Якого кольору метал паладій
Паладій
Зовні паладій сильно нагадує срібло та платину, проте він помітно легший та м'який. Він входить до групи платинових металів, причому, поряд із самою платиною в природі може зустрічатися у самородному стані. Зазвичай це суміш золота, срібла, паладію та іридію. На сьогодні відкрито лише кілька родовищ паладистої платини (до 40% Pd).
В цілому ж це вкрай рідкісний метал, який зустрічається в різних сполуках: алмазні розсипи у Британській Гвінеї – у складі потариту (PdHg, де вміст паладію досягає 34,8%), самородне золото у Бразилії – порпецит (Pd – 10-11%) . Нарешті, паладій знаходять у кам'яних та залізних метеоритах – приблизно 2-7 грамів на тонну.
Фізичні властивості
Паладій – це метал платинової групи. Колір паладію – сріблясто-білий, що більше нагадує забарвлення срібла. Основні фізичні властивості елемента:
- твердість (щільність) – 12,02 г/см3 (у срібла – 10,49 г/см3, у платини – 21,40 г/см3)
- температура плавлення - 1552 ° С
- температура кипіння - 3980 ° С
- межа міцності на розтяг - 18,5 кг/мм 2 (додавання 4% рутенію і 1% родію збільшує цей показник в 2 рази)
Метал Pd настільки м'який, що зручно обробляється при кімнатній температурі. При цьому йому притаманна така властивість, як дворазове збільшення твердості при холодному куванні. Основними способами обробки паладію виступають холодна прокатка і штампування.
Хімічні властивості
Паладій унікальний свого роду з погляду будови зовнішньої електронної оболонки. Вона заповнена повністю, тому метал має неймовірно високу хімічну стійкість. Однак протистояти дії сильних окислювачів Pd може лише до рівня 500°С.Паладій бере участь у освіті великої кількості комплексних сполук, які широко застосовують у різних галузях промисловості.
Де застосовується паладій?
Очевидно, що такий метал не могла оминути стороною ювелірна промисловість. Паладій дуже гарний, особливо в поєднанні з камінням, ніколи не тьмяніє і добре обробляється. Цей метал використовується для відбілювання золота: частка паладію в білому золоті становить 1/7 частина.
Pd відносно дешевий, тому є найдоступнішим з усієї лінійки платинових металів. Якщо врахувати, що паладій наділений основними властивостями елементів цієї групи, з його допомогою вдається значно здешевити виробництво різних виробів, наприклад, зубних протезів чи деяких деталей складної електротехніки.
Ще одна цікава якість паладію – його реакція на контакт із чадним газом. Як відомо окис вуглецю CO є вкрай небезпечною отрутою, яка не має запаху, кольору та смаку. Звичайний папірець, змочений у розчині хлористого паладію, миттєво відреагує на перевищення вмісту CO в повітрі (понад 0,02 мг/л): він почорніє, оскільки в контакті з СО з'єднання PdCl2 починає відновлюватися в паладієву чернь.
Використовується паладій і в протигазах: невелика добавка Pd виступає тут як найпростіший каталізатор доокислення повітря.
Паладій: ціна
Але що дорожче – паладій чи золото? Платина чи паладій? Відповісти на це питання допоможе порівняння ціни грама кожного з цих металів (станом на середину 2015 року):
- Золото – $37,8
- Платина - $34,6
- Паладій - $ 21,7
- Срібло – $0,5
Паладій - унікальні властивості та затребуваність металу
Назва цього металу пов'язана з грізною грецькою богинею.За красою він може посперечатися з головними шляхетними металами. Паладій однаково необхідний ювелірам та промисловцям.
Що являє собою
Паладій - це метал біло-сріблястого кольору, 46-й елемент таблиці Менделєєва.
За звичайних умов виглядає як сріблясто-біла речовина з металевим блиском.
Входить до групи платиноїдів, за ювелірною класифікацією шляхетний метал.
Фізико-хімічні властивості
Паладій наділений тими самими фізичними властивостями, як і платина – ковкість, тягучість, структура решітки.
Але існують особливості. Він парамагнітний, з платиноїдів – легкоплавкий, але хімічно активний, вразливий до окислювачів.
