Palladium é extremamente pesado e muito refratário dúctil e maleável, que é facilmente enrolado em folha e transformado em arame fino. Em termos de densidade, que é de 12 g / cm3, o paládio está, entretanto, mais próximo da prata, cuja densidade é de 10,5 g / cm3, do que de sua platina relacionada (21 gcm3). O paládio encontrado na natureza consiste em seis isótopos estáveis: 102Pd (1,00%), 104Pd (11%), 105Pd (22%), 106Pd (27%), 108Pd (26%) e 110Pd (11%). O isótopo radioativo 107Pd de vida mais longa e mais artificial, com meia-vida de mais de sete milhões de anos. Muitos isótopos de paládio são produzidos em pequenas quantidades pela fissão de urânio e plutônio. Em reatores nucleares modernos, 1 tonelada de combustível nuclear com uma taxa de combustão de 3% contém cerca de 1,5 kg de paládio.
Paládio (paládio) é
Palladium é um dos elementos do sistema periódico chem. elementos do nome de Mendeleev. Na tabela, este elemento possui número de série 46 e está localizado no quinto período elementos
Palladium é nobre metais pertencente ao grupo da platina. Ele próprio tem uma cor branco-prateada.
Palladium é o único elemento químico com uma camada externa de elétrons extremamente preenchida. Existem 18 elétrons na órbita externa do átomo de paládio.
Paladius é um elemento que é frequentemente usado na produção de ouro branco ou como base para uma liga de paládio. Mesmo 1-2% de paládio é suficiente para ouro adquiriu uma tonalidade branca prateada. Mas na maioria das vezes branco ouro 583 amostras contêm 13% de paládio. É mais adequado para a fixação de diamantes.
Palladium éum elemento capaz de aumentar as propriedades anticorrosão de até mesmo tais resistentes a meios agressivos metal, Como . A adição de paládio em apenas 1% aumenta a resistência aos ácidos sulfúrico e clorídrico.
Paladius é o material com o qual é feita a maioria das medalhas concedidas a cientistas e desportistas de destaque.
O paládio foi descoberto pelo médico e químico inglês William Wollaston em 1803 enquanto estudava o petróleo bruto platina, trazido do continente em chamas, na parte que é solúvel em água régia. Tendo dissolvido o minério, Wollaston neutralizou o ácido com uma solução de NaOH e, em seguida, precipitou platina da solução pela ação do cloreto de amônio NH4Cl (precipitados de cloroplatinato de amônio). Em seguida, foi adicionado cianeto de mercúrio à solução e formou-se o cianeto de paládio. O paládio puro foi isolado do cianeto por aquecimento. Apenas um ano depois, Wollaston relatou à Royal Society que havia encontrado paládio e outro novo metal nobre, o ródio, na platina bruta. O próprio nome do novo elemento - paládio (Palladium) Wollaston derivado do nome do planeta menor Pallas, descoberto pouco antes (1801) pelo astrônomo alemão Olbers.
O quadragésimo sexto elemento, devido a várias de suas notáveis \u200b\u200bpropriedades físicas e químicas, encontrou ampla aplicação em muitas áreas da ciência e da vida. Assim, alguns tipos de vidraria de laboratório são feitos de paládio, bem como peças de equipamentos para separação de isótopos de hidrogênio. Ligas de paládio com outros metais encontram aplicações muito valiosas. Por exemplo, ligas do quadragésimo sexto elemento com prata usado em equipamentos de comunicação (fazer contatos). Os termostatos e termopares usam ligas de paládio-ouro, platina e ródio. Certas ligas de paládio são usadas em joalheria, prática odontológica (dentaduras) e até mesmo na fabricação de peças para marca-passos.
Quando aplicado à porcelana, amianto e outros suportes, o paládio serve como um catalisador para uma série de reações redox, que é amplamente utilizado na síntese de vários compostos orgânicos. O paládio é usado para purificar o hidrogênio de vestígios de oxigênio, bem como o oxigênio de vestígios de hidrogênio. Uma solução de cloreto de paládio é um excelente indicador da presença de monóxido de carbono no ar. Revestimentos de paládio são usados \u200b\u200bem contatos elétricos para evitar faíscas e aumentar sua resistência à corrosão (revestimento de paládio).
No comércio de joias, o paládio é usado tanto como componente de ligas quanto por si só. Além disso, o Banco Central Russo cunha moedas comemorativas de paládio em quantidades muito limitadas. Uma pequena quantidade de paládio é consumida para fins médicos - a preparação de medicamentos citostáticos - na forma de compostos complexos, semelhantes à cis-platina.
A honra de descobrir o paládio pertence ao inglês William Hyde Wollaston, que isolou um novo da platina bruta das minas sul-americanas em 1803. Quem é este homem, cujo nome é batizado com a medalha de paládio puro, concedida anualmente pela Sociedade Geológica de Londres?
No final do século XVIII, William Wollaston foi um dos muitos obscuros médicos londrinos que trabalhavam em áreas pobres da classe trabalhadora. Um trabalho que não trazia renda não agradaria a um jovem inteligente e empreendedor. Naquela época, um médico precisava ter habilidades não apenas como médico, mas também possuir uma farmácia, o que, por sua vez, implicava em excelentes conhecimentos de química. W.H. Wollaston revelou-se um excelente químico - enquanto estudava a platina, ele inventou um novo método de fazer talheres de platina e iniciou sua produção. Vale ressaltar que, naquela época, a vidraria de platina para laboratórios químicos era uma necessidade, pois o entusiasmo em torno das descobertas científicas era o mesmo da época dos alquimistas em torno da pedra filosofal. Não é por acaso que na virada dos séculos 18 e 19. cerca de 20 novos elementos químicos foram descobertos!
Na verdade, a criação de novos fundos negociados em bolsa, que se tornaram compradores ativos de platina, continua a ser um dos principais motores do aumento significativo do preço da platina. Como as propriedades e aplicações do paládio e da platina são praticamente as mesmas, os mercados para esses metais estão interconectados, o que significa que uma reação semelhante do mercado do paládio às atividades dos fundos pode ser esperada.
Paládio (paládio) é
Essas suposições são confirmadas por Stuart Flerlage, da NuWave Investment, de Nova York: “Os preços da platina estão crescendo cada vez mais ... Talvez sejamos o mesmo com o valioso do paládio”. A criação de fundos negociados em bolsa atrelados ao preço da platina poderia alimentar ainda mais a demanda pelo metal, forçando mais fabricantes e joalheiros a buscar paládio mais acessível, de acordo com Michael Gambardella, JP Morgan and Co. (JPM). “Esperamos que a grande diferença de preço entre os dois metais se feche”, acrescenta Gambardella.
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Enciclopédia de investidores. 2013 . - I, masculino. Relatório: Palladievich, Palladievna e Palladievich, Palladievna. Derivados: Paladya; Lada (Ladya); Palya; Espada larga; Pasha. Origem: (grego. Palladion palladium (a imagem de Pallas Athena, segundo a lenda, caiu do céu como garantia de sua inviolabilidade ... Dicionário de nomes pessoais
PALÁDIO - (grego). Um metal semelhante à prata é encontrado no minério de platina e é usado na fabricação de instrumentos astronômicos e físicos. Dicionário de palavras estrangeiras incluído na língua russa. Chudinov AN, 1910. PALLADIUM nobre ... ... Dicionário de palavras estrangeiras da língua russa
PALÁDIO - (Paládio), Pd, elemento químico do grupo VIII do sistema periódico, número atômico 46, massa atômica 106,42; refere-se a metais de platina, tm 1554 shC. O paládio e suas ligas são usados \u200b\u200bpara fazer instrumentos médicos, dentaduras, cadinhos para ... ... Enciclopédia moderna
I. Palladium, Palladios, c. 363 425 AC n. e., historiador cristão grego e hagiógrafo. Nasceu na Galácia. Depois de completar seus estudos em 386, tornou-se monge, primeiro na Palestina, depois no Egito, de onde fez inúmeras viagens ... ... Escritores antigos
O metal é branco prateado, dúctil e maleável, facilmente enrolado em papel alumínio e puxado em uma fiação fina. A densidade do paládio é 12,2; ponto de fusão 1552 graus. COM; Dureza de Mohs 5. No ar em temperatura normal, paládio ... Terminologia oficial
- (Paládio), Pd, elemento químico do grupo VIII do sistema periódico, número atômico 46, massa atômica 106,42; refere-se a metais de platina, p.f. 1554 ° C. O paládio e suas ligas são usados \u200b\u200bpara fazer instrumentos médicos, dentaduras, cadinhos para ... ... Dicionário Enciclopédico Ilustrado
PALÁDIO - na mitologia grega, uma pequena estátua de madeira da deusa Atena. Ela foi sequestrada por Odisseu e Diomedes. De acordo com a Eneida de Virgílio, após a queda de Tróia, o paládio genuíno foi levado por Enéias para a Itália ... Grande Dicionário Enciclopédico
PALÁDIO - (símbolo Pd), ELEMENTO DE TRANSIÇÃO branco prateado, um metal descoberto pela primeira vez em 1803. O paládio maleável e trabalhável é encontrado nos minérios de níquel. Refere-se aos metais da platina e possui características químicas em comum com a PLATINA. Não … Dicionário enciclopédico científico e técnico
Pequena estátua de madeira da deusa Atena. Ela foi sequestrada de Tróia por Odisseu e Diomedes. De acordo com a Eneida de Virgílio, após a queda de Tróia, o paládio genuíno foi levado por Enéias para a Itália. (
A origem e propriedades do paládio
Paládio recebeu seu nome em homenagem ao planeta Pallas. O corpo celeste foi descoberto em 1801. A descoberta do alemão Olbers impressionou o químico Wollaston. Este último recebeu paládio após 2 anos.
O metal foi extraído por um inglês de platina bruta. Ele ainda pertence ao grupo da platina. O paládio é o mais leve nele. Sua densidade é de pouco mais de 12 gramas por centímetro cúbico.
Outra característica distintiva é a plasticidade. Propriedades do paládiosão semelhantes a outros metais preciosos, por exemplo, como o ouro, é facilmente esticado nas folhas e fios mais finos, assume qualquer forma. Esta é uma dádiva de Deus para escadas e.
O nome do grupo metal fala por si. Palladium é um representante nobre. Nele, aliás, ele está localizado abaixo do 46º número. Ele está no 5º período, no subgrupo lateral da 8ª turma. O elemento é designado pelas letras latinas Pd.
Paládio inferior em resistência a alguns irmãos da tabela de elementos químicos. Por exemplo, ele reage com uma mistura de ácidos sulfúrico e clorídrico. Aliás, foi a primeira vez que Wollaston conseguiu separar o metal da platina. O ácido nítrico dissolve completamente o metal nobre.
Por outro lado, é resistente a variações de ácidos diluídos e quaisquer álcalis. Se você não usar a "arma dos ácidos concentrados" contra o paládio, ela é forte, não se preocupa com a corrosão e quaisquer influências externas. Além disso, do grupo da platina, apenas o paládio é encontrado nas pepitas.
Considerando a resistência desse metal nobre às reações químicas, é utilizado na fabricação de vidrarias de laboratório. A platina, que nem mesmo tem medo de ácidos, seria muito cara. É ilógico misturar antimônio por três copeques em uma tigela por trinta mil rublos. O paládio é mais lucrativo ao preço de seu eminente "parente".
