Палладий – одна из разновидностей драгоценных металлов, которая получила достаточно широкое распространение в различных отраслях. К примеру, палладий используется при создании разнообразных ювелирных украшений. Этот металл также характеризуется уникальными физическими и химическими свойствами, относительно низкой стоимостью и схожестью с платиной, что также положительно сказывается на его популярности. В этом материале более подробно будет рассматриваться его практическое использование, а также все особенности.
История появления
Палладий – пластичный минерал, обладающий серебристо-белым цветом. Из-за своих свойств палладий выглядит как платина. Однако сразу стоит отметить, что он относится к категории платиновых минералов, потому подобное сходство легко объяснить.
В первых годах XIX ст. английский химик В. Волластон, очищая платину от примесей, получил осадок неожиданного цвета. Это дало основание предположить о существовании нового химического элемента, который получил название «палладий».
Далее последовала череда интригующих событий. Через торговца минералами Волластон анонимно выставил слиток на продажу, завив, что это новый металл – палладий. Нашлись желающие опровергнуть открытие нового химического элемента. Научные споры то утихали, то возобновлялись, но оставались безрезультатными.
Чтобы подогреть интерес, Волластон, опять-таки анонимно, предложил премию тому, кто создаст этот металл искусственно, но никто так и не смог этого сделать. И только в 1805 г., на заседании Королевского общества, химик доложил о том, как был получен палладий, и что он является автором анонимных публикаций.
Как определить серебро или платина?
Платина
более твердая и поэтому устойчива к физическому воздействию. Дома можно еще взять протухшее яйцо, на которое можно положить оба украшения.
Серебро
будет чернеть из-за сероводорода,
платина
же сохранит свежий вид как и раньше, что поможет определить подлинность изделия.
Интересные материалы:
Как вывести деньги с баланса Yota на карту? Как вывести деньги со стима на карту Приватбанка? Как вывести крипту на карту? Как заблокировать карту Пятерочки? Как загрузить гугл карты оффлайн? Как загрузить карты в Maps me? Как заменить карту Водафон на 4g? Как зарегистрировать карту Лукойл? Как зарегистрироваться в Нетфликс без карты? Как звуковая карта влияет на качество звука?
Палладий в природе
В природе невозможно найти металл в чистом виде, палладий всегда находится в примесях с другими минералами. На текущий момент науке известно примерно 30 минералов, с которыми он может находиться в сочетании.
По внешнему виду палладий очень схож с платиной, из-за чего эти драгоценные металлы достаточно часто путали. Стоит отметить, что в некоторых месторождениях эти металлы добываются совместно, а для их отделения впоследствии используется химическая обработка. В некоторых случаях палладий может вкрапляться в золотые жилы, тогда формируется их соединение.
По большей части палладий на Земле появляется в результате падения метеоритов. Кристаллы палладия в больших объемах содержатся в инопланетных осколках.
Существуют несколько разновидностей месторождений, где можно найти палладий. Сразу стоит отметить, что его практически невозможно найти в виде самородков, поэтому возникает необходимость в проведении химической обработки для удаления примесей и выделения непосредственно металла.
Все месторождения палладия условно можно разделить на две большие категории:
- Месторождения в районах рудных залежей. Здесь находятся самородки, которые копились в течение множества лет;
- Коренные месторождения. Содержат соединения палладия с другими примесями.
При этом существует два основных способа работы с месторождениями палладия – шахтная и карьерная. Первый вариант требует предварительного создания шахт, то есть системы подземного туннеля. Здесь производятся подрывы пластов земли, которая впоследствии будет обрабатываться ручным или механическим способом для выделения палладия.
Карьерный способ подразумевает привлечение тяжелой землеройной техники, при помощи которой будет транспортироваться руда. Лидерами по добыче палладия являются Российская Федерация и ЮАР.
На текущий момент специалисты расходятся в понимании общего количества запасов палладия на Земле. Некоторые уверены, что его запасы превышают запасы золота в 2-3 раза, а некоторые, что наоборот уступают примерно в 20 раз.