| Властивості атома | |
|---|---|
| Назва, символ, номер | Паладій / Palladium (Pd), 46 |
| Атомна маса (молярна маса) |
106,42(1) а. е. м. (г/моль) |
| Електронна конфігурація | [Kr] 4d10 |
| Радіус атома | 137 пм |
| Хімічні властивості | |
| Ковалентний радіус | 128 пм |
| Радіус іона | (+4e) 65 (+2e) 80 пм |
| Електронегативність | 2,20 (шкала Полінга) |
| Електродний потенціал | +0,987 |
| Ступені окислення | 0, +1, +2 (найчастіше), +3, +4 (часто) |
| Енергія іонізації (Перший електрон) |
803,5(8,33) кДж/моль (еВ) |
| Термодинамічні властивості простої речовини | |
| Щільність (за н. у.) | 12,02 г/см³ |
| Температура плавлення | 1554 °C |
| Температура кипіння | 2940 K |
| Уд. теплота плавлення | 17,24 кДж/моль |
| Уд. теплота випаровування | 372,4 кДж/моль |
| Молярна теплоємність | 25,8 Дж/(K·моль) |
| Молярний обсяг | 8,9 см³/моль |
| Кристалічні грати простої речовини | |
| Структура ґрат | кубічна гранецентрована |
| Параметри решітки | 3,890 Å |
| Температура Дебая | 274 K |
| Інші характеристики | |
| Теплопровідність | (300 K) 71,8 Вт/(м·К) |
| Номер CAS | 7440-05-3 |
Його ексклюзив – надвисока спорідненість до водню.
Порошковий паладіум здатний поглинути (абсорбувати) водень у 900 разів більшого обсягу, ніж його власний.
Історія
"Батьком" металу вважається англійський хімік Вільям Волластон. Він виявив невідомий компонент у самородної платини американського походження (1802).
Вільям Волластон (1766-1828)
Проте історія появи заплутана, нагадує детектив:
- Процес ідентифікації речовини вийшов багатоступеневим.
- Колеги-хіміки спочатку не прийняли всерйоз відкриття.
- Була задіяна преса.
Історія з назвою металу більш висока. Вільяма Волластона вразило виявлення німецьким астрономом астероїда, названого Палладою на честь богині давньогрецького пантеону. Таким самим ім'ям хімік назвав свій метал.
Паладій у природі
Паладієві освіти у природі представлені такими видами:
- Як домішка сульфідів (особливо міді та нікелю), силікатів гірських порід.
- У марганцевих рудах, вугіллі, фосфорних сполуках.
- У золі рослин.
Природний паладій – це «зернятка» розсипів або корінних покладів самородної платини. Вони формуються як наслідок перетворення платиноїдів.
Іноді це домішка до самородного золота. Такою властивістю наділена руда бразильського походження (називається порпецитом, відсоток паладію до 10,9).
Розсипний самородний паладій зустрічається в природі одинично, основне джерело сировини – корінні поклади нікелевих та мідних руд.
Основний спосіб видобутку шахтний, як у інших руд. Геологи та старателі знаходять паладійові жили, розташовані близько до поверхні.
Виявлено метал космічного походження. Центнер речовини залізних метеоритів містить до 0,76 г паладію, кам'яних – удвічі менше.
Родовища, способи видобутку
Покладами дорогоцінного металу можуть похвалитися не багато регіонів:
- Австралія;
- Бразилія;
- Зімбабве;
- Колумбія;
- ПАР.
Один із найбільших глобальних постачальників сировини – Росія. Вперше чистий паладій знайшли на Уралі. Його витягли з платини (1840 рік), за три роки майстри створили перший виріб – медаль.
У Росії самородний паладій добувається принагідно з платиною. Родовища зосереджені біля Нижнього Тагілу та у Хабаровському краї.
Постачальник паладієвої сировини у світі номер один – російський концерн «Норільський нікель» (40%).
90% світових запасів металу витягують із руд міді, срібла, нікелю. Решта дає переробка вторинної сировини. Багато металу міститься в радіодеталях апаратури, виготовленої Радянським Союзом.
Де використовується
Властивості паладію забезпечили йому застосування сферою краси та практичними областями.
ПАЛАДІЙ - зоряний метал, брат платини
Назва нового елемента має зіркове походження. Волластон, тато і відкривач паладію, крім фізики та хімії, захоплювався і астрономією. Інтерес до зоряного неба дістався від отця, священика та астронома.
Тому назвав новий елемент на честь малої планети Палади (Pallas).
Містифікація у світі платиноїдів
Історія появи нашого героя у світі людей майже детективна.
1803 року Форстеру, солідному торговцю мінералами, принесли пакунок із листом. У листі містилося прохання продати три зливки металу, який (як запевняли у листі) нічим не поступається платині. Торговець розумівся на рекламі, скористався ними і в Лондоні розгорілися пристрасті. Ажіотаж уміло підігрівав Секретар Королівського товариства У. р. Волластон.
Якийсь Ченевікс купив злиток і довго проводив аналізи; вони показали, що це сплав платини та ртуті.Інші хіміки та мінералоги не знайшли у злитках цих металів.
Коли галас зійшов нанівець, у журналі «Nicholson's Journal» було опубліковано оголошення. Автор пообіцяв солідну суму тому, хто за рік синтезує штучний паладій. Інтерес до зливків знову виник, але приз залишився неотриманим.
