Все о палладии: что это за драгметалл, где его используют, кто и как добывает + цена за 1 грамм

Палладий

— редкий минерал, благородный металл платиновой группы, серебристого цвета, не тускнеющий на воздухе. Открыт английским химиком и минералогом У.Х. Волластоном, обнаружившим палладий в самородной платине в 1803 г. Ковкий и тягучий. Более легкоплавкий по сравнению с платиной, легко прокатывается и вытягивается в проволоку. Температура плавления 1552°С. Парамагнитен. Растворим в HNO3, в горячей концентрированной Н2SO4 и царской водке. Палладий отличается чрезвычайно высоким сродством к водороду, в форме порошка способен абсорбировать объём водорода, в 900 раз превышающий собственный объём металла. По сравнению с другими платиновыми металлами менее устойчив к действию окислителей.

1. Структура
2. Свойства
3. Запасы и добыча
4. Происхождение
5. Применение
6. Классификация
7. Физические свойства
8. Оптические свойства
9. Кристаллографические свойства

Смотрите так же:

Серебро

– структура и физические свойства

Что такое палладий

Химический элемент представляет собой пластичный минерал, имеющий серебристо-белый цвет. Он отнесен к виду драгоценных металлов платиновой группы.

Краткая история появления

Впервые Pd был открыт в XIX веке. Обнаружил химический элемент химик Вильям Волластон (Великобритания). В процессе опытов ученый извлек его из платиновой руды.

Наименование металл получил в честь открытого за год до него астероида Паллада. Тот, в свою очередь, окрестили так благодаря богине из Древней Греции Афине Палладе и упавшему по легенде с неба ее изображению из дерева — Палладиуму.

Мистификация в мире платиноидов

История появления нашего героя в мире людей почти детективная.

В 1803 году Форстеру, солидному торговцу минералами, принесли сверток с письмом. В письме содержалась просьба продать три слитка металла, который (как уверяли в письме) ничем не уступает платине. Торговец знал толк в рекламе, воспользовался ими и в Лондоне разгорелись страсти. Ажиотаж умело подогревал Секретарь Королевского общества У. Г. Волластон.

Некий Ченевикс купил слиток и долго производил анализы; они показали, что это сплав платины и ртути. Другие химики и минералоги не нашли в слитках этих металлов.

Когда шумиха сошла на нет, в журнале «Nicholson’s Journal» было опубликовано объявление. Автор пообещал солидная сумму тому, кто за год синтезирует искусственный палладий. Интерес к слиткам снова возник, но приз остался неполученным.

А в 1804 году Волластон сообщил, что мистификация с новым металлом — его проделка. В это время он уже убедился, что палладий — это неизвестный дотоле элемент.

Уильям Волластон (1766—1828)

Как выглядит палладий в природе

В чистом виде самородки в природе не встречаются. Частицы металла извлекаются вместе с иными минералами. По приблизительным данным элементов, которые контактируют с палладием, приблизительно 30.

Внешне крупицы драгметалла весьма схожи с платиной. В отдельных месторождениях эти два элемента добываются совместно (так называемая палладистая платина) и затем отделяются химической обработкой. Также жилы могут пересекаться с золотыми, тогда наблюдается соединение двух металлов (например, палладистое золото либо порпецит из Бразилии).

Процесс образования в природе

Основной источник появления — космические обломки метеоритов. В железных и каменных видах инопланетных осколков обнаружено большое содержание кристаллов драгметалла.

Структура, химические и физические свойства

По своей природе минерал выгодно отличается от прочих драгметаллов низким показателем плотности и химической инертностью. Благодаря последнему свойству он не взаимодействует с другими элементами и не окисляется.

Реакции:

1. Исключениями являются кремний, бор, сера, хром, с ними палладий образует химические соединения.
2. Также кристаллы металла растворяются в «царской водке» (это смесь двух кислот —серной и азотной).

