Палладий был открыт и внесен в таблицу Менделеева в 1803 году.
На конец 18 начало 19 века пришлось множество открытий в научном мире. Химия не стала тому исключением.
Сырьем для сосудов служил неочищенный металл, в котором встречались примеси золота и ртути. В очередной раз, очищая материал и растворяя металл в «царской водке», Волластон обнаружил сгусток благородного серебряного цвета. Мысль о том, что это может быть неведомый науке элемент, подтолкнула его к продолжению исследования данного металла. Спустя год, после множества опытов и реакций, был выделен полноценный слиток драгоценного палладия.
Происхождение благородного названия
Вильям Волластон назвал металл в честь новооткрытого астероида Паллада. Это небесное светило было открыто за год до обнаружения драгоценного металла в 1802 году немецким астрономом Ольберсом.
Астроном назвал новое небесное светило в честь легендарного деревянного изображения Афины Паллады. По древнегреческой мифологии, после кражи Паллады Одиссеем и Диомедом, Троя пала.
Нахождение в природе. Редкость — его достоинство
Один из самых редких элементов на планете Земля. Он относится к группе платиновых металлов, большая его часть концентрируется в центре ядра планеты.
В самородном виде встречается в природе в виде аллопалладия. Но это редкость. Зачастую благородный металл находят в виде сплавов с другими элементами. Таких возможных соединений насчитывается около 30.
Свойства палладия
Физические свойства
Палладий — переходный металл. При нормальных условиях образует кристаллы серебристо-белого цвета с кубической сингонии, пространственная группа Fm3m, параметры ячейки a = 0,38902 нм, Z = 4, структурный тип меди.
Чистый металл пластичен. Для повышения твердости добавляют кобальт, никель и родий. В воде палладий не растворяется.
Температура плавления составляет 1554 °C. Температура кипения около 2940 °C. Теплота плавления равна 16,7 кДж/моль. Теплота испарения 353 кДж/моль.
Металл активно поглощает водород, образуя твёрдые растворы.
Химические свойства
Драгоценный палладий — самый химически активный из платиновых металлов. Не реагирует с водой, разбавленными кислотами, щелочами, раствором аммиака. Реагирует с горячими концентрированными серной и азотной кислотами, в отличие от других платиновых металлов. Может быть переведён в раствор анодным растворением в соляной кислоте.
При комнатной температуре реагирует с царской водкой, с влажными хлором и бромом. При нагревании реагирует со фтором, серой, селеном, теллуром, мышьяком и кремнием. Окисляется при сплавлении с гидросульфатом калия, взаимодействует также с расплавом пероксида натрия.
Изотопы
Природный палладий состоит из шести стабильных изотопов. Наиболее долгоживущий искусственный радиоактивный изотоп 107Pd (Т1/2 7·106 лет).
Некоторые изотопы палладия активно образуются в качестве осколков деления урана и плутония; так, в облучённом топливе современных реакторов при степени выгорания 3% содержится 0,15% палладия.
Метод получения металла платиновой группы
Драгоценный металл платиновой группы получают при переработке сульфидных руд никеля, серебра и меди. Часть палладия получают при переработке вторичного сырья. Это приблизительно 10% всего металла.
Получение палладия из царской водки так и не изменилось со времен его открытия. Благородные металлы осаждают, получают порошок палладия, который после переплавляется и восстанавливается. С солей палладия, получают палладиевую чернь — мелкокристаллический порошок палладия.
Также драгоценный металл можно получить путем электроосаждения из нитритных и фосфатных кислых электролитов.
Области применения палладия
Металл в виде катализатора
В качестве катализатора польза платинового металла неоспорима – они широко используется в нефтеперерабатывающей промышленности для крекинга нефти. Также палладий применяется для гидрогенизации жиров. Незаменимая польза хлорида палладия в виде катализатора проявляется в качестве обнаружения микронного количества угарного газа в воздухе или газовых смесях.
Очистка водорода
Палладиевые мембраны применяют для глубокой очистки водорода. Это связано с тем, что водород хорошо диффундирует под воздействием этого металлического сплава.
Гальванотехника
Применение палладия в промышленности достаточно широко. Одним из основных направлений в этой сфере является гальванотехника. Сплав хлорида палладия используется как активирующее вещество при гальванической металлизации диэлектриков. Металл способен осаждать медь на поверхности слоистых пластиков при производстве печатных плат в электронике.
Электрические контакты
Благодаря свойствам область применения палладия в электронной промышленности намного шире, нежели у серебра и других благородных металлов. Металл и сплавы на его основе используют в качестве покрытий, которые должны быть устойчивы к сульфидам.
Широкое применение палладия обозначено также сферами радиосвязи, радиовещания, телевиденья. Благородный сплав используется при производстве реохордов, которые применяются в военной и аэрокосмической технике.
В ювелирном и монетном деле
Золото изменяет свой цвет из желтого на благородный серебряный благодаря металлу платиновой группы. Даже 1% палладия способен поменять оттенок золота. Именно он выступает в качестве основного компонента в ювелирных изделиях из «белого» золота.
Также из сплава палладия и серебра выпускают монеты лимитированных выпусков и тиражей.
Палладий в медицине – он может лечить
Применения благородного металла и сплавов на его основе в медицине очень широко. Палладий используют при производстве медицинских инструментов. Также его применяют во время изготовления зубных протезов и имплантов. В незначительных дозах металл даже используют для лечения онкозаболеваний.
Другие области применения палладия
- Свойства палладия выделяют широкую область его применения. Данный металл нашел свою необходимость при производстве посуды и металлических деталей, которые должны быть стойкими к коррозии.
- Широко используется в качестве одного из элементов при плавлении перегонных труб, сосудов, деталей насосов.
- Палладий предотвращает искрение на электрических контактах во время сварки.
Показатели производства и потребления
Крупнейшие месторождения драгоценного металла в природе находятся в Российской Федерации (Норильск и Талнах). Добыча палладия в этих местах налажена со времен открытия элемента. Небольшие залежи встречаются в Южной Африке (Трансвааль), США (Аляска), Канаде и Колумбии.
За последний год добыча палладия в мире достигла 270 тонн. Мировым лидером в добыче и поставке металла остается Россия. В среднем в год там добывается около 150 тонн. ЮАР занимает второе место, и добычи металла в данной стране доходят до 85 тонн в год. Америка и другие страны намного уступают этим показателям.
