Властивості паладію

Паладій (Palladium; від назв. Астероїда Паллади), Pd – хім. елемент VII групи періодичної системи елементів; ат. н. 46, ат. м. 106,4; стосується металів групи платини. У з’єднаннях виявляє ступеня окислення +2, +3 (рідко) і +4, найбільш характерна +2. Сріблясто-білий, м’який метал, в порошку – сірого кольору. Природний паладій складається з ізотопів з масовими числами 102 (0,96%), 104 (10,97%), 105 (22,23%), 106 (27,33%), 108 (26,71%) і 110 ( 11,81%). Отримані радіоактивні ізотопи з масовими числами від 98 до 115, з них довго-живе – ізотоп 107Pd з періодом напіврозпаду 7 • 10 Червень років. Ізотопи П. утворюються при розподілі урану і плутонію в ядерних реакторах. П. відкрив в 1803 англ. хімік У.-Х. Волластон при дослідженні платини самородної.
П.- рідкісний елемент, вміст його в земній корі 1 • 10-6%. Як і платина, зустрічається в самородному стані, по вкрай рідко. Відомо близько 30 мінералів, до складу яких брало входить від 70 до 0,3% Pd; Брег (Pt, Pd, Ni) S, палладістой платина (Pt, Pd), аллопалладій, паладій PdO, стібіопалладініт Pd3Sb та ін. Кристалічні ґрати паладію гранецентрированная кубічних типу міді, з періодом а = 3,8902 А (т-ра 23 ° С). Плотност’ (т-ра 20 ° С) 12,02 г / см3; tпл тисячі п’ятсот п’ятьдесят два ° С; tкип +2937 ± 30 ° С; питома теплоємність (температура 25 ° С) 0,0584 кал / г град; коеф. теплопровідності (т-ра 20 ° С) 0,170 кал / см х сек х град; температурний коеф. лінійного розширення (в інтервалі т-р 0-100 С) 11,1 х 10-6 град-1, питомий електричний опір (т-ра 25 ° С) 9,96 мком х см; температурний коеф. електр. опору (в інтервалі т-р 0-100 ° С) 0,00379 град1. П. парамагнитен.
Його питома магнітна сприйнятливість при кімнатній т-рі 5,231 • 10-6. Тиск насиченої пари П. при т-рах 1200 і 1500 ° С відповідно 10-4 і 10-2 ммрт. ст. У відпаленого П. модуль норм, пружності 12360 кгс / мм2; модуль зсуву +5100 кгс / мм2; межа міцності на розтяг 18,5 – 20 кгс / мм2; відносне подовження 25-40%; HV = 37 – 50 (відмінність величин пояснюється чистотою і станом дослідженого металу). П. легко піддається куванні, штампуванню, прокатці в найтонші листи, протяжке в тонкий дріт, його можна відмінно полірувати і зварювати. Холодне деформування помітно упрочняет його. Так, межа міцності на розтяг після холодної протяжки з обтисненням до 50% збільшується до 33 кгс / мм2, твердість зростає в 2-2,5 рази.
При подальшому відпалі метал знову стає більш м’яким. Легуючі елементи, особливо рутеній і нікель, також підвищують твердість паладію. З металів групи платини П.- найбільш хімічно активний. При кімнатній т-рі на повітрі не окислюється і не тьмяніє, при нагріванні до т-ри 600-700 ° С на його поверхні утворюється щільна окісна плівка. У процесі нагрівання порошкоподібного П. в струмі кисню утворюється окис PdO, до-раю при болів високою т-рі (> 870 ° С) знову розкладається на елементи. При нагріванні взаємодіє з галогенами (вологий хлор і рідкий бром роз’їдають П. і при кімнатній т-рі), сіркою, селеном, фосфором, миш’яком і кремнієм. З більшістю металів утворює сплави. Розчиняється в азотній і гарячій сірчаної кислотах, «царській горілці», розплавленому БІСУЛЬФАТІВ калію KHS04, може бути переведений в розчин анодним розчиненням в соляній к-ті. Плавикова і оцтова к-ти, розчини лугів на нього не діють. При сплаві з перекисом натрію Na202 окислюється до PdO. Як і всі метали групи платини, утворює численні комплексні сполуки.