Цены
Мировые запасы палладия исчисляются сотнями тонн, но рынок фиксирует дефицит сырья.
Закономерно, что цены на него растут:
- В декабре 2022 года стоимость превысила $1900 за тройскую унцию.
- С 2016 года цены на бирже взлетели вчетверо, преодолев психологическую отметку $2000. Золото за это же время подорожало в 1,5 раза.
- 27 февраля 2022 года зафиксирован новый максимум за унцию – $2795. То есть 1 грамм палладия стоит около $90.
Цена колеблется в соответствии с потребностями промышленности. Поскольку автомобили с бензиновыми двигателями будут востребованы еще долго, она вряд ли упадет.
Запасы палладия в мире
Палладий – редкий металл, его содержание по массе в земной коре – 6,3·10-7 %. Точной оценки его запасов нет. Одни издания публикуют информацию, что палладий превышает запасы золота в 2-3 раза, другие источники утверждают: его количество на порядок меньше.
Pd – металл платиновой группы. Входит в состав 3-х десятков минералов, а также находится в виде самородков и россыпей. Встречается в «компании» благородных металлов, особенно часто с платиной и золотом (палладистая платина, палладистое золото, порпецит). В чистом виде палладий еще не попадался.
Богатые месторождения открыты в России, Африке, Северной Америке, Австралии, Колумбии, на Аляске. Палладий находится не только в земной коре, но и в космосе, откуда «прилетает» в составе метеоритов.
Добыча палладия
98% палладия добывают из платиновых, медно-никелевых и хромовых руд. Половина мировой добычи приходится на Россию (Норильск, Мурманская обл., Урал). На втором месте по добыче находится ЮАР (Бушвельдский комплекс, ок. 40%), затем следует Канада, США, Зимбабве.
Мировой лидер по производству палладия – Норильский горно-металлургический комбинат (40%).
Свойства палладия
Палладий (Palladium) – металл серебристого цвета, очень похож на платину, только легче. Атомная масса – 106,42 а. е. м. Имеет гранецентрированную кубическую решетку.
Физические свойства
| Радиус атома | 1,37·10 -14 м |
| Теплопроводность (300 К) | 71,8 Вт/(м·K) |
| Температура кипения | 2940 °С |
| Уд. теплота испарения | 372,4 кДж/моль |
| Температура плавления в градусах | 1554 |
| Уд. теплота плавления | 17,24 кДж/моль |
| Твердость (по Моосу, по Бринеллю) | 5,0 (из 10), 52 кгс/мм2 |
| Удельное электрическое сопротивление (при 20 °С) | 1,07·10-7 Ом·м |
| Предел прочности при растяжении (при 20 °С) | 14 кг/мм2 |
| Плотность (при 20 °С, > 1554°С) | 12,02 г/см3, 10,38 г/см3 |
| Удельная теплоемкость (25 °С ) | 0,0584 кал/г·град |
| Коэффициент линейного расширения (0-100 °С) | 1,17·10 -5 1/К |
| Относительное удлинение (отожженный) | 55% |
| Магнитные свойства | парамагнетик |
В 2,5 раза металл тверже при холодной обработке, после отжига становится мягче. Температура плавления самая низкая среди химических элементов платиновой группы.
Химические свойства
| Молярная масса | 106,42 г/моль |
| Сокращенная электронная формула | [Kr] 4d10 |
| Электронно-графическая формула | K2 L8 M18 N18 |
| Ковалентный радиус | 128 Пм |
| Валентность | II, IV |
| Валентные электроны | 10 |
| Степени окисления | 0, +1, + 2, +3, + 4 |
| Энергия ионизации | 804,2 кДж/моль |
По химической стойкости палладий слабее «коллег» своей группы. На воздухе без подогрева реагирует с царской водкой, при нагревании – с азотной и серной кислотами. Инертен по отношению к воде, неконцентрированным кислотам и щелочам, аммиаку. На воздухе Pd окисляется при нагревании до 850 °С, затем металл светлеет.