Мнение эксперта

Всеволод Козловский

6 лет в ювелирном деле. Знает все о пробах и может определить подделку за 12 секунд

По внешнему виду самородки аналогичны платине и серебру. Металл очень пластичный, благодаря чему активно используется в ювелирном деле. Для улучшения показателей прочности и износостойкости его берут в соединениях с другими металлами.

Температура плавления составляет 1554 градуса Цельсия.

Ювелирное дело и инвестиции

Ювелиры используют палладий как самостоятельный драгоценный металл, а также как компонент других драгоценных сплавов. Pd является компонентом лигатуры проб платины, а также практически всегда присутствует в качестве элемента золотых сплавов 585 и 750 пробы. Все известное и достаточно популярное на сегодняшний день белое золото обязано своим оттенком добавлению именно этого химического элемента. Сам драгметалл используется в производстве ювелирных украшений тоже не в чистом виде, в высоких пробах в лигатуре сплава присутствует рутений.

Для мировой добычи палладия спрос ювелирной отрасли не имеет решающего значения. Даже не смотря на политику популяризации палладиевых драгоценностей интерес потребителей к ним невелик. Ювелирные заводы предлагают своим клиентам как традиционные украшения для женщин – серьги, кольца, броши, подвески, так и мужские печатки, кресты и запонки. Драгметалл активно используется в последние годы в коллекциях известных модных дизайнеров, представляющих не только украшения, но и стильные и необычные аксессуары: часы, зажигалки, ручки, портмоне.

Где еще применяется драгоценный металл? Палладий по причине своего благородного происхождения относится к числу инвестиционных инструментов. Вложить средства в драгметалл можно разными способами, среди доступных вариантов для обычных клиентов банков числятся покупка слитков и открытие металлического счета. ОМС ведется в граммах «виртуального металла, поэтому при его открытии вы не получите ни грамма Pd на руки. А вот если вы решите приобрести слиток, то сможете ощутить вес металла в своих руках.

Палладий на рынке драгметаллов относят к числу фундаментальных активов, способных принести прибыль только в долгосрочном периоде. Большая часть инвестиций в металл представляет собой фьючерсные контракты на бирже, покупать палладиевые слитки с целью преумножения своих денег нет никакого смысла. Для начинающих инвесторов и обычных банковских клиентов проще всего будет открыть обезличенный счет. Другим своеобразным инвестиционным инструментов, непосредственно связанным с Pd, являются памятные монеты. Монеты из этого металла чеканятся редко и в ограниченном количестве, поэтому рассматривать их как источник получения прибыли нецелесообразно.

Как находят палладиевые жилы

Вкрапления минерала ищут в первую очередь в местах расположения серебряных, медных и никелевых руд. Изредка встречаются небольшие месторождения с самородками чистого металла.

Спутники палладия

В земных недрах палладий находится исключительно в виде соединений с другими минералами. Часть из них по сегодняшний день мало изучена и не имеет названия. Наиболее известными спутниками драгметалла являются:

• брэггит;
• палладит;
• потарит;
• станнопалладит.

Также нередко его извлекают из золотых и платиновых жил.

