تم اكتشاف البلاديوم ودخل في الجدول الدوري في عام 1803.
في نهاية القرن الثامن عشر وبداية القرن التاسع عشر ، كان هناك العديد من الاكتشافات في العالم العلمي. الكيمياء ليست استثناء.
كانت المادة الخام للأوعية عبارة عن معدن خام ، حيث توجد شوائب من الذهب والزئبق. مرة أخرى ، أثناء تنقية المادة وحل المعدن في أكوا ريجيا ، اكتشف ولاستون جلطة من اللون الفضي النبيل. دفعته فكرة أن هذا قد يكون عنصرًا غير معروف للعلم إلى مواصلة البحث عن هذا المعدن. بعد مرور عام ، وبعد العديد من التجارب وردود الفعل ، تم عزل سبيكة كاملة من البلاديوم الثمين.
أصل الاسم النبيل
أطلق ويليام ولاستون على المعدن اسم الكويكب بالاس المكتشف حديثًا. تم اكتشاف هذا الجسم السماوي قبل عام من اكتشاف المعدن الثمين في عام 1802 من قبل عالم الفلك الألماني أولبرز.
قام عالم الفلك بتسمية الجسم السماوي الجديد تكريما للصورة الخشبية الأسطورية لبالاس أثينا. وفقًا للأساطير اليونانية القديمة ، بعد سرقة بالاس من قبل أوديسيوس وديوميديس ، سقط طروادة.
التواجد في الطبيعة. الندرة فضيلتها
أحد أندر العناصر على كوكب الأرض. ينتمي إلى مجموعة معادن البلاتين ، يتركز معظمها في مركز قلب الكوكب.
يحدث بشكل طبيعي في الطبيعة مثل الألوبالاديوم. لكن هذا نادر. غالبًا ما يوجد المعدن النبيل في شكل سبائك مع عناصر أخرى. يوجد حوالي 30 من هذه الوصلات الممكنة.
خصائص البلاديوم
الخصائص الفيزيائية
البلاديوم معدن انتقالي. في ظل الظروف العادية ، تشكل بلورات بيضاء فضية بنظام مكعب ، مجموعة فضاء Fm3m ، معلمات الخلية أ = 0.38902 نانومتر ، Z = 4 ، النوع الهيكلي من النحاس.
المعدن النقي مطيل. يضاف الكوبالت والنيكل والروديوم لزيادة الصلابة. لا يذوب البلاديوم في الماء.
نقطة الانصهار 1554 درجة مئوية. نقطة الغليان حوالي 2940 درجة مئوية. حرارة الانصهار 16.7 كيلو جول / مول. حرارة التبخير 353 كيلو جول / مول.
يمتص المعدن الهيدروجين بنشاط ، ويشكل المحاليل الصلبة.
الخصائص الكيميائية
يعد البلاديوم الثمين أكثر المعادن البلاتينية تفاعلًا. لا يتفاعل مع الماء ، والأحماض المخففة ، والقلويات ، ومحلول الأمونيا. يتفاعل مع أحماض الكبريتيك والنتريك المركزة على الساخن ، على عكس معادن البلاتين الأخرى. يمكن إحضارها إلى محلول عن طريق إذابة أنوديك في حمض الهيدروكلوريك.
في درجة حرارة الغرفة ، يتفاعل مع الماء المائي والكلور الرطب والبروم. عند تسخينه يتفاعل مع الفلور والكبريت والسيلينيوم والتيلوريوم والزرنيخ والسيليكون. يتأكسد عندما يندمج مع هيدروسلفات البوتاسيوم ، ويتفاعل أيضًا مع ذوبان بيروكسيد الصوديوم.
النظائر
يحتوي البلاديوم الطبيعي على ستة نظائر مستقرة. أطول النظائر المشعة الاصطناعية عمرًا هو 107Pd (T1 / 2 7106 سنة).
تتشكل بنشاط بعض نظائر البلاديوم على شكل شظايا انشطار لليورانيوم والبلوتونيوم ؛ وهكذا ، فإن الوقود المشع للمفاعلات الحديثة مع احتراق 3٪ يحتوي على 0.15٪ بلاديوم.
طريقة إنتاج المعادن لمجموعة البلاتين
يتم الحصول على المعدن الثمين لمجموعة البلاتين عن طريق معالجة خامات النيكل والفضة وكبريتيد النحاس. يتم الحصول على جزء من البلاديوم عن طريق إعادة تدوير المواد الخام الثانوية. هذا ما يقرب من 10٪ من إجمالي المعدن.