Палладий обладает высокой поглощательной способностью в отношении газов. Слиток впитывает 850-кратный объем водорода, «чернь» еще более продуктивна, а пластина размерами 1× 1× 0,1 см пропускает за 1 мин 40 см3 этого газа. Благодаря способности поглощать газы, 75% этого металла используется в производстве автомобильных катализаторов.
Оптические свойства
Под воздействием световых лучей Pd не светится, свой цвет не изменяет.
Сферы использования палладия
Данный элемент больше всего используется в следующих видах деятельности человека:
- Химическая промышленность. Здесь палладий проявил себя в качестве крайне популярного катализатора, который показывает высокую эффективность при обработке нефти и рафинации жиров. Если же обратить внимание на электрохимию, то здесь палладий используется в качестве ключа к проведению гальванической металлизации диэлектриков. К тому же, палладий позволяет очищать водород.
- Электротехника. В этой отрасли главное преимущество металла заключается в его устойчивости к сульфидами, благодаря чему его используют в качестве покрытия. К примеру, он позволяет изготавливать вольтагометры высокой точности. Также свойства палладия привели к его активному использованию при производстве керамических конденсаторов. Более того, он использовался при создании радиодеталей, например контактах переключателях контроль-самопишущих машин.
- Ювелирные украшения. Палладий используется для создания белого золота, поскольку его содержание в лигатуре позволяет изменить желтый оттенок на серебристо-белый.
- Медицина. Палладий используется при создании определенной категории лекарственных средств, предназначенных для борьбы с раком и опухолями. Также металл получил широкое распространение в стоматологии, где он необходим при создании протезов. В редких случаях используется для создания медицинских инструментов и кардиостимуляторов.
Промышленное применение металла
Добыча палладия на сегодняшний день удовлетворяет имеющийся на рынке спрос, который в основной своей части является промышленным. Применение Pd распределяется следующим образом:
- 70% — производство автомобильных катализаторов;
- 10% — электронная промышленность;
- 5% — химическая промышленность;
- 5% — медицина;
- 5% — инвестиции;
- 5% — ювелирное дело и другие сферы использования.
Основная часть добываемого металла используется для производства автомобильных катализаторов, именно поэтому спрос на Pd зависит от экономической ситуации в машиностроительной отрасли отдельно взятой страны-потребителя. Нейтрализаторы, содержащие палладий, необходимы при производстве автомобилей любых марок для дожигания выхлопных газов. Именно применение Pd вместо дефицитной в 2000-х годах платины привело к росту котировок этого драгметалла на мировых биржах. Дополнительным толчком стало решение ЕС об ограничении автомобильных выхлопов и ужесточении контроля за данной сферой. Катализаторы с содержанием Pd необходимы и для очистки газовых выбросов ТЭЦ.
Применение палладия в химической промышленности чрезвычайно широко. Являясь отличным катализатором, Pd незаменим при проведении процессов крекинга нефти и гидрогенизации жиров. Этот химический элемент в качестве катализатора используют при производстве ацетилена, аммиака, хлора, серной и азотной кислот, каустической соды, удобрений и фармацевтических средств. Хлорид палладия в промышленности применяют как индикатор для обнаружения микроколичеств угарного газа в газовых смесях.
Широко распространено использование металла в процессах глубокой очистки водорода, который активно диффундирует через палладий. Газ пропускают под давлением через нагретые палладиевые трубки, в итоге водород проходит через металл быстрее других примесей, которые задерживаются в трубках. Так как использование чистого палладия для этих целей является дорогостоящим, то в целях сокращения затрат на производство для очистки водорода применяют сплавы Pd с серебром или иттрием.
Pd и его сплавы используются в электронной промышленности. с его помощью создаются покрытия, отличающиеся устойчивостью по отношению к воздействию сульфидов. Металл нашел свое применение в производстве военной, аэрокосмической техники и аппаратуре гражданского назначения. Элемент необходим при выпуске реохордов, так как отличается высокой износоустойчивостью. Это свойства драгметалла отлично подходит для его использования в контактных группах. В гражданской аппаратуре Pd активно применялся в 80-х годах для контактов и струн советских контрольно-самопишущих машин и автоматических телефонных станций.