Где встречается палладий в природе

В естественных условиях земных недр минерал содержится в виде соединений разных металлов. Подобные жилы встречаются и на территории Европы, и в РФ, и в Америке.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Палладий встречается в виде примеси во многих сульфидах и силикатах ультраосновных и основных пород. Некоторые угли обогащены палладием до 10%, повышенная концентрация наблюдается в марганцевых рудах, в фосфоритах, в золе растений. Содержание палладия повышено в ультраосновных породах и породах, содержащих сульфиды Cu, Ni и Te. Обычно находится в природе в виде примеси в самородной платине, с которой образует неупорядоченный твёрдый раствор; иногда встречается в её россыпях в виде окатанных зёрен. Как правило, содержит примеси платины, иридия, золота, серебра. В палладистой платине содержится 19-40% палладия, в палладистой станноплатине -17-21%, в поликсене – до 6%, в ферроплатине – до 13%, в иридистой платине – до 4%. Может находиться также в виде примеси к самородному золоту (в Бразилии, например, найдена редкая разновидность самородного золота (порпецит), с содержанием 8-11% палладия). Формируется в зоне окисления коренных источников платины и непосредственно в россыпях в результате гипергенного преобразования платиновых минералов. В железных метеоритах на тонну вещества приходится до 7,7 гр. палладия, в каменных – до 3,5 гр. Поскольку россыпные месторождения cамородного палладия весьма редки, основным сырьём для его попутного получения служат сульфидные руды никеля и меди (Норильский р-н и др.)

Способы добычи

Работа с палладиевыми месторождениями ведется в двух формах:

1. закрытая (шахтная);
2. открытая (карьерная).

В первом случае для добычи драгметалла создается система подземных туннелей — шахт. В найденном рудном пласте создаются небольшие по размерам отверстия, в которые затем закладывается взрывчатка. Разрыхленный взрывом грунт обрабатывается механизированным или ручным способом для извлечения частиц палладия. По окончании первичной очистки руда переправляется на поверхность, а затем транспортируется к месту дальнейшей переработки.

Для работы во втором случае привлекается тяжелая землеройная техника и транспорт для перевозки извлеченной руды. С ее помощью разрабатывают грунтовый карьер, из которого затем извлекают палладий. Далее ее перевозят для переработки на соответствующие предприятия.

Сферы применения

Элемент широко использует:

1. Химическая промышленность. Pd — популярный катализатор при переработке нефти и рафинации жиров. Хлорид палладия также участвует в поиске микроколичеств угарного газа в воздухе либо газовых смесях. В электрохимии это же соединение является активирующим веществом при гальванической металлизации диэлектриков. Палладиевые мембраны нужны для очистки водорода.
2. Электротехника. Металл важен как покрытие, что устойчиво к действию сульфидов: изготовление вольтагометров высокой точности. Физические характеристики обусловили его применение для производства керамических конденсаторов.
3. Ювелирное дело. В состав изделий палладий добавляют для создания белого золота. Даже малое содержание металла в лигатуре меняет оттенок вещи с желтого на серебристо-белый. Изредка минерал используется при изготовлении памятных монет.
4. Медицина. Палладий добавляют в лекарственные средства, предназначенные для борьбы с опухолями и терапии рака. Еще одной областью, где используется металл, является стоматология. Здесь на его основе изготавливаются зубные протезы. Сплавы с добавлением палладия служат для создания отдельных деталей кардиостимуляторов и медицинских инструментов.

Содержание

• 1 История
• 2 Происхождение названия
• 3 Нахождение в природе 3.1 Получение
• 3.2 Показатели производства

Самые богатые месторождения

Хотя большое количество палладия содержится в кусках упавших на землю метеоритов, основная добыча припадает на рудные месторождения. Именно они обеспечивают около 98% мировых запасов металла.

В мире

Бушвелдский комплекс (ЮАР) — крупнейшее мировое месторождение, где добывают палладий. Здесь старатели находят до 40% мировых запасов драгметалла.

В гораздо меньших объемах его также извлекают в:

• Лак-дез-Иль (Канада);
• Стиллуотер (США);
• Великой Дайке (Зимбабве).

В России

Медно-никелевые месторождения, входящие в состав ОАО «ГМК «Норильский никель», являются крупнейшими в России поставщиками металла:

• Октябрьское;
• Талнахское;
• Норильск-1.

Их суммарная прибыль составляет более 40% от общемировой.

Нахождение в природных условиях

По объему содержания в земной коре этот драгоценный металл входит в число самых редких элементов. В природе его можно встретить в виде:

• самородка (аллопалладий);
• минералов интерметаллического типа (станнопалладинит, палладистая платина и т. д. );
• различных соединений (брэггит, палладинит и т. д. ).