Depósitos de paládio
Os geólogos calcularam que nas entranhas da Terra paládio leva participação de 6%. Ou seja, existe o dobro desse metal nobre nas profundezas do que. O paládio é isolado da platina, o que significa que é extraído nos mesmos depósitos.
Esses estão localizados na Península de Kola, nos Urais. Recentemente, depósitos foram explorados perto de Norilsk. A platina desses depósitos contém quase metade do paládio.
Fora da Rússia, as terras do Alasca, Austrália, Colômbia, Canadá e África são famosas pela presença de metal valioso. Os dois últimos países são ricos em minérios de níquel. Ao processá-los, também ocorre mineração de paládio... Portanto, são a África e o Canadá que lideram na extração desse metal.
Você também pode encontrar um metal leve que se parece com ele em areias que contêm ouro. Mas, este não é um método industrial. Existem muito poucas impurezas ao lavar as areias.
Cientistas descobriram recentemente uma variedade rara de ouro. Foi chamado de paládio porque o metal amarelo contém cerca de 6% de paládio.
Externamente, isso não é diferente do usual, mas pode servir como fonte de dois metais preciosos ao mesmo tempo. É verdade que existe apenas um depósito de ouro de paládio no mundo até agora. Ele está localizado no Brasil.
Aliás, o ouro branco, que recentemente se tornou popular no mercado de joias, tornou-se branco justamente por causa do paládio. Foi adicionado à liga, conseguindo o tom nobre dos produtos. O metal do grupo da platina é perfeitamente polido. A superfície é extremamente lisa, não risca, não corrói. Essas são qualidades inestimáveis \u200b\u200bpara joalheiros.
Além disso, o paládio não mancha por décadas. Isso levou os artesãos não apenas a adicionar metal, mas também a fazer joias independentes com ele. Agora, essa tendência está ganhando força. As joias são mais baratas que a platina. Freqüentemente, são escolhidos por quem não gosta de ouro.
Os joalheiros não usam paládio puro, mas suas ligas. Eles também são rotulados com amostras. A maior parte do metal nobre está no padrão 950. No 850º é de 85% e no 500º apenas a metade. Os 50% restantes da composição são prata e níquel.
Aplicações de paládio
O paládio é freqüentemente usado em tubos na indústria. As características "maleáveis" do metal estão nas mãos dos artesãos. Em seu estado normal, ele se estende até que a carga de tração seja de 18 kg e meio por milímetro quadrado.
Mas, vale a pena adicionar um pouco de rutênio ao paládio, pois o indicador aumenta significativamente. Ideal para a produção de tubos sólidos por estiramento, ou seja, produtos sem aderências e costuras.
O paládio também é usado em próteses dentárias. Reduz significativamente o custo das próteses. Ao mesmo tempo, sua qualidade permanece alta. Porém, o principal consumidor do metal precioso é a indústria automobilística. Requer 70% de todo o paládio extraído por ano.
Os fabricantes de automóveis devem cumprir os regulamentos sobre a quantidade e a composição do escapamento. Palladium em catolizadores de máquina faz o limpador de exaustão. Isso permite que você cumpra as leis da América, Japão, Europa e Sudeste Asiático.
A indústria de eletrônicos responde por apenas 15% do paládio. Consequentemente, a esfera leva apenas cerca de 10 por cento. Na periferia da indústria química.
O metal nobre é usado na produção de acetileno e produtos farmacêuticos. Para isso, vai 3% do paládio extraído no mundo. Os astrofísicos também começaram a usá-lo.
Eles descobriram que o metal do grupo da platina limpa perfeitamente o hidrogênio, que é apenas 1% na Terra. Enquanto isso, é necessário, por exemplo, para o combustível usado na indústria de foguetes.
Curiosamente, onde os foguetes voam, existe um milhão de vezes mais paládio do que na Terra. Este metal é um elemento regular na composição dos meteoritos que caem em nosso planeta. Então, usando todos paládio terrestreterá que ir para o espaço atrás dele.
Olá! O paládio é um metal precioso valorizado em muitas indústrias e especialmente na joalheria. Suas propriedades físicas e químicas únicas, semelhanças com a platina - tudo isso o torna tão popular. E, no entanto, poucas pessoas sabem para que serve esse metal e onde encontrá-lo.
Um elemento químico é um mineral plástico com uma cor branca prateada. É classificado como um metal precioso do grupo da platina.
O Pd foi descoberto pela primeira vez no século XIX. O elemento químico foi descoberto pelo químico William Wollaston (Grã-Bretanha). No processo de experimentos, o cientista extraiu do minério de platina.
O nome do metal foi dado em homenagem ao asteróide Pallas descoberto um ano antes. Ele, por sua vez, foi batizado assim graças à deusa da Grécia Antiga, Atena Pallas e sua imagem de uma árvore, Palladium, que caiu do céu segundo a lenda.
Pepitas puras não ocorrem na natureza. As partículas de metal são extraídas junto com outros minerais. Segundo dados aproximados, os elementos que estão em contato com o paládio são aproximadamente 30.
Externamente, os grãos de metais preciosos são muito semelhantes à platina. Em depósitos separados, esses dois elementos são extraídos juntos (chamados paládio platina) e, em seguida, separados por tratamento químico. Além disso, os veios podem se cruzar com o ouro, então uma combinação de dois metais é observada (por exemplo, paládio ouro ou porpecita do Brasil).
A principal fonte de aparecimento são os restos cósmicos de meteoritos. Nas espécies de fragmentos alienígenas de ferro e pedra, um grande conteúdo de cristais de metal precioso foi encontrado.
Por sua natureza, o mineral se compara favoravelmente a outros metais preciosos com baixo índice de densidade e inércia química. Devido a esta última propriedade, não interage com outros elementos e não oxida.
Opinião de um 'expert
Vsevolod Kozlovsky
6 anos em joalheria. Sabe tudo sobre amostras e pode identificar uma farsa em 12 segundos
As pepitas são semelhantes em aparência à platina e prata. O metal é muito dúctil, pelo que é muito utilizado em joalharia. Para melhorar os indicadores de força e resistência ao desgaste, é tomado em compostos com outros metais.
O ponto de fusão é 1554 graus Celsius.
As inclusões minerais são procuradas principalmente nas localizações de minérios de prata, cobre e níquel. Pequenos depósitos com pepitas de metal puro são encontrados ocasionalmente.
Nas entranhas da terra, o paládio é encontrado exclusivamente na forma de compostos com outros minerais. Alguns deles ainda são pouco estudados e não têm nome. Os satélites mais famosos do metal precioso são:
Também é freqüentemente extraído de veios de ouro e platina.
Nas condições naturais do interior da Terra, o mineral está contido na forma de compostos de vários metais. Veias semelhantes são encontradas na Europa, Federação Russa e América.
O Pd é mais difícil de detectar na forma de pepitas. Muito mais frequentemente é incluído na composição com outros minerais, depois de extraído do intestino, é separado por tratamento químico.
Os depósitos são divididos em 2 tipos:
O trabalho com depósitos de paládio assume duas formas:
No primeiro caso, é criado um sistema de túneis subterrâneos - minas para a extração de metais preciosos. Pequenos buracos são criados na camada de minério encontrada, onde os explosivos são colocados. O solo solto pela explosão é processado mecanicamente ou manualmente para extrair as partículas de paládio. Após a conclusão do tratamento primário, o minério é transportado para a superfície e então transportado para o local para processamento posterior.
Para o trabalho do segundo caso, são utilizados equipamentos pesados \u200b\u200bde terraplenagem e veículos para transportar o minério extraído. Com sua ajuda, é desenvolvida uma cava a céu aberto, da qual o paládio é extraído. Em seguida, é transportado para processamento para as empresas apropriadas.
Poucas pessoas sabem onde estão as veias do paládio:
Os dados sobre a presença de paládio no interior da Terra são diferentes. De acordo com algumas fontes, seu montante é 2-3 vezes maior do que as reservas de ouro. Em outros - 20 vezes inferior a ele.
De acordo com estimativas aproximadas, a camada de minério da terra contém 0,0006-0,015 ppm - partes de mineral por milhão de partes de outros elementos.
O elemento usa amplamente:
Embora uma grande quantidade de paládio esteja contida em pedaços de meteoritos que caíram ao solo, a produção principal recai sobre os depósitos de minério. Eles fornecem cerca de 98% das reservas mundiais de metal.
O complexo Bushveld (África do Sul) é o maior depósito de paládio do mundo. Os garimpeiros encontram aqui até 40% das reservas mundiais de metais preciosos.
Em volumes muito menores, também é extraído em:
Os depósitos de cobre-níquel, que fazem parte do OJSC MMC Norilsk Nickel, são os maiores fornecedores de metal na Rússia:
Seu lucro total é superior a 40% do global.
Em primeiro lugar, a demanda por paládio é determinada por suas características físicas:
Na composição da liga, o paládio é resistente ao desgaste, deformação e arranhões. No entanto, o metal puro tem propriedades exatamente opostas e, portanto, é usado em casos raros, por exemplo, para a fabricação de joias exclusivas. Alianças à base de paládio são especialmente procuradas. É frequentemente usado no lugar do níquel, proporcionando um efeito semelhante sem causar uma reação alérgica.
Como o paládio é muito mole em sua forma pura, ligas baseadas nele são usadas para fazer joias.
No território da Rússia, 2 amostras são legalmente aprovadas - 500 e 850. Níquel, prata e cobre são usados \u200b\u200bcomo ligaduras. O teste 950 também é popular no exterior. Nesse caso, 95% do paládio representa 5% dos aditivos do cobre ou rutênio. Ocasionalmente, eles são substituídos por níquel para garantir maior resistência da liga.
As ligas de paládio aprovadas na Rússia são especificadas no GOST. A composição e quantidade de ligaduras em cada uma delas podem ser rastreadas de acordo com a tabela aqui apresentada.
Para comprar joias de paládio, você deve entrar em contato com uma joalheria. Ocasionalmente, designers mundialmente famosos incluem metais preciosos e produtos baseados nele em suas coleções. Nesses casos, os produtos de que você gosta podem ser adquiridos em lojas de marca. Se falamos de moedas de lembrança, é recomendável comprá-las em um banco para garantir que receberá o produto real.
No caso de devolução de lembranças preciosas, também pode ser feito por meio de instituições bancárias. A principal condição é a aparência impecável da moeda e a segurança de seu certificado. As joias são compradas com muito mais facilidade em casas de penhores. Se estiverem danificados, os itens são coletados ao preço da sucata.
Palladium | RUB | 1 grama
A situação é semelhante na venda de outros produtos que contêm paládio (agulhas de tricô, peças de rádio, moedas, etc.). Além disso, às vezes o custo é determinado não pelo peso da sucata, mas pela peça.
Distinga o paládio de outros metais visualmente.
Em caso de dúvida sobre a autenticidade do metal, recomenda-se mostrá-lo a um avaliador-joalheiro independente. Você pode ter certeza de que tem joias de verdade em suas mãos, se com o tempo elas não perderam sua beleza e brilho. Se a joia começou a escurecer, isso é definitivamente uma farsa.