Так выглядит реохорд.
Где еще используется палладий? Он является компонентом керамических конденсаторов, известных всем радиолюбителям. Элемент присутствует в конденсаторах типа КМ, характеризующихся высокой температурной стабильностью емкости, которые присутствуют в любой высокочастотной радио- и телеаппаратуре, мобильных телефонах и компьютерах. Наличие Pd в радиодеталях привлекает любителей получения аффинажа металла в домашних условиях.
Металл нашел применение и в других сферах промышленного производства, где его используют для самых разных целей: палладий необходим для процесса изготовления специальной химической посуды, а также устойчивых к коррозии деталей измерительных приборов специального назначения. Pd незаменим и в стекольном деле, где его применяют в тиглях для варки стекла.
Палладий в последние годы все чаще используется в медицине. Металл и его сплавы расходуются на производство деталей различных медицинских приборов и инструментов. Самым простым примером применения Pd в этой отрасли является производство кардиостимуляторов, отдельные детали которых делаются именно из этого драгметалла. Иногда элемент используется для получения цитостатических препаратов.
В медицине наибольшая доля палладия тратится на изготовление зубных протезов. Развитие стоматологических исследований и увеличение сопутствующей потребности в металле способно увеличить спрос и котировки на элемент в будущем – этот фактор является одной из потенциальных причин роста стоимости Pd на биржах.
Плюсы и минусы палладия
Положительные свойства металла:
- легкость;
- прочность;
- пластичность;
- гипоаллергенность;
- высокие каталитические качества;
- слабая окисляемость.
Ювелирные изделия из палладия не покрываются налетом и десятилетиями сохраняют первоначальный вид.
К главным недостаткам относится редкость металла и резкие скачки цен вверх-вниз, поэтому рискованно покупать палладий с целью инвестирования.
Как отличить палладий от других металлов
Палладий очень активно используется в электротехнике, при создании проводки и оборудования для различных транспортных средств: морских, космических и воздухоплавательных. Существуют различные способы его использования: некоторые подразумевают напыление, а некоторые — создание компонентов из цельного палладия. Палладий легко отличить от серебра потому, что он сохраняет свою светлость и блеск в любых соединениях. Два эти металла достаточно часто совместно используются при создании оборудования.
В том случае, если необходимо обеспечение устойчивости к сульфидам, а также защиту от окисления, то палладий также используется в качестве замены серебру. Сюда можно отнести следующие категории радиотехнических компонентов:
- Компьютерные печатные платы;
- Военные платы;
- Металлическая сердцевина резисторов;
- Проволока из реохорд;
- Потенциометры.
Изделия из палладия активно используются при создании многих устройств. Это объясняется тем, что применение палладия позволяет существенно упростить их схемы, а также обеспечить лучшие эксплуатационные свойства.
Как не купить подделку
В пользу палладия говорит безупречный вид изделия. Если предмет тусклый, деформированный, вероятность того, что он сделан из палладия, ничтожно малая. Чтобы не приобрести подделку, нужно показать изделие ювелиру-оценщику.
Если на украшении проба иная, чем 500 или 850 – это также не палладий.
Третий способ, как определить палладий в домашних условиях, – это найти плотность металла, из которого изготовлено изделие. Для этого нужно определить вес, с точностью до сотых грамма, и объем, погружая изделие в дистиллированную воду и взвешивая результат до и после погружения. Чтобы узнать плотность, измеренный вес делится на объем.
Сколько стоит палладий на бирже?
Палладий — цены на мировых биржах
| Лондонский фиксинг, $/тр.унцию | Учетные цены ЦБ РФ, руб/гр | |
| Металл | Дата | Значение |
| Палладий | 29.06 | 6207,96 |
Интересные материалы:
Что такое единица измерения отрезка? Что такое эффективно эквивалентная температура? Что такое экокожа и эко мех? Что такое экспозиция в литературе пример? Что такое элемент цепи? Что такое embed code? Что такое Эпсилон в физике? Что такое этюд и для чего он нужен? Что такое факультет прикладной математики и информатики? Что такое фан аккаунт?