Известных науке разновидностей минералов палладия насчитывается около трех десятков. Этот элемент нередко выступает в качестве сопровождающего другие платиновые металлы. Содержание вещества в платиноидной смеси колеблется в диапазоне 25−60% (в зависимости от месторождения).

Самородный палладий встречается крайне редко. По своему внешнему виду он почти неотличим от платины. В самородках, помимо палладия, содержатся и другие элементы:

• иридий;
• золото;
• платина;
• серебро.

Согласно геохимической классификации элементов Гольдшмидта, палладий (наряду со всеми другими платиноидами) входит в число сидерофилов. Иначе говоря, он имеет характерное сродство к железу и сконцентрирован в земном ядре.

Платину и палладий добывают на месторождениях двух типов:

• россыпных;
• коренных.

Отличие этих разновидностей друг от друга заключается в способе выработки. В месторождениях коренного типа металл содержится в минералах. В таких местах добыча вещества осуществляется путем обработки руд — медных или никелевых. Палладий извлекается в качестве побочного продукта.

Месторождения россыпного типа — это бывшие коренные залежи руд. Они уже выработаны, палладий освобожден и принял форму самородков.

На долю месторождений россыпного типа, где можно добыть палладий, приходится около 2% от объема производства во всем мире. Самые крупные из них размещаются в российских регионах — на Урале и Дальнем Востоке, а также за рубежом:

• в Австралии;
• Колумбии;
• Канаде;
• США.

Преимущественные 98% добываемого палладия достают из глубин земли именно на месторождениях коренного типа. Основными разрабатываемыми рудами считаются:

• медно-никелевые;
• платиновые;
• хромовые.

Статусом стран-лидеров по объему мировой добычи драгоценного металла на таких месторождениях обладают Россия и ЮАР. На почетном первом месте находится предприятие «Норильский никель» — сюда приходится почти половина мирового объема производства. А комплексу Бушвелд (ЮАР) принадлежат наибольшие по объему запасы платиноидов во всем мире.

Переработка руд — основной метод получения палладия, но не единственный. Элемент восстанавливают из вторичного сырья. На этот способ получения приходится приблизительно 10% от общего объема мирового производства.

Преимущества и недостатки металла

В первую очередь спрос на палладий обуславливают его физические характеристики:

1. По сравнению с платиной он имеет меньший вес, а потому украшения на его основе, даже крупные, совершенно не тяжелые. При этом прочность его гораздо выше, чем у золота. Это позволяет использовать его в качестве оправы для крупных ювелирных камней. Со временем подобные украшения не темнеют и не теряют своей привлекательности.
2. Еще одно неоспоримое преимущество палладия — невероятная внешняя схожесть с платиной. При этом его стоимость на порядок ниже. По приблизительным подсчетам стоимость 1 грамма металла в 2-3 раза ниже, чем у золота или платины.

В составе сплава палладий является устойчивым к износу, деформации, появлению царапин. Однако чистый металл имеет прямо противоположные свойства, а потому используется в редких случаях, например, для изготовления эксклюзивных украшений. Особо востребованы обручальные кольца на основе палладия. Часто он используется вместо никеля, обеспечивая схожий эффект, но при этом не вызывая аллергической реакции.

Платина

Платина — один из самых дорогостоящих металлов на планете. Однако, его ценность была признана не сразу. Металл был открыт в XVI веке в Колумбии испанскими конкистадорами. Завоеватели обнаружили в платине неизвестные примеси и приняли его за серебро низкого качества. Тогда испанский король, испугавшись того, что статус «золотой державы» будет безвозвратно утерян, приказал утопить всю платину. Только 50 лет спустя, когда появилась возможность его обработки, металл был оценен по достоинству и встал в один ряд с золотом.

