Что такое Палладий: описание, цена и где используется

Палладий – одна из разновидностей драгоценных металлов, которая получила достаточно широкое распространение в различных отраслях. К примеру, палладий используется при создании разнообразных ювелирных украшений. Этот металл также характеризуется уникальными физическими и химическими свойствами, относительно низкой стоимостью и схожестью с платиной, что также положительно сказывается на его популярности. В этом материале более подробно будет рассматриваться его практическое использование, а также все особенности.

История появления

Палладий – пластичный минерал, обладающий серебристо-белым цветом. Из-за своих свойств палладий выглядит как платина. Однако сразу стоит отметить, что он относится к категории платиновых минералов, потому подобное сходство легко объяснить.

паладий

В первых годах XIX ст. английский химик В. Волластон, очищая платину от примесей, получил осадок неожиданного цвета. Это дало основание предположить о существовании нового химического элемента, который получил название «палладий».  

Далее последовала череда интригующих событий. Через торговца минералами Волластон анонимно выставил слиток на продажу, завив, что это новый металл – палладий. Нашлись желающие опровергнуть открытие нового химического элемента. Научные споры то утихали, то возобновлялись, но оставались безрезультатными.  

Чтобы подогреть интерес, Волластон, опять-таки анонимно, предложил премию тому, кто создаст этот металл искусственно, но никто так и не смог этого сделать. И только в 1805 г., на заседании Королевского общества, химик доложил о том, как был получен палладий, и что он является автором анонимных публикаций.   

Палладий в природе

В природе невозможно найти металл в чистом виде, палладий всегда находится в примесях с другими минералами. На текущий момент науке известно примерно 30 минералов, с которыми он может находиться в сочетании.

По внешнему виду палладий очень схож с платиной, из-за чего эти драгоценные металлы достаточно часто путали. Стоит отметить, что в некоторых месторождениях эти металлы добываются совместно, а для их отделения впоследствии используется химическая обработка. В некоторых случаях палладий может вкрапляться в золотые жилы, тогда формируется их соединение.

По большей части палладий на Земле появляется в результате падения метеоритов. Кристаллы палладия в больших объемах содержатся в инопланетных осколках.

Существуют несколько разновидностей месторождений, где можно найти палладий. Сразу стоит отметить, что его практически невозможно найти в виде самородков, поэтому возникает необходимость в проведении химической обработки для удаления примесей и выделения непосредственно металла.

Все месторождения палладия условно можно разделить на две большие категории:

  • Месторождения в районах рудных залежей. Здесь находятся самородки, которые копились в течение множества лет;
  • Коренные месторождения. Содержат соединения палладия с другими примесями.

При этом существует два основных способа работы с месторождениями палладия – шахтная и карьерная. Первый вариант требует предварительного создания шахт, то есть системы подземного туннеля. Здесь производятся подрывы пластов земли, которая впоследствии будет обрабатываться ручным или механическим способом для выделения палладия.

Карьерный способ подразумевает привлечение тяжелой землеройной техники, при помощи которой будет транспортироваться руда. Лидерами по добыче палладия являются Российская Федерация и ЮАР.

На текущий момент специалисты расходятся в понимании общего количества запасов палладия на Земле. Некоторые уверены, что его запасы превышают запасы золота в 2-3 раза, а некоторые, что наоборот уступают примерно в 20 раз.

Запасы палладия в мире

Палладий – редкий металл, его содержание по массе в земной коре – 6,3·10-7 %. Точной оценки его запасов нет. Одни издания публикуют информацию, что палладий превышает запасы золота в 2-3 раза, другие источники утверждают: его количество на порядок меньше.

Pd – металл платиновой группы. Входит в состав 3-х десятков минералов, а также находится в виде самородков и россыпей. Встречается в «компании» благородных металлов, особенно часто с платиной и золотом (палладистая платина, палладистое золото, порпецит).  В чистом виде палладий еще не попадался.