Советы по уходу за изделиями из палладия, хранение
Палладию не свойственно тускнеть, он устойчив к деформациям, но все-таки, чтобы ювелирные изделия из этого металла служили вечно, желательно избегать ударов, механических повреждений, контактов с агрессивными средами. Изделия из палладия хранят отдельно от украшений из других металлов.
В домашних условиях палладиевые изделия чистят салфеткой, пропитанной специальным раствором (продается в ювелирных магазинах), или моют в слабом мыльном растворе и протирают сухой салфеткой. Вернуть блеск и скрыть микроцарапины, которые неизбежно появляются со временем, поможет полировка в ювелирной мастерской.
Пробы
Как и у золота, серебра, платины, для палладия выработана метрическая и каратная система проб.
Состав и соответствие проб:
| Проба (метрическая/каратная) | Состав |
| 500/12 | Пополам палладий и серебро (либо никель). |
| 850/20 | 15% – серебро, медь либо никель. |
| 950/23 | 5% – медь, рутений либо никель. |
Наряду с золотом, серебром, платиной, палладий подлежит клеймению.
На российских палладиевых изделиях штампуется восьмиугольник-проба плюс силуэт женщины в кокошнике. Советские изделия маркировались пробой и изображением пятиконечной звезды с серпом и молотом.
Банкиры, биржевики используют материал 999-й пробы (чистый палладий).
Украшения из палладия и пробы металла
В некоторых случаях палладий может обладать ценой за грамм, как настоящее золото. Для того чтобы определить стоимость конкретного образца палладия, требуется определить его пробу. Наиболее распространенными пробами являются 500 и 850. Высшая проба дает максимальную цену, при этом цена будет расти по мере роста партии до значительных объемов.
Обручальное кольцо, выполненное из палладия
Однако стоит отметить, что палладий практически не используется в качестве чистого металла для создания ювелирных украшений, поскольку он слишком пластичный. Поэтому он либо добавляется к другим драгоценным металлам, либо разбавляется сам.
С точки зрения цен палладий находится на третьем месте среди всех драгоценных металлов, уступая только золоту и платине.
В чистом виде палладий в среднем стоит 1300-1400 рублей за грамм. Цена изделия при этом будет определяться процентным содержанием палладия. К примеру, при содержании металла от 18 до 28% цена колеблется в диапазоне от 230 до 360 рублей за грамм, а если содержание превышает 80%, то цена начинается от 1000 рублей за грамм.
Палладий, также как и золото, серебро, платина был признан инвестиционным продуктом. Единственное условие – требуется 999-ая проба металла. Для инвестиций выпускаются специальные инвестиционные монеты, также доступна возможность вложиться в металлический счет в банке.
Для того чтобы проверить палладий в домашних условиях, требуется опустить его в горячую азотную кислоту. Настоящий палладий в ней растворится.
Химические
Активное применение палладия в различных сферах деятельности объясняется также и его химическими свойствами. В первую очередь нужно отметить, что он обладает достаточно высокой инертностью, а также гальванической стойкостью, что у современных металлов встречается крайне редко. Такие свойства объясняются атомным строением элемента. Также стоит сказать, что он никак не взаимодействует с кислотами, молекулами воды и щелочами, поэтому простейшие школьные опыты на нем поставить не удастся, хотя и доставать его для таких целей вряд ли кто-то согласится.
Если нагреть металл до 350 градусов, его стойкость будет оставаться стабильной. А вот при увеличении данного показателя он начнет окисляться. В результате такой реакции на поверхности металла образуется тускловатая оксидная пленка. Если же нагреть его до 850 градусов, можно наблюдать ее распад. Объясняется это явление тем, что в диапазоне температур от 800 до 850 градусов элемент уже имеет устойчивость к окислению и не поддается ему.