По своим свойствам платина в два раза плотнее золота и имеет высокие показатели сопротивляемости коррозии значительно выше. В ходе исследований были обнаружены сходные по физическим и химическим свойствам металлы, одним из которых является палладий. Кроме того, палладий и платина входят в лигатуру белого золота и напрямую определяют его стоимость.

Виды сплавов и пробы

Так как в чистом виде палладий излишне мягок, для изготовления украшений используют сплавы на его основе.

На территории России законодательно утверждено 2 пробы — 500 и 850. В качестве лигатуры выступают никель, серебро и медь. За границей также популярна 950 проба. В этом случае на 95% палладия приходится 5% добавок из меди либо рутения. Изредка их заменяют никелем, чтобы обеспечить большую прочность сплава.

Таблица соответствия проб

Утвержденные в России сплавы палладия прописаны в ГОСТе. Состав и количество лигатуры в каждом из них можно отследить по таблице, представленной здесь.

Как отличить подделку

На глаз отличить палладий от других металлов практически невозможно.

При возникновении сомнений в подлинности металла его рекомендуется показать независимому оценщику-ювелиру. Убедиться в том, что в ваших руках находятся настоящие драгоценности, можно, если со временем они не потеряли привлекательности и блеска. Если же украшения начали темнеть, перед вами однозначно подделка.

Серебро

История серебра также длинна, как и история золота. С древности серебро использовалось для чеканки монет. Любопытно, что в какой-то период своей истории Древний Египет и Древняя Греция ценили серебро дороже золота, а украшения и столовые приборы из серебра являлись поистине предметом роскоши. Долгое время серебро было основой денежной системы Великобритании и Соединенных Штатов Америки.

Серебро — благородный, пластичный и ковкий металл, который имеет относительно низкую температуру плавления (962 градусов), что делает его особо популярным среди ювелиров. Серебро, как и золото, не подвержено коррозии, сохраняет на века свой безупречный внешний вид. Благодаря искусной работе ювелиров, вкраплению драгоценных камней, серебряные изделия со временем не только не уменьшают свою стоимость, но нередко увеличивают ее.

Советы по выбору украшений из палладия

Убедитесь, что на украшении стоит маркировка с указанием пробы (500 либо 850).

Серебристо-белый цвет металла лучше сочетается с бриллиантами, сапфирами, аметистами, лабрадорами и аквамаринами.

При выборе обручальных колец обратите внимание на форму внутренней поверхности. Для комфортной носки она должна быть слегка выгнутой.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

В каких радиодеталях содержится

В радиотехнике палладий чаще есть в составе следующих деталей:

• разъемы;
• конденсаторы;
• резисторы.

В первую очередь это касается приборов, что важны в военной и космической промышленности. В гражданской технике палладий используют лишь в авиации.

Как отличить палладий от платины в радиодеталях

В домашних условиях отличить два драгоценных металла сложно, но возможно. Самый простой способ — бросить небольшой образец в емкость с азотной кислотой. Если металл растворится, перед вами палладий.

Еще один способ предполагает использование пробирного камня, йодистого калия и царской водки. Образцом металла проводят по кромке камня до образования царапины. Затем в нее заливается смесь йодистого калия с царской водкой. При окрашивании царапины в красный цвет с коричневым отливом можно говорить о том, что представленный образец является палладием.

Способы выделить металл

Варианты:

1. Электролитическая реакция. Аффинаж предполагает использование серной кислоты, которая отделит соединения палладия, оставив нетронутыми латунные и медные элементы. Извлечь чистый металл по окончании реакции поможет царская водка.
2. Выделить палладий также помогает раствор аммиака и соляная кислота. Важную роль в процессе аффинирования играет цвет драгметалла. Например, коричневый подтверждает наличие палладия в сплаве.

Также ниже смотрите видео о том, из чего еще можно получить палладий:

Где нужен человеку

Сферы применения звездного металла в промышленности разнообразны.