А в 1804 Волластон повідомив, що містифікація з новим металом - його витівка. У цей час він уже переконався, що паладій - це невідомий досі елемент.
Де «водиться» зірковий метал
Наш нинішній герой – рідкість. Дані про запаси паладію відрізняються: одні аналітики кажуть, що його в 2-3 рази більше, ніж золота, інші впевнені, що мінерал зустрічається в природі в 20 разів рідше за золото.
У природі часті утворення паладію (твердого розчину) у самородній платині. Сріблястий метал знаходять у вигляді зерен у розсипах платини.
Мінерали руд, що містять паладій:
- котульскіт;
- майченеріт;
- мерінськіт;
- атокіт;
- звягінцевит.
У Росії є родовища "брата платини" на Уралі (Нижній Тагіл); хребет Кондер у Хабаровському краї готовий поділитися сріблястим металом; норильські родовища Красноярського краю - повний козуб платиноїдів.
Пишаємося: Росія видобуває близько 60% зіркового платиноїду.
Класифікація Гольдшмідта відносить метал до сидерофілів.
Де знайти «брата платини»
Джерела паладію у світі:
- ПАР. Знаменитий Бушвельдський комплекс, тут неймовірна кількість мінералів та руд. Платиноїди (майже 90% світового запасу), хром, ванадій, залізо, титан… Паладія тут виробляють 20% світового видобутку.
- Австралія, штат Новий Південний Уельс. Видобуток ведеться з нікелевих руд.
- Зимбабве. Тут, у Великій Дайці – величезному рудоносному районі хромітових та платинових мінералів, знаходять паладійові жили.
- Бразилія, штат Мінас-Жерайс.Розсипні родовища.
- Канада, провінція Онтаріо. Мільйони років тому тут упав величезний метеорит, тепер люди збирають подарунки — платиноїди, нікель. Видобуток ведуть у відкритий спосіб.
- Колумбія, провінція Чоко. Розсипні платина, золото, паладій.
Який він, легкий платиноїд
Місце паладію в 10 групі періодичної таблиці елементів таблиці Менделєєва.
Фізичні властивості металу:
- Щільність 12 г/см3.
- З усіх платиноїдів це легкоплавкий метал - 1552 градуси за Цельсієм.
- Колір металу стійкий, білий, сріблястий.
- Паладій дуже м'який метал, але додавання до сплаву рутенію або нікелю істотно збільшує його твердість.
- Паладій може накопичувати водень у великих кількостях, особливо у тонкороздробленому стані.
Структура грати гранецентрована.
Дорогоцінний метал має структуру міді (структуру Браве).
Хімічні властивості паладію дещо відрізняються від платиноїдів. З усього сімейства метал хімічно найактивніший. Він реагує з гарячими концентрованими кислотами (H2SO4, HNO3 - сірчана, азотна).
А ось на розведені луги та кислоти паладій не реагує.
За характеристиками паладій близький до сусідів за таблицею Менделєєва. Блиск і колір близькі до срібла, на платину він схожий на хімічні властивості.
Відрізнити паладій від платини найлегше за вагою. Щільність цих металів відрізняється майже вдвічі. Зовні обидва метали схожі, як близнюки.
| Властивості атома | |
|---|---|
| Назва, символ, номер | Паладій / Palladium (Pd), 46 |
| Атомна маса (молярна маса) |
106,42 (1) [1] а. е. м. (г/моль) |
| Електронна конфігурація | [Kr] 4d10 |
| Радіус атома | 137 пм |
| Хімічні властивості | |
| Ковалентний радіус | 128 пм |
| Радіус іона | (+4e) 65 (+2e) 80 пм |
| Електронегативність | 2,20 (шкала Полінга) |
| Електродний потенціал | +0,987 |
| Ступені окислення | 0, +1, +2 (найчастіше), +3, +4 (часто), +5, +6 (дуже рідко) |
| Енергія іонізації (Перший електрон) |
803,5(8,33) кДж/моль (еВ) |
| Термодинамічні властивості простої речовини | |
| Щільність (за н. у.) | 12,02 г/см³ |
| Температура плавлення | 1554 °C |
| Температура кипіння | 2940 K |
| Уд. теплота плавлення | 17,24 кДж/моль |
| Уд. теплота випаровування | 372,4 кДж/моль |
| Молярна теплоємність | 25,8 [2] Дж / (K · моль) |
| Молярний обсяг | 8,9 см³/моль |
| Кристалічні грати простої речовини | |
| Структура ґрат | кубічна гранецентрована |
| Параметри решітки | 3,890 Å |
| Температура Дебая | 274 K |
| Інші характеристики | |
| Теплопровідність | (300 K) 71,8 Вт/(м·К) |
| Номер CAS | 7440-05-3 |
Де потрібен людині
Сфери застосування зоряного металу у промисловості різноманітні.