Не так давно ученые выяснили один интересный факт. Суть его в том, что раствор азотной кислоты способен делать тоньше чистую титановую пластину на 19 мм в год, а в случае сплава палладия с тем же титаном истончение будет происходить гораздо медленнее – всего 0,10 мм в год.
Нагреваясь до 500 градусов, элемент успешно взаимодействует с различными окислителями, в том числе и фтором. Благодаря этому научные работники смогли провести уже немало исследований.
Дополнительным химическим свойством палладия можно назвать его способность усиливать антикоррозионные возможности титана. При добавлении к этому элементу драгоценного металла, его стойкость к агрессивным средам существенно возрастает.
Как отличить от других металлов
Определить палладий «на глаз» сложно и отличить его от других серебристо-белых металлов невозможно. Идентификацию проводят специальными способами.
От серебра
Палладий, в отличие от серебра, не чернеет, сохраняет блеск. У металлов почти одинаковый удельный вес, серебро вдвое мягче.
На воздухе серебро не окисляется даже при нагревании, палладий же покрывается окисной пленкой при температуре 300-850 °C.
От платины
Металл, названный в честь астероида Паллада, тверже и почти вдвое легче платины. Он реагирует на смесь, состоящую из царской водки и 10% йодида калия, в отношении которой Pt показывает стойкость.
Происхождение названия
Назван по имени астероида Паллада, открытого немецким астрономом Ольберсом в 1802 году, то есть незадолго до открытия палладия. В свою очередь, астероид назван в честь Афины Паллады из древнегреческой мифологии. Палладий, или Палладиум, — упавшее с неба легендарное деревянное изображение Афины Паллады; согласно прорицанию Гелена (сына Приама), Троя останется несокрушимой, пока в её стенах хранится этот талисман. По легенде, лишь после того, как любимцы богини — Одиссей и Диомед — во время ночной вылазки выкрали Палладий, эта твердыня пала.
В каких радиодеталях содержится палладий
Использование чистого палладия в радиодеталях возможно, благодаря устойчивости металла к окислению, поэтому им покрывают контакты и некоторые проводники в дорогостоящих электроизмерительных и радиотехнических приборах. Чаще палладий используется в виде сплавов. Перечень приборов и радиодеталей, в которых можно обнаружить этот металл, обширный:
- керамические конденсаторы, платы для компьютеров времен СССР;
- оболочки потенциометров;
- электрические разъемы;
- сердцевины резисторов;
- шаговые искатели;
- некоторые высокочастотные генераторы;
- измерители иммитанса;
- самописцы.
Радиодетали, содержащие палладий, сдаются в специальные пункты по приему металлолома.
Ответы и вопросы
Ответим на несколько часто задаваемых вопросов о металле Палладий.
Где можно найти палладий в быту
Палладий присутствует в ювелирных украшениях. Радиодетали, в которых находится этот металл, применяются преимущественно в дорогостоящих и высокоточных приборах военной, авиационной и космической техники.
Какая проба у палладия
Пробы палладия – 500 и 850, что означает 50% и 85% содержания чистого металла в сплаве. В качестве примесей используются никель, золото, медь.
Чем растворяется палладий
Данный металл растворяется в царской водке и в горячей азотной и серной кислотах. Полученный раствор приобретает насыщенный коричневый цвет.
Сплавы
Палладий слишком мягок, на практике пригоден к употреблению только в сплавах.
У ювелиров они называются пробами, в сплаве доминирует палладий.
У промышленности наоборот: добавление микродоз палладия улучшает физические, химические свойства сплавов с преобладанием других металлов.
В зависимости от цели создают разные виды сплавов:
- Например, титаново-палладиевый устойчивее к воздействию кислот, чем чистый титан.
- Никель, медь, рутений делают сплав тверже.
- Золото, серебро увеличивают стойкость к износу.
Сплавы используются ювелирами, производственниками, финансистами.
На особом счету сплав золото-палладий. Благодаря всего сотой доле палладия (1%) рядовое желтое золото выглядит элитным белым.