Certifique-se de que a joia esteja etiquetada com uma amostra (500 ou 850).
A cor branco prateada do metal combina melhor com diamantes, safiras, ametistas, labradores e águas-marinhas.
Ao escolher os anéis de casamento, preste atenção ao formato da superfície interna. Para um uso confortável, deve ser ligeiramente curvado.
As joias de paládio estão sujeitas aos mesmos cuidados e instruções de limpeza que o ouro:
Na engenharia de rádio, o paládio é frequentemente encontrado nas seguintes partes:
Em primeiro lugar, o que é importante nas indústrias militar e espacial. Na engenharia civil, o paládio é usado apenas na aviação.
É difícil, mas possível, distinguir entre dois metais preciosos em casa. A maneira mais fácil é colocar uma pequena amostra em um recipiente com ácido nítrico. Se o metal se dissolver, isso é paládio.
Outro método envolve o uso de uma pedra de teste, iodeto de potássio e água régia. Uma amostra de metal é passada ao longo da borda da pedra até que um arranhão seja formado. Em seguida, uma mistura de iodeto de potássio com água régia é despejada nele. Quando o arranhão é tingido de vermelho com uma tonalidade marrom, podemos dizer que a amostra apresentada é paládio.
Opções:
Também assista ao vídeo abaixo sobre o que mais você pode obter paládio:
O paládio (latim Palladium) na tabela periódica é designado pelo símbolo Pd - um elemento químico com número atômico 46 e massa atômica 106,42. É um elemento da segunda tríade (metais de platina) de um subgrupo secundário, o oitavo grupo do quinto período de transição do sistema periódico de Dmitry Ivanovich Mendeleev. O paládio é um metal nobre branco prateado semelhante em aparência à prata, mas sua semelhança não termina aí, porque o quadragésimo sexto elemento é o mais leve dos metais de platina. Em termos de densidade (12,02 g / cm3), o paládio está mais próximo da prata (10,49 g / cm3) do que a platina aparentada (21,5 g / cm3). O paládio é um metal maleável dúctil refratário pesado que pode ser facilmente enrolado em folha e transformado em fios finos.
O paládio natural consiste em seis isótopos estáveis: 102Pd (1,00%), 104Pd (11,14%), 105Pd (22,33%), 106Pd (27,33%), 108Pd (26,46%) e 110Pd (11,72%). O isótopo radioativo artificial de vida mais longa, 107Pd, tem meia-vida de sete milhões de anos. Muitos isótopos de paládio são produzidos em quantidades relativamente pequenas pela fissão de núcleos de urânio e plutônio. Em reatores nucleares modernos, 1 tonelada de combustível nuclear com uma taxa de queima de 3% contém cerca de 1,5 kg de paládio.
O paládio foi descoberto pelo médico e químico inglês William Wollaston em 1803 enquanto estudava a platina bruta trazida da América do Sul na parte que é solúvel em água régia. Tendo dissolvido o minério, Wollaston neutralizou o ácido com uma solução de NaOH, e então precipitou a platina da solução pela ação do cloreto de amônio NH4Cl (precipitados de cloroplatinato de amônio). Em seguida, foi adicionado cianeto de mercúrio à solução e formou-se o cianeto de paládio. O paládio puro foi isolado do cianeto por aquecimento. Apenas um ano depois, Wollaston relatou à Royal Society que havia encontrado paládio e outro novo metal nobre, o ródio, na platina bruta. O próprio nome do novo elemento - paládio (Palladium) Wollaston derivado do nome do planeta menor Pallas, descoberto pouco antes (1801) pelo astrônomo alemão Olbers.
O quadragésimo sexto elemento, devido a várias de suas notáveis \u200b\u200bpropriedades físicas e químicas, encontrou ampla aplicação em muitas áreas da ciência e da vida. Assim, alguns tipos de vidraria de laboratório são feitos de paládio, bem como peças de equipamentos para separação de isótopos de hidrogênio. Ligas de paládio com outros metais encontram aplicações muito valiosas. Por exemplo, ligas do quadragésimo sexto elemento com prata são usadas em equipamentos de comunicação (fazer contatos). Os termostatos e termopares usam ligas de paládio-ouro, platina e ródio. Certas ligas de paládio são utilizadas em joalheria, prática odontológica (dentaduras) e até mesmo na fabricação de peças para marcapassos.
Quando aplicado à porcelana, amianto e outros transportadores, o paládio serve como um catalisador para uma série de reações redox, que é amplamente utilizado na síntese de vários compostos orgânicos. O catalisador de paládio é usado para purificar o hidrogênio de vestígios de oxigênio, bem como o oxigênio de vestígios de hidrogênio. Uma solução de cloreto de paládio é um excelente indicador da presença de monóxido de carbono no ar. Revestimentos de paládio são usados \u200b\u200bem contatos elétricos para prevenir faíscas e aumentar sua resistência à corrosão (revestimento de paládio).
O paládio é usado em joalheria tanto como componente de ligas quanto por si só. Além disso, o Banco da Rússia emite moedas comemorativas de paládio em quantidades muito limitadas. Uma pequena quantidade de paládio é consumida para fins médicos - a preparação de medicamentos citostáticos - na forma de compostos complexos, semelhantes à cis-platina.
Os cientistas definitivamente não podem dizer nada sobre o papel biológico do paládio nos organismos vivos; talvez mais estudos sobre as propriedades desse platinóide revelem sua importância em certos processos biológicos.
No entanto, o papel desse elemento na medicina é bastante grande. Portanto, em alguns países (incluindo a Rússia), uma certa quantidade de paládio é usada para obter drogas citostáticas - na forma de compostos complexos, semelhantes ao cis-platina. Imediatamente após a descoberta de Rosenberg do efeito citostático da platina, cientistas de todo o mundo começaram a estudar esse fenômeno e a sintetizar compostos de platina cada vez mais eficazes e seguros para fins médicos. Nos últimos anos, os principais institutos médicos do mundo e grandes empresas têm tentado encontrar drogas bioativas entre outros compostos do grupo da platina, incluindo o paládio. Este metal nobre mata e retarda o crescimento das células cancerosas não pior do que a platina, mas quase dez vezes menos tóxico. Os medicamentos anticâncer à base de paládio estão passando pelos mais recentes testes clínicos e podem em breve estar no arsenal dos oncologistas.
Outra finalidade bastante importante do paládio e suas ligas está associada à alta compatibilidade biológica desse metal - a fabricação de instrumentos médicos, peças para marcapassos e próteses. Mesmo agora, o uso de ligas de base tradicionais à base de cobalto, níquel e cromo para odontologia ortopédica é significativamente reduzido devido à ocorrência frequente de reações adversas em uma série de pacientes sensíveis à influência dos metais de base.
O que substituirá os materiais obsoletos? A resposta é óbvia - ligas de metais nobres, incluindo platinóides e paládio em particular. Uma dessas ligas é o paládio ("Superpal"), que contém 60% de paládio e 10% de ouro. A liga tem uma bela cor metálica cinza-prata, características de resistência confiáveis \u200b\u200be é biologicamente compatível. Na cirurgia maxilofacial, é usado para a fabricação de pontes estendidas. Outra liga contendo paládio é plugodent ("Super KM"). É composto por 98% de metais nobres (exceto paládio contém ouro e platina), tem cor amarelo claro e se destina à confecção de próteses monobloco, inlays, meias-coroas, pontes, principalmente com revestimento cerâmico ou sitall .
O paládio também é usado pela indústria alimentícia. Depois que ficou claro em vários países que o níquel era a causa do aumento nas alergias populacionais, muitos culparam os utensílios de cozinha feitos desse material por isso. No entanto, estudos posteriores refutaram essa hipótese e estabeleceram a verdadeira causa da reação alérgica - o níquel era encontrado nos alimentos, ou melhor, na margarina feita de óleo vegetal. O fato é que de acordo com o processo tecnológico, o óleo deve se solidificar, para isso ele é hidrogenado, ou seja, as moléculas são saturadas de hidrogênio por meio de um catalisador. Por muito tempo, o níquel desempenhou esse papel. Para intensificar o processo, o pó de catalisador é intensamente misturado com óleo vegetal em alta temperatura e, em seguida, o catalisador é descartado por filtração, no entanto, o níquel não é completamente removido e, se ocorrer uma falha no processo, uma quantidade bastante deste alérgeno entra no produto final.
Foi possível resolver esse problema graças ao desenvolvimento de cientistas do Instituto Petroquímico em homenagem a A.V. Topchiev. Eles conseguiram criar um catalisador à base de paládio suportado em alumina. Esta implementação permitiu resolver vários problemas ao mesmo tempo: o paládio é inerte e seguro para o homem, além disso, é muitas vezes mais eficaz do que o níquel, o que significa que é necessário milhares de vezes menos. Existem outras vantagens de um catalisador de paládio - é mais fácil removê-lo do produto final e a estrutura das moléculas deste é "decifrada" pelo corpo mais facilmente do que no caso de um catalisador de níquel, então o "paládio "a margarina é mais fácil de digerir.
Sabe-se que o paládio é frequentemente usado pelos joalheiros em ligas com outros metais preciosos. Assim, as ligas das amostras 583 e 750 chamadas "ouro branco" podem conter dez por cento de paládio e mais. Em nosso país, o governo estabeleceu oficialmente amostras de paládio de 500 e 850. Essas amostras são mais comuns em joias.
Outro teste de paládio, que é popular - 950. Isto se deve ao fato das alianças de casamento serem feitas de metal deste teste, como uma alternativa às alianças de ouro branco com banho de ródio. O fato é que o ródio é rapidamente apagado da superfície do anel e nem todos poderão renovar o caro revestimento anualmente. Os anéis de paládio têm exatamente a mesma aparência que os anéis de ouro, mas não precisam ser renovados anualmente. Além das ligas de paládio padrão, os compostos decorativos de paládio com índio às vezes são usados \u200b\u200bna produção de joias, formando uma ampla gama de cores, do dourado ao lilás. No entanto, os produtos feitos de tal liga são muito raros.
Em 1988, pela primeira vez, moedas de 25 rublos foram cunhadas em paládio na série “1000º aniversário da moeda da moeda russa antiga, literatura, arquitetura, batismo da Rússia”. A moeda pesando 31,1 g do padrão mais alto 999 representa um monumento ao príncipe Vladimir Svyatoslavovich em Kiev. Em Basel, na Exposição Internacional de Numismática, esta série foi reconhecida como o melhor programa do ano, recebendo o primeiro prémio pela qualidade de execução.
A emissão dessas moedas foi limitada e não durou muito, por isso as moedas têm um alto valor de coleção. As mais valiosas são duas séries de moedas (emitidas em 1993-1994): “A primeira viagem russa ao mundo. 1803-1806 "-" Sloop "Nadezhda" "com um retrato de IF Kruzenshtern," Sloop "Neva" (YF Lisyansky) ". A segunda série “A primeira expedição russa à Antártica. 1819-1821 "-" Sloop "Mirny" (MP Lazarev) "," "Sloop" Vostok "(F. F. Bellingshausen)". Também são apresentadas moedas da série "Rússia e Cultura Mundial" - "A. Rublev "," M. P. Mussorgsky ”, moedas da série“ Ballet Russo ”e dedicadas aos monarcas russos.