• Это один из основных металлов водородной энергетики. Им пользуются в производстве катализаторов, аппаратов для получения чистого водорода, сенсоров для определения водорода.
• Практически в каждом компьютере, мобильнике, высокочастотной радиоаппаратуре используют сплавы с платиноидами.
• Во многих радиодеталях содержится драгоценный палладий; его любители и умельцы добывают посредством аффинажа в домашних условиях.
• В мире тысячи лабораторий, во многих необходима посуда из благородных металлов и их сплавов.
• Эти сплавы все шире применяются в производстве медицинских приборов и инструментов.
• Применению палладия в кардиостимуляторах рады люди, для которых этот прибор жизненно необходим.
• Препараты с содержанием платиноидов все шире применяются онкологами, причем соединения палладия гораздо лабильнее и менее токсичны, чем платиновые. Львиная доля металла достается стоматологам, чтобы «чинить» наши зубы.
• Палладий гипоаллергенен, поэтому обручальные кольца или серьги из сплава 950 пробы пользуются все большим спросом.
• Ювелиры довольствуются 10% добываемого палладия. Чаще всего металл используют в виде сплавов, которые прекрасно смотрятся с бриллиантами и бесцветными камнями.
• Основное количество добываемого серебристого металла потребляет автомобильная промышленность.
• Проводятся исследования по извлечению палладия из отработанного топлива АЭС, разрабатываются методики получения металла из растворов электролитов.

Цена палладия неуклонно повышается, но спрос на металл до сих пор не удовлетворен.

Отзывы

Катерина: «Так уж сложилось, что украшения я люблю, в особенности кольца. Зная эту мою страсть, родные постоянно дарят что-то новенькое. Есть у меня и несколько колечек как из палладия, так и платиновые. И первые мне нравятся гораздо больше. Во-первых, они легче и при носке особо не ощущаются. Во-вторых, мне больше нравится их цвет. Ну и если покупать самостоятельно, то кольца из палладия гораздо дешевле платины».

Светлана: «Украшения из палладия хороши всем, кроме одного — найти их почти нереально. Мне пришлось не один магазин и интернет-ресурсы перерыть, чтобы найти то, что нужно. В теории, можно было купить то же белое золото на основе палладия, но по факту их делают очень мало. В основном везде обычный золотой сплав с родиевым покрытием. Хотелось бы лучший выбор».

Получение

Элемент присутствует в белом золоте. И важная задача отделить его от висмута и мышьяка, которые, как и палладий, растворяются в азотной кислоте.

Чтобы это сделать, проделывают следующие манипуляции:

1. Нитрат таких элементов, как серебро, палладий и висмут необходимо упарить до сиропного состояния. В случае с палладием это поможет удалить из них остатки различных кислот.
2. Далее смесь разбавляется очищенной водой.
3. Добавляется концентрированная соляная кислота. Образуется осадочный налет белого цвета, похожий на творог – хлорид серебра. Его необходимо отделить, чтобы раствор стал прозрачным.
4. После этого состав упаривается. При этом происходит удаление соляной кислоты.
5. В смесь добавляется аммиак. Состав должен стать синего или зеленого цвета. Начнут выпадать хлопья – хлорид висмута. Он не растворяется в аммиаке.
6. Смесь фильтруется. К ней добавляется соляная кислота. В результате образуется сульфид палладия.
7. После того как произойдет окончание реакции, образуется осадок желтого цвета в прозрачном растворе с желтоватым оттенком.
8. Сульфид палладия необходимо тщательно промыть и избавить от воды.
9. Далее сульфид палладия можно восстановить до состояния металла. Для этого его необходимо снова переплавить.
10. Чтобы придать металлу товарный вид, сульфид палладия лучше всего восстанавливать с помощью сернистого водорода до черни. Затем его необходимо вновь сплавить. После этого сульфид палладия гранулируется.