- Це один із основних металів водневої енергетики. Ним користуються у виробництві каталізаторів, апаратів отримання чистого водню, сенсорів визначення водню.
- Практично у кожному комп'ютері, мобільному телефоні, високочастотній радіоапаратурі використовують сплави з платиноїдами.
- Багато радіодеталях міститься дорогоцінний паладій; його любителі та умільці добувають за допомогою афінажу в домашніх умовах.
- У світі тисячі лабораторій, у багатьох необхідний посуд із шляхетних металів та їх сплавів.
- Ці сплави все ширше використовуються у виробництві медичних приладів та інструментів.
- Застосування паладію в кардіостимуляторах раді люди, для яких цей прилад життєво необхідний.
- Препарати із вмістом платиноїдів все ширше застосовуються онкологами, причому сполуки паладію набагато лабільніші і менш токсичні, ніж платинові. Левова частка металу дістається стоматологам, щоб «лагодити» наші зуби.
- Паладій гіпоалергенний, тому обручки або сережки зі сплаву 950 проби користуються все більшим попитом.
- Ювеліри задовольняються 10% паладію. Найчастіше метал використовують у вигляді сплавів, які чудово виглядають з діамантами та безбарвним камінням.
- Основну кількість сріблястого металу, що видобувається, споживає автомобільна промисловість.
- Проводяться дослідження щодо вилучення паладію з відпрацьованого палива АЕС, розробляються методики отримання металу з розчинів електролітів.
Ціна паладію неухильно підвищується, але попит на метал досі незадоволений.
З'єднаємо паладій із…
У різних країнах свої переваги видам паладієвих сплавів.
Європейські та північноамериканські ювеліри воліють працювати зі сплавом 950 проби, в якому лігатурою служать мідь чи рутеній. Російські ювеліри віддають перевагу сплаву паладію з нікелем або сріблом (проби 500 і 850), або паладій з міддю (проба 850).
Увага: вигідні обручки з паладію 950 проби. З часом пальці стають товстішими, розкачати паладієві кільця до потрібного розміру легко.
Перевірити відповідність проби заявленому в домашніх умовах неможливо, це робиться фахівцями.
Паладій для ювелірів
Цей метал мало відомий серед носіїв ювелірних прикрас. В ювелірній промисловості з 2004 року застосовується як аналог родію та рутенію (наносять гальванічні покриття на вироби). Сріблястий метал почали застосовувати як замінник платини у сплавах «білого золота».
Купити прикрасу з чистого паладію не вийде – їх просто не роблять. Для прикрас він надто м'який. Це нестача майже ідеального для ювелірів металу.
Прикраси з паладію хороші для тих, хто любить масивні прикраси.Порівняйте пару однакових кілець з паладію та золота або платини. Останні важитимуть (а отже, і коштуватимуть) значно більше. Це значна перевага паладію.
Пам'ятна монета «Іван III» номіналом 25 рублів (СРСР, 1989 рік). Виготовлена з паладію 999 проби.
З паладієвими сплавами легко втілити будь-який задум художника-ювеліра. Метал ковкий, тягучий; його легко витягнути у дріт, розкотити у лист фольги, гравірувати. Такі прикраси не змінюють колір, безпечні для алергіків, їх складно подряпати.
У порівнянні з прикрасами з білого золота, платини, срібла, паладієві виглядають так само ошатно, але мають іскристий блиск.
Провідні дизайнери про зірковий метал
Багато ювелірів вважають паладій «чоловічим металом». Його холодна краса чудово поєднується з діловим стилем. Запонки, печатки, браслети додадуть статусності, нададуть «родзинку» строгому чоловічому вигляду.
Вироби альянсу Palladium Alliance International мають попит на виставкових майданчиках.
Вів'єн Вествуд, засновниця стилю «панк», з властивою їй екстравагантністю та смаком включає до своїх колекцій паладійові вироби.
Стівен Вебстер, відомий і дуже популярний англійський ювелір, включає в свої колекції унікальні жіночі прикраси — брошки та запонки. Серед поціновувачів таланту Вебстера Гай Річчі, Кейт Мосс, Мадонна, Роббі Вільямс.
Картьє пропонує покупцям чоловічі прикраси - запальнички, годинники, ручки, запонки.
Компанія David Alan, незважаючи на прихильність до ювелірних традицій, виробляє паладієві сережки з діамантами.
Фахівці впевнені, що час справжньої слави зоряного металу попереду.
Доглядаємо паладієві прикраси
Догляд за такими виробами нічим не відрізняється від догляду за платиновими прикрасами – це та сама група металів.
Чищення робимо в розчині нейтрального мила (краще дитячого), потім виріб промивається водою та витирається насухо. Можливе використання серветок спеціально виготовлених для очищення ювелірних виробів.
На зберігання кладіть прикраси в окремі мішечки, шкатулки, пакети Zip-Lock.