Existem muitos prêmios e prêmios no mundo que são apresentados a cientistas de destaque. Há uma medalha William Hyde Wollaston feita de paládio puro. Este prêmio foi estabelecido há quase dois séculos (1831) pela Geological Society of London e foi inicialmente feito de ouro. Somente em 1846 o famoso metalúrgico inglês Johnson extraiu paládio puro do ouro do paládio brasileiro, que se destinava exclusivamente à fabricação dessa medalha. Entre os premiados com a medalha Wollaston estava Charles Darwin, e em 1943 a medalha foi concedida ao cientista soviético Acadêmico Alexander Evgenievich Fersman por sua notável pesquisa mineralógica e geoquímica. Agora, essa medalha está guardada no Museu Histórico do Estado.
No entanto, esta não é a única medalha de paládio. O segundo, concedido por excelente trabalho em eletroquímica e teoria da corrosão, foi estabelecido pela American Electrochemical Society. Em 1957, este prêmio foi concedido às obras do maior eletroquímico soviético, o acadêmico A.I. Frumkin.
As conquistas de William Wollaston incluem não apenas a descoberta do paládio (1803) e do ródio (1804), o recebimento da primeira platina pura (1803), mas também a descoberta da radiação ultravioleta, independente de I. Ritter. Além disso, Wollaston projetou um refratômetro (1802) e um goniômetro (1809).
A indústria de paládio na Rússia apareceu relativamente tarde. Somente em 1922 a refinaria estatal produziu o primeiro lote de paládio refinado russo. Isso marcou o início da produção industrial de paládio em nosso país.
Sabe-se que o paládio é capaz de aumentar as propriedades anticorrosivas mesmo de um metal resistente a ambientes agressivos como o titânio. A adição de paládio em apenas 1% aumenta a resistência do titânio aos ácidos sulfúrico e clorídrico. Assim, por um ano em ácido clorídrico, uma placa feita de uma nova liga perde apenas 0,1 milímetro de sua espessura, enquanto o titânio puro fica 19 milímetros mais fino no mesmo período. Uma solução de cloreto de cálcio não afeta a liga de forma alguma, enquanto o titânio perde até dois milímetros por ano em um ambiente agressivo. Qual é o segredo dessa liga? O fato é que o ácido interage principalmente com o paládio e imediatamente a superfície do segundo componente da liga é coberta com o filme de óxido mais fino - a peça, por assim dizer, veste uma capa protetora. Este fenômeno tem sido denominado pelos cientistas de autopassivação (autodefesa) dos metais.
A honra de descobrir o paládio pertence ao inglês William Hyde Wollaston, que isolou o novo metal da platina bruta das minas sul-americanas em 1803. Quem é esse homem, cujo nome é batizado com a medalha de paládio puro, concedida anualmente pela Sociedade Geológica de Londres?
No final do século XVIII, William Wollaston foi um dos muitos obscuros médicos londrinos que trabalhavam em áreas pobres da classe trabalhadora. Um trabalho que não trazia renda não agradaria a um jovem inteligente e empreendedor. Naquela época, o médico precisava ter habilidades não apenas como médico, mas também para possuir uma farmácia, o que, por sua vez, exigia excelentes conhecimentos de química. W.H. Wollaston revelou-se um excelente químico - enquanto estudava a platina, ele inventou um novo método de fazer talheres de platina e iniciou sua produção. Vale ressaltar que naquela época a vidraria de platina para laboratórios químicos era uma necessidade, pois o entusiasmo em torno das descobertas científicas era o mesmo dos dias dos alquimistas em torno da pedra filosofal. Não é por acaso que na virada dos séculos 18 e 19. cerca de 20 novos elementos químicos foram descobertos!
Não é de surpreender que o novo empreendimento do inglês tenha começado a trazer-lhe uma renda considerável, suficiente para deixar uma prática médica desesperadora. Os produtos fabricados pela Wollaston tinham demanda muito além das fronteiras da nebulosa Albion, permitindo ao inglês, sem se preocupar com a questão do dinheiro, se engajar em novas pesquisas químicas. Aprimorando a técnica de refino e purificação da platina de impurezas, o químico teve a ideia da possibilidade da existência de metais semelhantes à platina.
A platina com a qual Wollaston teve que trabalhar era um subproduto do processo de lavagem das areias douradas na distante República Colombiana. Além do ouro, continha impurezas de mercúrio que precisavam ser eliminadas. Ele dissolveu platina bruta em água régia, após o que precipitou apenas platina da solução - com amônia especialmente pura NH4Cl. Foi então que Wollaston notou que a solução precipitada tinha uma tonalidade rosa, que não pode ser produzida por impurezas como ouro e mercúrio. Ao adicionar zinco à solução colorida, o químico obteve um precipitado preto, que secou e depois dissolveu em água régia. Descobriu-se que apenas parte do pó preto se dissolve. Após diluir o concentrado com água, Wollaston adicionou cianeto de potássio, como resultado do qual se formou um rico precipitado laranja, que se tornou cinza quando aquecido. O precipitado cinza foi fundido em um metal, que era menor do que mercúrio em gravidade específica. Ao dissolver o metal resultante em ácido nítrico, Wollaston obteve uma parte solúvel, que era paládio e insolúvel, da qual isolou outro platinóide, o ródio.
O nome de ródio vem da palavra grega "rosa", porque os sais de ródio dão à solução uma cor rosa. Quanto ao paládio, Wollaston o nomeou após uma descoberta astronômica anterior. Pouco antes da descoberta do paládio e do ródio (em 1802), o astrônomo alemão Olbers descobriu um planeta menor no sistema solar e chamou-o de Pallas em homenagem à antiga deusa grega da sabedoria, Atena Pallas.
O que Wollaston fez após a descoberta do novo elemento? Ele não anunciou isso imediatamente, mas espalhou um anúncio anônimo para a venda do novo metal paládio na loja do comerciante de minerais Forster. A mensagem sobre um novo metal nobre - "nova prata" interessou a muitos, incluindo o químico Richard Cheneviks. Com seu típico caráter irlandês temperamental e irreprimível, Chenewicks quis expor o "truque fraudulento" e, ignorando o preço alto, comprou uma barra de paládio e começou a analisá-la.
Logo, o irlandês avançou com a suposição de que o metal não era um elemento novo, mas era feito de platina por fusão com mercúrio de acordo com o método do cientista russo A.A.Musin-Pushkin. Chenevix apressou-se em expressar essa opinião - primeiro em um relatório lido para membros da Royal Society of London, e depois na imprensa em geral. Em resposta, o anunciante anônimo anunciou que estava disposto a pagar £ 20 a qualquer pessoa que pudesse preparar artificialmente o novo metal, de acordo com o método proposto por Chenevix. No entanto, outros químicos, e até o próprio Chenevix, com toda a sua diligência, não conseguiram encontrar nenhum mercúrio ou platina no paládio ...
Algum tempo depois, Wollaston anunciou oficialmente que era o autor da descoberta do paládio e descreveu o método de obtê-lo da platina bruta. Ao mesmo tempo, ele relatou a descoberta e as propriedades de outro metal da platina - o ródio. Ele também revelou que era o vendedor anônimo do novo metal que concedeu o prêmio por sua preparação artificial.
Uma pessoa tão interessante e extraordinária foi William Hyde Wollaston - um médico pouco conhecido de Londres e químico mundialmente famoso - o descobridor do paládio e do ródio.
O paládio é um dos metais mais raros, sua concentração média na crosta terrestre é de 1 ∙ 10-6% em massa, mas isso é o dobro do ouro contido na crosta terrestre (5 ∙ 10-7%). William Wollaston teve que extrair paládio de grãos de platina nativa colombiana - o único mineral conhecido na época contendo paládio. Hoje em dia, os geoquímicos podem citar cerca de 30 minerais, que incluem este metal nobre.
Como a platina, o quadragésimo sexto elemento é encontrado em sua forma nativa (ao contrário de outros platinóides), embora possa conter impurezas de outros metais: platina, ouro, prata e irídio. Por sua aparência, é bastante difícil distingui-lo da platina nativa, mas é muito mais leve e macio do que ele. Muitas vezes, o próprio paládio é uma impureza no ouro ou na platina nativos. Assim, paládio platina contendo 40% de paládio foi encontrado nos minérios de Norilsk, e no Brasil (estado de Minas Gerais) uma variedade muito rara e pouco estudada de ouro nativo foi encontrada - paládio ouro ou porpecita. Na aparência, esse mineral é muito difícil de distinguir do ouro puro, porque contém apenas 10% de paládio.
Cerca de um terço dos minerais que contêm paládio são pouco estudados, alguns deles nem têm nome, isso se deve ao fato de que os minerais de todos os metais da platina formam microinclusões nos minérios e são difíceis de estudar. Um desses minerais é o alopaládio. Este mineral branco prateado com brilho metálico é muito raro. Até agora, todos os componentes deste mineral não foram totalmente identificados, mas a análise espectral mostrou o conteúdo de mercúrio, platina, rutênio e cobre nele. Os minerais de paládio mais famosos são paládio PdO, estanopaladita Pd3Sn2, estibiopaladita Pd3Sb (contém impurezas PtAs2), braggita (Pd, Pt, Ni) S (16-20% de paládio) e PdHg. O último dos minerais mencionados foi encontrado em 1925 nos garimpeiros de diamantes da Guiné Britânica. Sua composição foi estabelecida por análises químicas de rotina: 34,8% Pd e 65,2% Hg.
Os maiores depósitos de metais de platina (incluindo paládio) estão localizados na Rússia - nos Urais. Outros países ricos em paládio incluem os Estados Unidos (Alasca), Colômbia e Austrália.
No entanto, o principal fornecedor do elemento 46 são os depósitos de minério de níquel e sulfeto de cobre, nos quais o paládio é um subproduto do processamento. Afinal, seu conteúdo nesses minérios é três vezes maior do que o da própria platina, sem falar no restante de seus satélites. Grandes depósitos desses minérios estão localizados na África (Transvaal) e no Canadá. Em nosso país, os depósitos mais ricos de minérios de cobre e níquel estão localizados no Ártico (Norilsk, Talnakh).
O paládio está contido não apenas nas entranhas de nosso planeta, como evidenciado pela análise química dos "hóspedes" espaciais. Assim, em meteoritos de ferro existem até 7,7 gramas de paládio por tonelada de substância e até 3,5 gramas nos de pedra. E no Sol foi descoberto simultaneamente com o hélio em 1868.
Não é surpreendente que, com as mais ricas reservas de minérios de platina, a Rússia seja um dos maiores produtores e exportadores mundiais de paládio, bem como de platina, níquel e cobre. A liderança nesta área entre as empresas russas pertence à MMC Norilsk Nickel. As empresas de propriedade da empresa estão minerando metais valiosos nas Penínsulas de Taimyr e Kola. O desenvolvimento de depósitos no Território de Krasnoyarsk está em andamento. Acredita-se que o depósito da Península de Taimyr seja um dos mais ricos do mundo em termos de teor de paládio em minérios sulfetados. Por este motivo, a Norilsk Nickel é proprietária das maiores reservas de paládio do mundo.