Богатые месторождения открыты в России, Африке, Северной Америке, Австралии, Колумбии, на Аляске. Палладий находится не только в земной коре, но и в космосе, откуда «прилетает» в составе метеоритов.

Добыча палладия

98% палладия добывают из платиновых, медно-никелевых и хромовых руд. Половина мировой добычи приходится на Россию (Норильск, Мурманская обл., Урал). На втором месте по добыче находится ЮАР (Бушвельдский комплекс, ок. 40%), затем следует Канада, США, Зимбабве. 

Мировой лидер по производству палладия – Норильский горно-металлургический комбинат (40%).

добыча палладия

Классификация

В таблице Менделеева палладий находится в 10-й группе 5-го периода, под номером 46. Это пластичный переходный благородный металл из платиновой группы, в которую также входят осмий, иридий, рутений, родий, платина. С этими металлами палладий имеет похожие свойства и применение.

Изотопы

В составе природного палладия 6 изотопов, с массовыми числами 102, 104, 105, 106, 108, 110. Все они стабильны.  

Существует 37 искусственных изотопов, с массовыми числами 91-128, и 13 ядерных изомеров. Самый долгоживущий из них – 107Pd (период полураспада 6,5 млн лет). Самый известный – 103 Pd – используется для лечения опухолей. 

Свойства палладия

Палладий (Palladium) – металл серебристого цвета, очень похож на платину, только легче. Атомная масса – 106,42 а. е. м. Имеет гранецентрированную кубическую решетку.

Физические свойства

Радиус атома  1,37·10 -14 м 
Теплопроводность (300 К)  71,8 Вт/(м·K) 
Температура кипения  2940 °С  
Уд. теплота испарения  372,4 кДж/моль 
Температура плавления в градусах 1554  
Уд. теплота плавления  17,24 кДж/моль 
Твердость (по Моосу, по Бринеллю)  5,0 (из 10), 52 кгс/мм2 
Удельное электрическое сопротивление  (при 20 °С)  1,07·10-7 Ом·м 

 

Предел прочности при растяжении (при 20 °С)  14 кг/мм2 
Плотность (при 20 °С, > 1554°С)  12,02 г/см3, 10,38 г/см3   
Удельная теплоемкость 

(25 °С ) 

0,0584 кал/г·град 
Коэффициент линейного расширения (0-100 °С)  1,17·10 -5 1/К 
Относительное удлинение (отожженный)  55%  
Магнитные свойства  парамагнетик 

В 2,5 раза металл тверже при холодной обработке, после отжига становится мягче. Температура плавления самая низкая среди химических элементов платиновой группы.

Химические свойства

Молярная масса 106,42 г/моль
Сокращенная электронная формула [Kr] 4d10
Электронно-графическая формула K2 L8 M18 N18
Ковалентный радиус 128 Пм
Валентность II, IV
Валентные электроны 10
Степени окисления 0, +1, + 2, +3, + 4
Энергия ионизации 804,2 кДж/моль 

По химической стойкости палладий слабее «коллег» своей группы. На воздухе без подогрева реагирует с царской водкой, при нагревании – с азотной и серной кислотами. Инертен по отношению к воде, неконцентрированным кислотам и щелочам, аммиаку. На воздухе Pd окисляется при нагревании до 850 °С, затем металл светлеет. 

Палладий обладает высокой поглощательной способностью в отношении газов. Слиток впитывает 850-кратный объем водорода, «чернь» еще более продуктивна, а пластина размерами 1× 1× 0,1 см пропускает за 1 мин 40 см3 этого газа. Благодаря способности поглощать газы, 75% этого металла используется в производстве автомобильных катализаторов. 

Оптические свойства

Под воздействием световых лучей Pd не светится, свой цвет не изменяет. 

