprezentuje głównie biżuterię męską z tym metalem. Spinki do mankietów i spinki do krawata z palladu wyglądają szlachetnie i elegancko. Ciekawie wyglądają pieczęcie i krzyże palladowe.

Biżuteria damska najczęściej wykonywana jest w wersji łączonej, z wstawkami emaliowanymi, z kamieniami szlachetnymi. Pierścionki, kolczyki, bransoletki i wisiorki z niej wyglądają interesująco - możesz wybrać opcje według własnych upodobań.

Biżuteria z palladu jest wciąż dość rzadka, ale ten metal występuje w wielu stopach. W związku z tym warto rozważyć jego cechy podczas pielęgnacji wyrobów metalowych. Podstawowe zalecenia pozostaną takie same jak dla platyny.

1. Od czasu do czasu zaleca się czyszczenie na sucho miękkimi szmatkami.
2. Pielęgnacja na mokro ciężkich zabrudzeń wykonywana jest przy użyciu słabego roztworu mydła (alkalicznego).
3. Do czyszczenia biżuterii dostępne są specjalne chusteczki. Mogą być używane, jeśli nie chcesz leczyć płynami.
4. Zarysowania palladu są praktycznie niemożliwe. Jeśli jest uszkodzona, będzie wymagała profesjonalnego polerowania, nie da się jej wyszlifować ręcznie.
5. Nie zaleca się przechowywania przedmiotów wykonanych z platynoidów, w tym palladu, razem ze srebrnymi i złotymi. Ta nieostrożność może uszkodzić bardziej miękkie metale.

Aby uzyskać informacje o tym, jak oddzielić złoto, pallad i platynę w obecności miedzi, zobacz następny film.