Outra propriedade muito valiosa do paládio é seu preço relativamente baixo. Portanto, no final dos anos 60 do século passado, custava cerca de cinco vezes menos que a platina. Com o tempo, o preço do quadragésimo sexto elemento aumentou, mas os preços de outros metais preciosos também aumentaram. É essa qualidade do paládio que o torna o mais promissor de todos os metais da platina, ampliando o escopo de sua utilização.
O paládio, como outros metais de platina, é um excelente catalisador. Na sua presença, muitas reações praticamente importantes começam e prosseguem a baixas temperaturas, por exemplo, os processos de hidrogenação de gorduras e craqueamento do óleo. O paládio acelera a hidrogenação de muitos produtos orgânicos muito melhor do que um catalisador comprovado como o níquel. O quadragésimo sexto elemento é utilizado como catalisador na produção de acetileno, muitos produtos farmacêuticos, sulfúrico, nítrico, ácidos acéticos, fertilizantes, explosivos, amônia, cloro, soda cáustica e outros produtos de síntese orgânica.
Em equipamentos de produção química, um catalisador de paládio é mais frequentemente usado na forma de "preto" (em um estado finamente disperso, o paládio, como todos os metais de platina, torna-se preto) ou na forma de óxido de PdO (em aparelhos de hidrogenação). Desde os anos setenta do século XX, o paládio tem sido usado ativamente pela indústria automotiva como catalisadores para a pós-combustão dos gases de exaustão (neutralizadores). Aliás, os neutralizadores são necessários não só para limpar os gases de escape dos carros, mas também para limpar as emissões de gases, por exemplo, em uma usina termelétrica. Instalações industriais para este propósito são utilizadas nos EUA, alguns países da UE e Japão.
Devido ao fato de que o hidrogênio se difunde ativamente através do paládio, este é usado para purificação profunda do hidrogênio. Sob baixa pressão, o gás passa por tubos de paládio fechados de um lado, aquecidos a 600 ° C. O hidrogênio passa rapidamente pelo paládio e impurezas (vapor d'água, hidrocarbonetos, oxigênio, nitrogênio) ficam retidos nos tubos. Para reduzir o custo do processo, não se utiliza paládio puro, mas sim suas ligas com outros metais (prata, ítrio).
Paládio e ligas à base de paládio são amplamente utilizadas em eletrônicos para revestimentos resistentes a sulfeto. Uma certa quantidade desse metal é utilizada para a produção de resistores de alta precisão (equipamento aeroespacial e militar), inclusive na forma de liga com tungstênio (por exemplo, PDV-20M). Em sua forma pura, o paládio é uma parte dos capacitores cerâmicos com capacidade de estabilidade de alta temperatura, que são usados \u200b\u200bna produção de pagers, telefones celulares, computadores, TVs de tela larga e outros dispositivos eletrônicos. O cloreto de paládio PdCl2 é utilizado como agente ativador na metalização galvânica de dielétricos - em particular, na deposição de cobre na superfície de plásticos laminados na produção de placas de circuito impresso em eletrônica.
O quadragésimo sexto elemento também é necessário na joalheria, tanto como um componente de ligas quanto como ele próprio. Por exemplo, o conhecido conceito de "ouro branco" significa uma liga de ouro, paládio e alguns outros elementos. Por exemplo, 583 quilates "ouro branco" contém 13% de paládio, e o metal precioso branco de 750 quilates tem a seguinte composição: Au - 75%, Ag - 4%, Pd - 21% (para esta amostra, a composição pode variar). As joias de paládio "puras" contêm 5% de rutênio.
O paládio é usado para a fabricação de utensílios químicos especiais (por exemplo, para a produção de ácido fluorídrico) - destiladores, recipientes, peças de bombas, retortas. Parte do metal é gasta na fabricação de peças resistentes à corrosão para instrumentos de medição de alta precisão.
Na indústria do vidro, as ligas de paládio são utilizadas em cadinhos para fusão de vidro, em fieiras para a produção de seda artificial e fios de viscose.
O paládio e suas ligas também são usados \u200b\u200bna medicina - na fabricação de instrumentos médicos, peças para marcapassos e dentaduras. Em alguns países, uma pequena quantidade de paládio é usada para obter drogas citostáticas - na forma de compostos complexos, semelhantes à cisplatina.
Sabemos que o paládio foi isolado por William Hyde Wollaston quando ele estudou os métodos mais recentes para refinar a platina. Dissolvendo platina bruta em água régia e precipitando da solução com amônia apenas metal nobre puro, o químico notou a cor rosa incomum da solução. Uma cor desse tipo não poderia ser explicada pela presença de impurezas conhecidas na platina bruta, a partir da qual Wollaston concluiu sobre a presença de certos metais de platina nas amostras do minério que estudou.
Ao agir sobre a solução resultante de uma cor incomum com zinco, o químico inglês obteve um precipitado preto, que secou e tentou redissolver na água régia. No entanto, nem todo o pó foi dissolvido. Ao diluir esta solução com água e adicionar cianeto de potássio (para evitar a precipitação de pequenas quantidades de platina remanescentes na solução), William Wollaston recebeu um precipitado laranja, que, ao ser aquecido, tornou-se cinza, e quando a fusão se transformou em uma gota de metal, que o cientista tentou dissolver em ácido nítrico. A parte solúvel era paládio.
Em uma linguagem tão complexa e incompreensível, o próprio cientista descreveu a descoberta de um novo metal. Os métodos modernos de obtenção de paládio puro a partir de matérias-primas naturais, baseados na separação de compostos químicos de metais de platina, são muito complexos e demorados. A maioria das firmas e corporações envolvidas no refino reluta em compartilhar seus segredos comerciais. Podemos apenas dizer que a produção de paládio é uma das etapas do processamento da platina bruta e da produção dos metais da platina. O metal é obtido de acordo com o seguinte esquema: do filtrado remanescente após a precipitação de (NH4) 2, como resultado do refino, um composto complexo moderadamente solúvel diclorodiamina paládio Cl2 é obtido, é purificado de impurezas de outros metais por recristalização da solução de NH4Cl. Ao calcinar este composto em uma atmosfera redutora de hidrogênio, o paládio é obtido na forma de uma esponja:
Cl2 + H2 → Pd + 2NH3 + 2HCl
O paládio esponjoso é derretido em um forno elétrico a vácuo de alta frequência. Ao reduzir as soluções de sais de paládio, obtém-se paládio cristalino fino - paládio negro. A eletrodeposição do paládio é realizada a partir de eletrólitos ácidos de nitrito e fosfato, em particular, usando Na2.
Outros métodos de refino também são utilizados, em particular, com base no uso de trocadores de íons.
Sabe-se que em meados da década de oitenta do século passado, a extração e produção anual de paládio nos países ocidentais e em desenvolvimento era de cerca de 25-30 toneladas. Não mais do que dez por cento foi obtido de matérias-primas secundárias de paládio. Ao mesmo tempo, a URSS foi responsável por até dois terços da produção mundial total do metal precioso. Em nosso tempo (de acordo com dados de 2007), a produção de paládio era de 267 toneladas, das quais a Rússia representou 141 toneladas, África do Sul - 86 toneladas, EUA e Canadá - 31 toneladas, outros países - 9 toneladas. Essas estatísticas mostram que a produção, assim como a extração do quadragésimo sexto elemento, está aumentando, e o papel do líder continua com nosso país.
Os produtos de paládio são produzidos principalmente por estampagem e laminação a frio. Deste metal, é muito fácil obter tubos sem costura com o comprimento e diâmetro necessários. Além disso, o paládio é produzido em lingotes de 3.000-3500 gramas, bem como na forma de fitas, tiras, folhas, fios e outros produtos semiacabados.
O mercado de comércio de metais está observando uma demanda crescente por paládio. É possível que em um futuro próximo a oferta existente no mercado não seja mais suficiente para atender à crescente demanda pelo metal, com a qual o preço do paládio subirá ainda mais. Assim, o paládio está se tornando o melhor investimento entre os metais preciosos.
O paládio é um metal nobre de platina branco-prata com uma estrutura cúbica de face centrada do tipo cobre (a \u003d 0,38902 nm, z \u003d 4). O paládio, entrando na primeira tríade de platinóides, é, entretanto, mais semelhante em aparência à prata do que à platina. Ao mesmo tempo, todos os três metais são muito semelhantes em aparência, o que não pode ser dito sobre sua densidade. Neste aspecto, o paládio (densidade 12,02 g / cm3) está muito mais próximo da prata (10,49 g / cm3) do que a platina (21,5 g / cm3).
Além do quadragésimo sexto elemento ser o mais leve dos metais da platina, é também o mais fusível deles - o ponto de fusão do Pd é 1 552 ° С, enquanto o ponto de fusão da platina (Pt) é 1769 ° С, o ponto de fusão do ródio (Rh) 1.960 ° С, o ponto de fusão do rutênio (Ru) 2 250 ° С, para o irídio (Ir) o ponto de fusão é 2.410 ° С, e o ponto de fusão do ósmio (Os) excede 3.000 ° С. A mesma situação é com o ponto de ebulição dos metais da platina - o mais baixo para paládio (3.980 ° С), para ródio e platina, cerca de 4.500 ° С, para rutênio, cerca de 4.900 ° С, e para irídio (5.300 ° С) e ósmio (5.500 ° C) os pontos de ebulição mais altos de todos os platinóides.
Outras características de temperatura do quadragésimo sexto elemento: capacidade de calor (a uma temperatura de 0 ° C) 0,058 cal / (g ∙ ° C) ou 0,243 kJ / (kg ∙ K); condutividade térmica 0,17 cal / (cm ∙ seg ∙ ° С) ou 71 W / (m ∙ K). O coeficiente linear de expansão térmica a 0 ° C é 11,67 ∙ 10-6.
A semelhança na aparência do paládio com a prata e a platina, sua habilidade de polir bem, resistência à corrosão e, como resultado, a ausência de manchas - todas essas qualidades faziam do quadragésimo sexto elemento um dos metais da joalheria. A configuração de paládio apresenta pedras preciosas. Relógios em caixas de ouro branco são muito populares. Parece que de onde vem o paládio? O que quero dizer é que o “ouro branco” para caixas de relógios é descolorido pelo ouro com a adição de paládio. A conhecida propriedade do paládio de "branquear" grandes quantidades de ouro. O paládio também tem um efeito benéfico em outros metais. Portanto, sua adição ao titânio (menos de 1%) é capaz de transformar esse metal em uma liga absolutamente resistente a ambientes agressivos. O titânio puro é capaz de resistir à água régia e ao ácido nítrico, mas é instável aos ácidos clorídrico e sulfúrico concentrados. Dopado com paládio, o titânio tolera facilmente seus efeitos.
Como a platina, o paládio é um metal dúctil e maleável que solda bem e se presta a laminação, estiramento, estampagem e estiramento mesmo em temperatura ambiente. No caso do paládio aquecido, essas qualidades são aprimoradas, é possível obter as folhas mais finas, arame, tubos sem costura do comprimento e diâmetro necessários. Dureza Brinell 49 kgf / mm2. O módulo de elasticidade normal para o quadragésimo sexto elemento é 12.600 kgf / mm2. Alongamento na ruptura 24-30%. Resistência à tração 18,5 kgf / mm2. Vale ressaltar que as características mecânicas do paládio são variáveis, o que é importante para a tecnologia. Portanto, após o trabalho a frio, a dureza desse metal aumenta de 2 a 2,5 vezes, mas diminui após o recozimento. A adição de metais relacionados também afeta as propriedades do paládio: a adição de 4% de rutênio e 1% de ródio dobra a resistência à tração!