لم يتغير الحصول على البلاديوم من أكوا ريجيا منذ اكتشافه. ترسب المعادن الثمينة ، ويتم الحصول على مسحوق البلاديوم ، ثم يتم إعادة صهره وتقليله. من أملاح البلاديوم ، يتم الحصول على البلاديوم الأسود – مسحوق بلوري ناعم من البلاديوم.
أيضًا ، يمكن الحصول على المعدن الثمين عن طريق الترسيب الكهربائي من إلكتروليتات النتريت وحمض الفوسفات.
تطبيقات البلاديوم
المعدن كعامل مساعد
لا يمكن إنكار استخدام معدن البلاتين كعامل مساعد – فهي تستخدم على نطاق واسع في صناعة تكرير النفط لتكسير النفط. يستخدم البلاديوم أيضًا في هدرجة الدهون. تتجلى الفائدة التي لا غنى عنها لكلوريد البلاديوم في شكل محفز في اكتشاف كميات الميكرون من أول أكسيد الكربون في الهواء أو مخاليط الغاز.
تنقية الهيدروجين
تستخدم أغشية البلاديوم في التنقية العميقة للهيدروجين. هذا يرجع إلى حقيقة أن الهيدروجين ينتشر جيدًا تحت تأثير هذه السبيكة المعدنية.
الطلاء الكهربائي
استخدام البلاديوم في الصناعة واسع جدًا. أحد الاتجاهات الرئيسية في هذا المجال هو الطلاء بالكهرباء. يتم استخدام سبيكة من كلوريد البلاديوم كعامل تنشيط في الطلاء الجلفاني للعوازل الكهربائية. المعدن قادر على ترسيب النحاس على سطح الرقائق في إنتاج لوحات الدوائر المطبوعة في الإلكترونيات.
جهات الاتصال الكهربائية
نظرًا لخصائصه ، فإن مجال تطبيق البلاديوم في صناعة الإلكترونيات أوسع بكثير من مجال الفضة والمعادن الثمينة الأخرى. تُستخدم المعادن والسبائك التي تعتمد عليها كطلاءات يجب أن تكون مقاومة للكبريتيدات.
يشار أيضًا إلى الاستخدام الواسع للبلاديوم من خلال مجالات الاتصالات الإذاعية والبث والتلفزيون. يتم استخدام السبائك النبيلة في إنتاج reochords ، والتي تستخدم في التكنولوجيا العسكرية والفضائية.
في المجوهرات والعملات
يغير الذهب لونه من الأصفر إلى الفضي النبيل بفضل معدن مجموعة البلاتين. حتى 1٪ من البلاديوم يمكنه تغيير درجة لون الذهب. هو الذي يعمل كعنصر رئيسي في المجوهرات المصنوعة من الذهب “الأبيض”.
أيضًا ، يتم إنتاج العملات المعدنية ذات الطبعات والتداول المحدودة من سبيكة من البلاديوم والفضة.
البلاديوم في الطب – يمكنه الشفاء
تطبيقات المعادن والسبائك النبيلة القائمة عليها في الطب واسعة جدًا. يستخدم البلاديوم في صناعة الأدوات الطبية. كما أنها تستخدم في صناعة أطقم الأسنان وزراعة الأسنان. في الجرعات الصغيرة ، يستخدم المعدن حتى في علاج السرطان.
تطبيقات أخرى للبلاديوم
- تبرز خصائص البلاديوم مجموعة واسعة من التطبيقات. وجد هذا المعدن ضرورته في صناعة الأواني والأجزاء المعدنية التي يجب أن تكون مقاومة للتآكل.
- يستخدم على نطاق واسع كأحد العناصر في ذوبان أنابيب التقطير والأوعية وأجزاء المضخات.
- يمنع البلاديوم حدوث شرارة على الملامسات الكهربائية أثناء اللحام.
مؤشرات الإنتاج والاستهلاك
توجد أكبر رواسب المعدن الثمين في الطبيعة في الاتحاد الروسي (نوريلسك وتالناخ). تم إنشاء تعدين البلاديوم في هذه الأماكن منذ اكتشاف العنصر. توجد رواسب صغيرة في جنوب إفريقيا (ترانسفال) والولايات المتحدة الأمريكية (ألاسكا) وكندا وكولومبيا.
خلال العام الماضي ، وصل تعدين البلاديوم في العالم إلى 270 طنًا. تظل روسيا رائدة العالم في إنتاج وتوريد المعادن. في المتوسط ، يتم استخراج حوالي 150 طنًا سنويًا. تحتل جنوب إفريقيا المرتبة الثانية ، ويصل إنتاج المعادن في هذا البلد إلى 85 طنًا سنويًا. أمريكا ودول أخرى متخلفة كثيرا عن هذه الأرقام.