Сферы использования палладия

кольцо из палладия

Данный элемент больше всего используется в следующих видах деятельности человека:

  • Химическая промышленность. Здесь палладий проявил себя в качестве крайне популярного катализатора, который показывает высокую эффективность при обработке нефти и рафинации жиров. Если же обратить внимание на электрохимию, то здесь палладий используется в качестве ключа к проведению гальванической металлизации диэлектриков. К тому же, палладий позволяет очищать водород.
  • Электротехника. В этой отрасли главное преимущество металла заключается в его устойчивости к сульфидами, благодаря чему его используют в качестве покрытия. К примеру, он позволяет изготавливать вольтагометры высокой точности. Также свойства палладия привели к его активному использованию при производстве керамических конденсаторов. Более того, он использовался при создании радиодеталей, например контактах переключателях контроль-самопишущих машин.
  • Ювелирные украшения. Палладий используется для создания белого золота, поскольку его содержание в лигатуре позволяет изменить желтый оттенок на серебристо-белый.
  • Медицина. Палладий используется при создании определенной категории лекарственных средств, предназначенных для борьбы с раком и опухолями. Также металл получил широкое распространение в стоматологии, где он необходим при создании протезов. В редких случаях используется для создания медицинских инструментов и кардиостимуляторов.

Плюсы и минусы палладия

Положительные свойства металла:

  • легкость;  
  • прочность; 
  • пластичность; 
  • гипоаллергенность; 
  • высокие каталитические качества; 
  • слабая окисляемость. 

Ювелирные изделия из палладия не покрываются налетом и десятилетиями сохраняют первоначальный вид.  

К главным недостаткам относится редкость металла и резкие скачки цен вверх-вниз, поэтому рискованно покупать палладий с целью инвестирования.

Как отличить палладий от других металлов

Палладий очень активно используется в электротехнике, при создании проводки и оборудования для различных транспортных средств: морских, космических и воздухоплавательных. Существуют различные способы его использования: некоторые подразумевают напыление, а некоторые — создание компонентов из цельного палладия. Палладий легко отличить от серебра потому, что он сохраняет свою светлость и блеск в любых соединениях. Два эти металла достаточно часто совместно используются при создании оборудования.

В том случае, если необходимо обеспечение устойчивости к сульфидам, а также защиту от окисления, то палладий также используется в качестве замены серебру. Сюда можно отнести следующие категории радиотехнических компонентов:

  • Компьютерные печатные платы;
  • Военные платы;
  • Металлическая сердцевина резисторов;
  • Проволока из реохорд;
  • Потенциометры.

Изделия из палладия активно используются при создании многих устройств. Это объясняется тем, что применение палладия позволяет существенно упростить их схемы, а также обеспечить лучшие эксплуатационные свойства.

Цена

Цена палладия за грамм в декабре 2021 г. колебалась в пределах 60-64 $, превысив цену на золото. Максимум был отмечен в феврале 2020 г. – 2795$ за унцию (31,103 г). Цена за 1 кг порошка хлорид палладия в среднем не превышает 1 тыс. руб.

Цены на лом зависят от процентного содержания палладия. В чистом виде цена составляет 5300-5600 руб./г, при 20% примесей – не менее 1000 руб./г, при 25% других металлов – 320 руб./г.

Как не купить подделку

В пользу палладия говорит безупречный вид изделия. Если предмет тусклый, деформированный, вероятность того, что он сделан из палладия, ничтожно малая. Чтобы не приобрести подделку, нужно показать изделие ювелиру-оценщику.

Если на украшении проба иная, чем 500 или 850 – это также не палладий.

Третий способ, как определить палладий в домашних условиях, – это найти плотность металла, из которого изготовлено изделие. Для этого нужно определить вес, с точностью до сотых грамма, и объем, погружая изделие в дистиллированную воду и взвешивая результат до и после погружения. Чтобы узнать плотность, измеренный вес делится на объем.

Советы по уходу за изделиями из палладия, хранение

Палладию не свойственно тускнеть, он устойчив к деформациям, но все-таки, чтобы ювелирные изделия из этого металла служили вечно, желательно избегать ударов, механических повреждений, контактов с агрессивными средами. Изделия из палладия хранят отдельно от украшений из других металлов.  