Como todos os metais de platina, o paládio é paramagnético, sua susceptibilidade magnética χs ∙ 10-6 (a uma temperatura de 18 ° C) é de 5,4 unidades eletromagnéticas. A resistência elétrica específica a 0 ° С é igual a 10 Ohm ∙ cm ∙ 10-6. O paládio tem uma capacidade única de absorver hidrogênio: mais de oitocentos volumes de hidrogênio são dissolvidos em um volume de paládio em condições normais. Nesse caso, o elemento mantém sua aparência metálica, mas se quebra e se torna quebradiço.
Antes de descrever as propriedades químicas do paládio, deve-se mencionar que ele é o único elemento com uma camada externa de elétrons extremamente preenchida: há 18 elétrons na órbita externa do átomo de paládio. Qual a importância desse fato? O fato é que, com tal estrutura, um átomo simplesmente não pode deixar de possuir a maior resistência química. Portanto, em condições normais, o paládio nem mesmo é afetado pelo flúor destrutivo. Em compostos, o paládio é bi-, tri- e tetravalente, na maioria das vezes bivalente. Ao mesmo tempo, o quadragésimo sexto elemento é o mais ativo dos metais da platina, tendo propriedades químicas semelhantes às da platina. No ar, o paládio é estável até uma temperatura de 300-350 ° C, após o que começa a se oxidar com o oxigênio, formando uma película opaca de óxido de paládio PdO na superfície:
2Pd + O2 → 2PdO
Curiosamente, tendo passado o limite de 850 ° C, o óxido de paládio PdO se decompõe em metal e oxigênio e, a essa temperatura, o paládio metálico se torna novamente resistente à oxidação.
O paládio não reage com água, ácidos diluídos, álcalis, hidrato de amônia. Isso se deve à posição do quadragésimo sexto elemento na série de potenciais padrão, onde está localizado à direita do hidrogênio. Mas o paládio interage com os ácidos sulfúrico e nítrico concentrados, dissolve-se na água régia:
Pd + 2H2SO4 → PdSO4 + SO2 + 2H2O
Pd + 4HNO3 → Pd (NO3) 2 + 2NO2 + 2H2O
3Pd + 4HNO3 + 18HCl → 3H2 + 4NO + 8H2O,
e também entra em solução durante a dissolução anódica em ácido clorídrico. Quando dissolvido em água régia, o paládio forma o ácido hexacloropaládio (IV) H2, que se decompõe após a ebulição em H2 e Cl2.
À temperatura ambiente, o paládio reage com bromo úmido e cloro:
Pd + Cl2 → PdCl2
Dicloreto de paládio PdCl2 - cristais vermelhos, facilmente solúveis em água e ácido clorídrico. Além disso, como resultado da última reação, obtém-se o ácido tetracloropaládio (II) H2.
Em temperaturas de 500 ° C e acima, o quadragésimo sexto elemento pode interagir com o flúor e outros oxidantes fortes, bem como com enxofre, selênio, telúrio, arsênio e silício.
A interação do paládio com o hidrogênio é muito interessante - o metal é capaz de absorver grande quantidade deste gás (à temperatura ambiente, um volume de paládio absorve até 950 volumes de hidrogênio) devido à formação de soluções sólidas com aumento de o parâmetro de rede cristalina. O hidrogênio é encontrado em um metal na forma atômica e possui alta atividade química. A absorção de um grande volume de hidrogênio não passa sem deixar vestígios para o paládio - o metal incha, incha, racha. O gás absorvido é facilmente removido do paládio por aquecimento a 100 ° C em vácuo.
Além de absorver hidrogênio, o paládio tem a propriedade de transitar desse gás por si mesmo. Por exemplo, se o hidrogênio for bombeado para um vaso feito de paládio sob pressão e, em seguida, um vaso selado for aquecido, o hidrogênio "fluirá" do vaso de paládio pelas paredes, como a água por uma peneira. A 240 ° C, 40 centímetros cúbicos de hidrogênio passam por cada centímetro quadrado de uma placa de paládio com um milímetro de espessura em um minuto e, com o aumento da temperatura, a permeabilidade do metal se torna ainda mais significativa.
Como todos os metais de platina, o paládio forma muitos compostos complexos. Complexos de paládio bivalente com aminas, oximas, tioureia e muitos outros compostos orgânicos têm uma estrutura quadrada e plana e, portanto, diferem de compostos complexos de outros platinóides. Esses quase sempre formam complexos octaédricos volumosos. Mais de mil compostos complexos de paládio são conhecidos pela ciência moderna. Alguns deles são de uso prático - pelo menos na produção do próprio paládio.
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Palladium é um metal dúctil e maleável extremamente pesado e muito refratário, que é facilmente enrolado em uma folha e puxado em um fio fino. Em termos de densidade, que é 12 g / cm3, o paládio está, entretanto, mais próximo da prata, cuja densidade é de 10,5 g / cm3 do que a platina relacionada (21 g / cm3). O paládio encontrado na natureza consiste em seis isótopos estáveis: 102Pd (1,00%), 104Pd (11%), 105Pd (22%), 106Pd (27%), 108Pd (26%) e 110Pd (11%). O isótopo radioativo 107Pd de vida mais longa e mais artificial com meia-vida de mais de sete milhões de anos. Muitos isótopos de paládio são produzidos em pequenas quantidades pela fissão de núcleos de urânio e plutônio. Em reatores nucleares modernos, 1 tonelada de combustível nuclear com uma taxa de combustão de 3% contém cerca de 1,5 kg de paládio.
Palladium é um dos elementos do sistema periódico chem. elementos do nome de Mendeleev. Na tabela, este elemento possui número de série 46 e está localizado no quinto período dos elementos.
Palladium é metais nobres pertencentes ao grupo da platina. Ele próprio tem uma cor branca - prata.
Palladium é o único elemento químico com uma camada externa de elétrons extremamente preenchida. Existem 18 elétrons na órbita externa do átomo de paládio.
Paladius é um elemento que é frequentemente usado na produção de ouro branco ou como base para uma liga de paládio. Mesmo 1-2% de paládio é suficiente para o ouro adquirir uma tonalidade branco prateada. Mas, na maioria das vezes, o ouro branco 583 contém 13% de paládio. É mais adequado para a fixação de diamantes.
Palladium éum elemento capaz de aumentar as propriedades anticorrosão mesmo de um metal resistente a ambientes agressivos como o titânio. A adição de paládio em apenas 1% aumenta a resistência do titânio aos ácidos sulfúrico e clorídrico.
Paladius é o material com o qual é feita a maioria das medalhas concedidas a cientistas e desportistas de destaque.
O paládio foi descoberto pelo médico e químico inglês William Wollaston em 1803 enquanto estudava a platina bruta trazida da América do Sul na parte que é solúvel em água régia. Tendo dissolvido o minério, Wollaston neutralizou o ácido com uma solução de NaOH, e então precipitou a platina da solução pela ação do cloreto de amônio NH4Cl (precipitados de cloroplatinato de amônio). Em seguida, foi adicionado cianeto de mercúrio à solução e formou-se o cianeto de paládio. O paládio puro foi isolado do cianeto por aquecimento. Apenas um ano depois, Wollaston relatou à Royal Society que havia encontrado paládio e outro novo metal nobre, o ródio, na platina bruta. O próprio nome do novo elemento - paládio (Palladium) Wollaston derivado do nome do planeta menor Pallas, descoberto pouco antes (1801) pelo astrônomo alemão Olbers.
O quadragésimo sexto elemento, devido a várias de suas notáveis \u200b\u200bpropriedades físicas e químicas, encontrou ampla aplicação em muitas áreas da ciência e da vida. Assim, alguns tipos de vidraria de laboratório são feitos de paládio, bem como peças de equipamentos para separação de isótopos de hidrogênio. Ligas de paládio com outros metais encontram aplicações muito valiosas. Por exemplo, ligas do quadragésimo sexto elemento com prata são usadas em equipamentos de comunicação (fazer contatos). Os termostatos e termopares usam ligas de paládio-ouro, platina e ródio. Certas ligas de paládio são utilizadas em joalheria, prática odontológica (dentaduras) e até mesmo na fabricação de peças para marcapassos.
Quando aplicado à porcelana, amianto e outros transportadores, o paládio serve como um catalisador para uma série de reações redox, que é amplamente utilizado na síntese de vários compostos orgânicos. O catalisador de paládio é usado para purificar o hidrogênio de vestígios de oxigênio, bem como o oxigênio de vestígios de hidrogênio. Uma solução de cloreto de paládio é um excelente indicador da presença de monóxido de carbono no ar. Revestimentos de paládio são usados \u200b\u200bem contatos elétricos para prevenir faíscas e aumentar sua resistência à corrosão (revestimento de paládio).
O paládio é usado em joalheria tanto como componente de ligas quanto por si só. Além disso, o Banco da Rússia emite moedas comemorativas de paládio em quantidades muito limitadas. Uma pequena quantidade de paládio é consumida para fins médicos - a preparação de medicamentos citostáticos - na forma de compostos complexos, semelhantes à cis-platina.
A honra de descobrir o paládio pertence ao inglês William Hyde Wollaston, que isolou o novo metal da platina bruta das minas sul-americanas em 1803. Quem é esse homem, cujo nome é batizado com a medalha de paládio puro, concedida anualmente pela Sociedade Geológica de Londres?
No final do século XVIII, William Wollaston foi um dos muitos obscuros médicos londrinos que trabalhavam em áreas pobres da classe trabalhadora. Um trabalho que não trazia renda não agradaria a um jovem inteligente e empreendedor. Naquela época, o médico precisava ter habilidades não apenas como médico, mas também para possuir uma farmácia, o que, por sua vez, exigia excelentes conhecimentos de química. W.H. Wollaston revelou-se um excelente químico - enquanto estudava a platina, ele inventou um novo método de fazer talheres de platina e iniciou sua produção. Vale ressaltar que naquela época a vidraria de platina para laboratórios químicos era uma necessidade, pois o entusiasmo em torno das descobertas científicas era o mesmo dos dias dos alquimistas em torno da pedra filosofal. Não é por acaso que na virada dos séculos 18 e 19. cerca de 20 novos elementos químicos foram descobertos!
Não é de surpreender que o novo empreendimento do inglês tenha começado a trazer-lhe uma renda considerável, suficiente para deixar uma prática médica desesperadora. Os produtos fabricados pela Wollaston tinham demanda muito além das fronteiras da nebulosa Albion, permitindo ao inglês, sem se preocupar com a questão do dinheiro, se engajar em novas pesquisas químicas. Aprimorando a técnica de refino e purificação da platina de impurezas, o químico teve a ideia da possibilidade da existência de metais semelhantes à platina.