Характерне св-во П.- здатність поглинати водень (до 900 обсягів на 1 обсяг металу), після чого він помітно збільшується в в обсязі, стає крихким. При помірному нагріванні у вакуумі поглинений водень знову виділяється. Водень і дейтерій здатні легко дифундувати через нагрітий листової П. (при т-рі від 400 до 600 ° С він проникний тільки для водню). У мелкораздробленном стані П. володіє високою каталітичною активністю. Сировиною для одержання П. служать концентрати платинових металів, одержувані безпосередньо з руд і гол. обр. після переробки анодних шламів електролізу нікелю. При обробці концентратів «царською горілкою» П. переходить в розчин. Після «доведення» розчину і осадження з нього платини і іридію П. осаджують у вигляді комплексної солі [Pd (NH3) 2Cl2]. Осад очищають переосажденіем з аміачного розчину соляної к-тій і прожарюють при температурі 800- 900 ° С.Полученний губчастий П. відновлюють в середовищі водню, отримуючи паладієвий порошок чистотою 99,8-99,9%.
Поставляють П. у вигляді порошку, прутків, жерсті, фольги і дроту. Для приготування сплавів П. використовують в основному індукційні або дугові печі. Плавку і термічну обробку ведуть у вакуумі або в середовищі аргону або гелію. Вироби з П. найчастіше виробляють штампуванням і холодної прокаткою. Чистий П. застосовують в произове електр. контактів, в якості фільтрів при отриманні надчистого водню, для нанесення декоративних і захисних покриттів і ін. У вигляді сплавів з платиною та ін. пла-тинів металами, міддю, сріблом, золотом і нікелем П. застосовують як каталізатор (напр., при отриманні аміаку); в електро- та радіотехнічної проммсти, точному приладобудуванні (різного виду резистори, електр. контакти); в произове жароміцних твердих припоїв; для виготовлення трубок, склоплавильних судин і фільєр в произове штучного волокна, лабораторних виробів, медичних голок, шприців та наконечників, в зубопротезної техніці і ювелірній справі. Внаслідок відносно низькій вартості паладієм все частіше замінюють платину, родій і іридій.
Паладій – проста речовина, позначається символом Pd, в нормальних умовах пластичний сріблясто – білий метал. У таблиці Д.І. Менделєєва значиться як елемент побічної підгрупи п’ятого періоду.
Фізичні властивості
Паладій хоч і пластичний але микродобавки деяких металів таких як кобальт, родій, рутеній і нікель підвищують його механічні властивості підвищуючи твердість.
Температура плавлення паладію 1554 ° C, а температура кипіння 2940 ° C, теплопровідність 0, 161 кал / (см.сек.град) і володіє твердість по Брінеллю 52 кгс / мм2.
Застосування паладію
Основне застосування великої кількості металу знайшло в хімічній промисловості як каталізатор. Із за більш дешевою вартості і за характеристиками таких як у золота і платини його використовують у процесі крекінгу нафти (розкладання більш високих вуглеводнів на більш низькі, використовується для отримання бензину, солярки і гас, а гас використовується знову для отримання бензину або отримання чистого гасу для використання в авіа промисловості).
Хлорид паладію знайшов застосування як каталізатор по виявленню чадного газу, що знайшло застосування як у вугільній промисловості так і в хімічній промисловості.
Застосування паладію в радіопромисловості
Завдяки своїм властивостям які виражаються в стійкості до навколишнього середовища, його також широко використовують для виготовлення радіодеталей таких як конденсаторів і мікросхем. Крім паладію в таких деталях також використовують золото, платину і срібло.
Використання для очищення водню
Для отримання чистого водню, який використовується в якості отримання інших більш важливих водень вмісних сполук таких як перекис водню який у свою чергу використовується як дезінфікуючий і рано очищає засіб в медицині. Також водень використовується в отриманні деяких жирів в хімічній промисловості.
Для економії паладію в нього додають інші метали ітрій які підвищують його ефективність.
Застосування паладію в медицині
Як дешевший за вартістю метал його використовують у медицині для виготовлення нержавіючих інструментів, а також у виробництві кардіостимуляторів, стоматології в деяких країнах використовують для виготовлення коронок, мостів і пломб.
Застосування в ювелірній промисловості
Паладій як і інші благородні метали (золото, платина, срібло) використовується у виробництві ювелірних прикрас, причому як чистий метал (у виробництві медалей) так і в сплаві з іншими металами таких як золото, платина, срібло. Але в основному його додають в срібло, тим самим підвищуючи його витонченість і красу вироби.

Посилання на основну публікацію