В домашних условиях палладиевые изделия чистят салфеткой, пропитанной специальным раствором (продается в ювелирных магазинах), или моют в слабом мыльном растворе и протирают сухой салфеткой. Вернуть блеск и скрыть микроцарапины, которые неизбежно появляются со временем, поможет полировка в ювелирной мастерской.  

Украшения из палладия и пробы металла

В некоторых случаях палладий может обладать ценой за грамм, как настоящее золото. Для того чтобы определить стоимость конкретного образца палладия, требуется определить его пробу. Наиболее распространенными пробами являются 500 и 850. Высшая проба дает максимальную цену, при этом цена будет расти по мере роста партии до значительных объемов.

обручальное кольцо из паладия
Обручальное кольцо, выполненное из палладия

Однако стоит отметить, что палладий практически не используется в качестве чистого металла для создания ювелирных украшений, поскольку он слишком пластичный. Поэтому он либо добавляется к другим драгоценным металлам, либо разбавляется сам.

С точки зрения цен палладий находится на третьем месте среди всех драгоценных металлов, уступая только золоту и платине.

В чистом виде палладий в среднем стоит 1300-1400 рублей за грамм. Цена изделия при этом будет определяться процентным содержанием палладия. К примеру, при содержании металла от 18 до 28% цена колеблется в диапазоне от 230 до 360 рублей за грамм, а если содержание превышает 80%, то цена начинается от 1000 рублей за грамм.

Палладий, также как и золото, серебро, платина был признан инвестиционным продуктом. Единственное условие – требуется 999-ая проба металла. Для инвестиций выпускаются специальные инвестиционные монеты, также доступна возможность вложиться в металлический счет в банке.

Для того чтобы проверить палладий в домашних условиях, требуется опустить его в горячую азотную кислоту. Настоящий палладий в ней растворится.

Как отличить от других металлов

Определить палладий «на глаз» сложно и отличить его от других серебристо-белых металлов невозможно. Идентификацию проводят специальными способами.                   

От серебра

Палладий, в отличие от серебра, не чернеет, сохраняет блеск. У металлов почти одинаковый удельный вес, серебро вдвое мягче.  

На воздухе серебро не окисляется даже при нагревании, палладий же покрывается окисной пленкой при температуре 300-850 °C. 

 От платины

Металл, названный в честь астероида Паллада, тверже и почти вдвое легче платины. Он реагирует на смесь, состоящую из царской водки и 10% йодида калия, в отношении которой Pt показывает стойкость.  

В каких радиодеталях содержится палладий

Использование чистого палладия в радиодеталях возможно, благодаря устойчивости металла к окислению, поэтому им покрывают контакты и некоторые проводники в дорогостоящих электроизмерительных и радиотехнических приборах. Чаще палладий используется в виде сплавов. Перечень приборов и радиодеталей, в которых можно обнаружить этот металл, обширный:

  • керамические конденсаторы, платы для компьютеров времен СССР;  
  • оболочки потенциометров;  
  • электрические разъемы;  
  • сердцевины резисторов; 
  • шаговые искатели; 
  • некоторые высокочастотные генераторы; 
  • измерители иммитанса;  
  • самописцы.  

Радиодетали, содержащие палладий, сдаются в специальные пункты по приему металлолома. 

 Ответы и вопросы

Ответим на несколько часто задаваемых вопросов о металле Палладий.

Где можно найти палладий в быту

Палладий присутствует в ювелирных украшениях. Радиодетали, в которых находится этот металл, применяются преимущественно в дорогостоящих и высокоточных приборах военной, авиационной и космической техники.   

Какая проба у палладия

Пробы палладия – 500 и 850, что означает 50% и 85% содержания чистого металла в сплаве. В качестве примесей используются никель, золото, медь.   

Чем растворяется палладий

Данный металл растворяется в царской водке и в горячей азотной и серной кислотах. Полученный раствор приобретает насыщенный коричневый цвет. 

Добавить комментарий
Adblock
detector