A platina com a qual Wollaston teve que trabalhar era um subproduto do processo de lavagem das areias douradas na distante República Colombiana. Além do ouro, continha impurezas de mercúrio que precisavam ser eliminadas. Ele dissolveu platina bruta em água régia, após o que precipitou apenas platina da solução - com amônia especialmente pura NH4Cl. Foi então que Wollaston notou que a solução precipitada tinha uma tonalidade rosa, que não pode ser produzida por impurezas como ouro e mercúrio. Ao adicionar zinco à solução colorida, o químico obteve um precipitado preto, que secou e depois dissolveu em água régia. Descobriu-se que apenas parte do pó preto se dissolve. Após diluir o concentrado com água, Wollaston adicionou cianeto de potássio, como resultado do qual se formou um rico precipitado laranja, que se tornou cinza quando aquecido. O precipitado cinza foi fundido em um metal, que era menor do que mercúrio em gravidade específica. Ao dissolver o metal resultante em ácido nítrico, Wollaston obteve uma parte solúvel, que era paládio e insolúvel, da qual isolou outro platinóide, o ródio.
O nome de ródio vem da palavra grega "rosa", porque os sais de ródio dão à solução uma cor rosa. Quanto ao paládio, Wollaston o nomeou após uma descoberta astronômica anterior. Pouco antes da descoberta do paládio e do ródio (em 1802), o astrônomo alemão Olbers descobriu um planeta menor no sistema solar e chamou-o de Pallas em homenagem à antiga deusa grega da sabedoria, Atena Pallas.
O que Wollaston fez após a descoberta do novo elemento? Ele não anunciou isso imediatamente, mas espalhou um anúncio anônimo para a venda do novo metal paládio na loja do comerciante de minerais Forster. A mensagem sobre um novo metal nobre - "nova prata" interessou a muitos, incluindo o químico Richard Cheneviks. Com seu típico caráter irlandês temperamental e irreprimível, Chenewicks quis expor o "truque fraudulento" e, ignorando o preço alto, comprou uma barra de paládio e começou a analisá-la.
Logo, o irlandês avançou com a suposição de que o metal não era um elemento novo, mas era feito de platina por fusão com mercúrio de acordo com o método do cientista russo A.A.Musin-Pushkin. Chenevix apressou-se em expressar essa opinião - primeiro em um relatório lido para membros da Royal Society of London, e depois na imprensa em geral. Em resposta, o anunciante anônimo anunciou que estava disposto a pagar £ 20 a qualquer pessoa que pudesse preparar artificialmente o novo metal, de acordo com o método proposto por Chenevix. No entanto, outros químicos, e até o próprio Chenevix, com toda a sua diligência, não conseguiram encontrar nenhum mercúrio ou platina no paládio ...
Algum tempo depois, Wollaston anunciou oficialmente que era o autor da descoberta do paládio e descreveu o método de obtê-lo da platina bruta. Ao mesmo tempo, ele relatou a descoberta e as propriedades de outro metal da platina - o ródio. Ele também revelou que era o vendedor anônimo do novo metal que concedeu o prêmio por sua preparação artificial.
Uma pessoa tão interessante e extraordinária foi William Hyde Wollaston - um médico pouco conhecido de Londres e químico mundialmente famoso - o descobridor do paládio e do ródio.
O paládio é um dos metais mais raros, sua concentração média na crosta terrestre é de 1 ∙ 10-6% em massa, mas isso é o dobro do ouro contido na crosta terrestre (5 ∙ 10-7%). William Wollaston teve que extrair paládio de grãos de platina nativa colombiana - o único mineral conhecido na época contendo paládio. Hoje em dia, os geoquímicos podem citar cerca de 30 minerais, que incluem este metal nobre.
Como a platina, o quadragésimo sexto elemento é encontrado em sua forma nativa (ao contrário de outros platinóides), embora possa conter impurezas de outros metais: platina, ouro, prata e irídio. Por sua aparência, é bastante difícil distingui-lo da platina nativa, mas é muito mais leve e macio do que ele. Muitas vezes, o próprio paládio é uma impureza no ouro ou na platina nativos. Assim, paládio platina contendo 40% de paládio foi encontrado nos minérios de Norilsk, e no Brasil (estado de Minas Gerais) uma variedade muito rara e pouco estudada de ouro nativo foi encontrada - paládio ouro ou porpecita. Na aparência, esse mineral é muito difícil de distinguir do ouro puro, porque contém apenas 10% de paládio.
Cerca de um terço dos minerais que contêm paládio são pouco estudados, alguns deles nem têm nome, isso se deve ao fato de que os minerais de todos os metais da platina formam microinclusões nos minérios e são difíceis de estudar. Um desses minerais é o alopaládio. Este mineral branco prateado com brilho metálico é muito raro. Até agora, todos os componentes deste mineral não foram totalmente identificados, mas a análise espectral mostrou o conteúdo de mercúrio, platina, rutênio e cobre nele. Os minerais de paládio mais famosos são paládio PdO, estanopaladita Pd3Sn2, estibiopaladita Pd3Sb (contém impurezas PtAs2), braggita (Pd, Pt, Ni) S (16-20% de paládio) e PdHg. O último dos minerais mencionados foi encontrado em 1925 nos garimpeiros de diamantes da Guiné Britânica. Sua composição foi estabelecida por análises químicas de rotina: 34,8% Pd e 65,2% Hg.
Os maiores depósitos de metais de platina (incluindo paládio) estão localizados na Rússia - nos Urais. Outros países ricos em paládio incluem os Estados Unidos (Alasca), Colômbia e Austrália.
No entanto, o principal fornecedor do elemento 46 são os depósitos de minério de níquel e sulfeto de cobre, nos quais o paládio é um subproduto do processamento. Afinal, seu conteúdo nesses minérios é três vezes maior do que o da própria platina, sem falar no restante de seus satélites. Grandes depósitos desses minérios estão localizados na África (Transvaal) e no Canadá. Em nosso país, os depósitos mais ricos de minérios de cobre e níquel estão localizados no Ártico (Norilsk, Talnakh).
O paládio está contido não apenas nas entranhas de nosso planeta, como evidenciado pela análise química dos "hóspedes" espaciais. Assim, em meteoritos de ferro existem até 7,7 gramas de paládio por tonelada de substância e até 3,5 gramas nos de pedra. E no Sol foi descoberto simultaneamente com o hélio em 1868.
Não é surpreendente que, com as mais ricas reservas de minérios de platina, a Rússia seja um dos maiores produtores e exportadores mundiais de paládio, bem como de platina, níquel e cobre. A liderança nesta área entre as empresas russas pertence à MMC Norilsk Nickel. As empresas de propriedade da empresa estão minerando metais valiosos nas Penínsulas de Taimyr e Kola. O desenvolvimento de depósitos no Território de Krasnoyarsk está em andamento. Acredita-se que o depósito da Península de Taimyr seja um dos mais ricos do mundo em termos de teor de paládio em minérios sulfetados. Por este motivo, a Norilsk Nickel é proprietária das maiores reservas de paládio do mundo.
Os cientistas definitivamente não podem dizer nada sobre o papel biológico do paládio nos organismos vivos; talvez mais estudos sobre as propriedades desse platinóide revelem sua importância em certos processos biológicos.
No entanto, o papel desse elemento na medicina é bastante grande. Portanto, em alguns países (incluindo a Rússia), uma certa quantidade de paládio é usada para obter drogas citostáticas - na forma de compostos complexos, semelhantes ao cis-platina. Imediatamente após a descoberta de Rosenberg do efeito citostático da platina, cientistas de todo o mundo começaram a estudar esse fenômeno e a sintetizar compostos de platina cada vez mais eficazes e seguros para fins médicos. Nos últimos anos, os principais institutos médicos do mundo e grandes empresas têm tentado encontrar drogas bioativas entre outros compostos do grupo da platina, incluindo o paládio. Este metal nobre mata e retarda o crescimento das células cancerosas não pior do que a platina, mas quase dez vezes menos tóxico. Os medicamentos anticâncer à base de paládio estão passando pelos mais recentes testes clínicos e podem em breve estar no arsenal dos oncologistas.
Outra finalidade bastante importante do paládio e suas ligas está associada à alta compatibilidade biológica desse metal - a fabricação de instrumentos médicos, peças para marcapassos e próteses. Mesmo agora, o uso de ligas de base tradicionais à base de cobalto, níquel e cromo para odontologia ortopédica é significativamente reduzido devido à ocorrência frequente de reações adversas em uma série de pacientes sensíveis à influência dos metais de base.
O que substituirá os materiais obsoletos? A resposta é óbvia - ligas de metais nobres, incluindo platinóides e paládio em particular. Uma dessas ligas é o paládio ("Superpal"), que contém 60% de paládio e 10% de ouro. A liga tem uma bela cor metálica cinza-prata, características de resistência confiáveis \u200b\u200be é biologicamente compatível. Na cirurgia maxilofacial, é usado para a fabricação de pontes estendidas. Outra liga contendo paládio é plugodent ("Super KM"). É composto por 98% de metais nobres (exceto paládio contém ouro e platina), tem cor amarelo claro e se destina à confecção de próteses monobloco, inlays, meias-coroas, pontes, principalmente com revestimento cerâmico ou sitall .
O paládio também é usado pela indústria alimentícia. Depois que ficou claro em vários países que o níquel era a causa do aumento nas alergias populacionais, muitos culparam os utensílios de cozinha feitos desse material por isso. No entanto, estudos posteriores refutaram essa hipótese e estabeleceram a verdadeira causa da reação alérgica - o níquel era encontrado nos alimentos, ou melhor, na margarina feita de óleo vegetal. O fato é que de acordo com o processo tecnológico, o óleo deve se solidificar, para isso ele é hidrogenado, ou seja, as moléculas são saturadas de hidrogênio por meio de um catalisador. Por muito tempo, o níquel desempenhou esse papel. Para intensificar o processo, o pó de catalisador é intensamente misturado com óleo vegetal em alta temperatura e, em seguida, o catalisador é descartado por filtração, no entanto, o níquel não é completamente removido e, se ocorrer uma falha no processo, uma quantidade bastante deste alérgeno entra no produto final.
Foi possível resolver esse problema graças ao desenvolvimento de cientistas do Instituto Petroquímico em homenagem a A.V. Topchiev. Eles conseguiram criar um catalisador à base de paládio suportado em alumina. Esta implementação permitiu resolver vários problemas ao mesmo tempo: o paládio é inerte e seguro para o homem, além disso, é muitas vezes mais eficaz do que o níquel, o que significa que é necessário milhares de vezes menos. Existem outras vantagens de um catalisador de paládio - é mais fácil removê-lo do produto final e a estrutura das moléculas deste é "decifrada" pelo corpo mais facilmente do que no caso de um catalisador de níquel, então o "paládio "a margarina é mais fácil de digerir.
O paládio é um metal nobre de platina branco-prata com uma estrutura cúbica de face centrada do tipo cobre (a \u003d 0,38902 nm, z \u003d 4). O paládio, entrando na primeira tríade de platinóides, é, entretanto, mais semelhante em aparência à prata do que à platina. Ao mesmo tempo, todos os três metais são muito semelhantes em aparência, o que não pode ser dito sobre sua densidade. Neste aspecto, o paládio (densidade 12,02 g / cm3) está muito mais próximo da prata (10,49 g / cm3) do que a platina (21,5 g / cm3).
Além do quadragésimo sexto elemento ser o mais leve dos metais da platina, é também o mais fusível deles - o ponto de fusão do Pd é 1 552 ° С, enquanto o ponto de fusão da platina (Pt) é 1769 ° С, o ponto de fusão do ródio (Rh) 1.960 ° С, o ponto de fusão do rutênio (Ru) 2 250 ° С, para o irídio (Ir) o ponto de fusão é 2.410 ° С, e o ponto de fusão do ósmio (Os) excede 3.000 ° С. A mesma situação é com o ponto de ebulição dos metais da platina - o mais baixo para paládio (3.980 ° С), para ródio e platina, cerca de 4.500 ° С, para rutênio, cerca de 4.900 ° С, e para irídio (5.300 ° С) e ósmio (5.500 ° C) os pontos de ebulição mais altos de todos os platinóides.
Outras características de temperatura do quadragésimo sexto elemento: capacidade de calor (a uma temperatura de 0 ° C) 0,058 cal / (g ∙ ° C) ou 0,243 kJ / (kg ∙ K); condutividade térmica 0,17 cal / (cm ∙ seg ∙ ° С) ou 71 W / (m ∙ K). O coeficiente linear de expansão térmica a 0 ° C é 11,67 ∙ 10-6.
A semelhança na aparência do paládio com a prata e a platina, sua habilidade de polir bem, resistência à corrosão e, como resultado, a ausência de manchas - todas essas qualidades faziam do quadragésimo sexto elemento um dos metais da joalheria. A configuração de paládio apresenta pedras preciosas. Relógios em caixas de ouro branco são muito populares. Parece que de onde vem o paládio? O que quero dizer é que o “ouro branco” para caixas de relógios é descolorido pelo ouro com a adição de paládio. A conhecida propriedade do paládio de "branquear" grandes quantidades de ouro. O paládio também tem um efeito benéfico em outros metais. Portanto, sua adição ao titânio (menos de 1%) é capaz de transformar esse metal em uma liga absolutamente resistente a ambientes agressivos. O titânio puro é capaz de resistir à água régia e ao ácido nítrico, mas é instável aos ácidos clorídrico e sulfúrico concentrados. Dopado com paládio, o titânio tolera facilmente seus efeitos.
Como a platina, o paládio é um metal dúctil e maleável que solda bem e se presta a laminação, estiramento, estampagem e estiramento mesmo em temperatura ambiente. No caso do paládio aquecido, essas qualidades são aprimoradas, é possível obter as folhas mais finas, arame, tubos sem costura do comprimento e diâmetro necessários. Dureza Brinell 49 kgf / mm2. O módulo de elasticidade normal para o quadragésimo sexto elemento é 12.600 kgf / mm2. Alongamento na ruptura 24-30%. Resistência à tração 18,5 kgf / mm2. Vale ressaltar que as características mecânicas do paládio são variáveis, o que é importante para a tecnologia. Portanto, após o trabalho a frio, a dureza desse metal aumenta de 2 a 2,5 vezes, mas diminui após o recozimento. A adição de metais relacionados também afeta as propriedades do paládio: a adição de 4% de rutênio e 1% de ródio dobra a resistência à tração!
Como todos os metais de platina, o paládio é paramagnético, sua susceptibilidade magnética χs ∙ 10-6 (a uma temperatura de 18 ° C) é de 5,4 unidades eletromagnéticas. A resistência elétrica específica a 0 ° С é igual a 10 Ohm ∙ cm ∙ 10-6. O paládio tem uma capacidade única de absorver hidrogênio: mais de oitocentos volumes de hidrogênio são dissolvidos em um volume de paládio em condições normais. Nesse caso, o elemento mantém sua aparência metálica, mas se quebra e se torna quebradiço.
Antes de descrever as propriedades químicas do paládio, deve-se mencionar que ele é o único elemento com uma camada externa de elétrons extremamente preenchida: há 18 elétrons na órbita externa do átomo de paládio. Qual a importância desse fato? O fato é que, com tal estrutura, um átomo simplesmente não pode deixar de possuir a maior resistência química. Portanto, em condições normais, o paládio nem mesmo é afetado pelo flúor destrutivo. Em compostos, o paládio é bi-, tri- e tetravalente, na maioria das vezes bivalente. Ao mesmo tempo, o quadragésimo sexto elemento é o mais ativo dos metais da platina, tendo propriedades químicas semelhantes às da platina. No ar, o paládio é estável até temperaturas de 300-350 ° C /
Curiosamente, tendo passado o limite de 850 ° C, o óxido de paládio PdO se decompõe em metal e oxigênio e, a essa temperatura, o paládio metálico se torna novamente resistente à oxidação.
O paládio não reage com água, ácidos diluídos, álcalis, hidrato de amônia. Isso se deve à posição do quadragésimo sexto elemento na série de potenciais padrão, onde está localizado à direita do hidrogênio. À temperatura ambiente, o paládio reage com bromo úmido e cloro.
Em temperaturas de 500 ° C e acima, o quadragésimo sexto elemento pode interagir com o flúor e outros oxidantes fortes, bem como com enxofre, selênio, telúrio, arsênio e silício.
A interação do paládio com o hidrogênio é muito interessante - o metal é capaz de absorver grande quantidade deste gás (à temperatura ambiente, um volume de paládio absorve até 950 volumes de hidrogênio) devido à formação de soluções sólidas com aumento de o parâmetro de rede cristalina. O hidrogênio é encontrado em um metal na forma atômica e possui alta atividade química. A absorção de um grande volume de hidrogênio não passa sem deixar vestígios para o paládio - o metal incha, incha, racha. O gás absorvido é facilmente removido do paládio por aquecimento a 100 ° C em vácuo.
Além de absorver hidrogênio, o paládio tem a propriedade de transitar desse gás por si mesmo. Por exemplo, se o hidrogênio for bombeado para um vaso feito de paládio sob pressão e, em seguida, um vaso selado for aquecido, o hidrogênio "fluirá" do vaso de paládio pelas paredes, como a água por uma peneira. A 240 ° C, 40 centímetros cúbicos de hidrogênio passam por cada centímetro quadrado de uma placa de paládio com um milímetro de espessura em um minuto e, com o aumento da temperatura, a permeabilidade do metal se torna ainda mais significativa.
Como todos os metais de platina, o paládio forma muitos compostos complexos. Complexos de paládio bivalente com aminas, oximas, tioureia e muitos outros compostos orgânicos têm uma estrutura quadrada e plana e, portanto, diferem de compostos complexos de outros platinóides. Esses quase sempre formam complexos octaédricos volumosos. Mais de mil compostos complexos de paládio são conhecidos pela ciência moderna. Alguns deles são de uso prático - pelo menos na produção do próprio paládio.
Sabe-se que o paládio é frequentemente usado pelos joalheiros em ligas com outros metais preciosos. Assim, as ligas das amostras 583 e 750 chamadas "ouro branco" podem conter dez por cento de paládio e mais. Em nosso país, o governo estabeleceu oficialmente amostras de paládio de 500 e 850. Essas amostras são mais comuns em joias.
Outro teste de paládio, que é popular - 950. Isto se deve ao fato das alianças de casamento serem feitas de metal deste teste, como uma alternativa às alianças de ouro branco com banho de ródio. O fato é que o ródio é rapidamente apagado da superfície do anel e nem todos poderão renovar o caro revestimento anualmente. Os anéis de paládio têm exatamente a mesma aparência que os anéis de ouro, mas não precisam ser renovados anualmente. Além das ligas de paládio padrão, os compostos decorativos de paládio com índio às vezes são usados \u200b\u200bna produção de joias, formando uma ampla gama de cores, do dourado ao lilás. No entanto, os produtos feitos de tal liga são muito raros.
Em 1988, pela primeira vez, moedas de 25 rublos foram cunhadas em paládio na série “1000º aniversário da moeda da moeda russa antiga, literatura, arquitetura, batismo da Rússia”. A moeda pesando 31,1 g do padrão mais alto 999 representa um monumento ao príncipe Vladimir Svyatoslavovich em Kiev. Em Basel, na Exposição Internacional de Numismática, esta série foi reconhecida como o melhor programa do ano, recebendo o primeiro prémio pela qualidade de execução.
A emissão dessas moedas foi limitada e não durou muito, por isso as moedas têm um alto valor de coleção. As mais valiosas são duas séries de moedas (emitidas em 1993-1994): “A primeira viagem russa ao mundo. 1803-1806 "-" Sloop "Nadezhda" "com um retrato de IF Kruzenshtern," Sloop "Neva" (YF Lisyansky) ". A segunda série “A primeira expedição russa à Antártica. 1819-1821 "-" Sloop "Mirny" (MP Lazarev) "," "Sloop" Vostok "(F. F. Bellingshausen)". Também são apresentadas moedas da série "Rússia e Cultura Mundial" - "A. Rublev "," M. P. Mussorgsky ”, moedas da série“ Ballet Russo ”e dedicadas aos monarcas russos.
Existem muitos prêmios e prêmios no mundo que são apresentados a cientistas de destaque. Há uma medalha William Hyde Wollaston feita de paládio puro. Este prêmio foi estabelecido há quase dois séculos (1831) pela Geological Society of London e foi inicialmente feito de ouro. Somente em 1846 o famoso metalúrgico inglês Johnson extraiu paládio puro do ouro do paládio brasileiro, que se destinava exclusivamente à fabricação dessa medalha. Entre os premiados com a medalha Wollaston estava Charles Darwin, e em 1943 a medalha foi concedida ao cientista soviético Acadêmico Alexander Evgenievich Fersman por sua notável pesquisa mineralógica e geoquímica. Agora, essa medalha está guardada no Museu Histórico do Estado.
No entanto, esta não é a única medalha de paládio. O segundo, concedido por excelente trabalho em eletroquímica e teoria da corrosão, foi estabelecido pela American Electrochemical Society. Em 1957, este prêmio foi concedido às obras do maior eletroquímico soviético, o acadêmico A.I. Frumkin.
As conquistas de William Wollaston incluem não apenas a descoberta do paládio (1803) e do ródio (1804), o recebimento da primeira platina pura (1803), mas também a descoberta da radiação ultravioleta, independente de I. Ritter. Além disso, Wollaston projetou um refratômetro (1802) e um goniômetro (1809).
A indústria de paládio na Rússia apareceu relativamente tarde. Somente em 1922 a refinaria estatal produziu o primeiro lote de paládio refinado russo. Isso marcou o início da produção industrial de paládio em nosso país.
Sabe-se que o paládio é capaz de aumentar as propriedades anticorrosivas mesmo de um metal resistente a ambientes agressivos como o titânio. A adição de paládio em apenas 1% aumenta a resistência do titânio aos ácidos sulfúrico e clorídrico. Assim, por um ano em ácido clorídrico, uma placa feita de uma nova liga perde apenas 0,1 milímetro de sua espessura, enquanto o titânio puro fica 19 milímetros mais fino no mesmo período. Uma solução de cloreto de cálcio não afeta a liga de forma alguma, enquanto o titânio perde até dois milímetros por ano em um ambiente agressivo. Qual é o segredo dessa liga? O fato é que o ácido interage principalmente com o paládio e imediatamente a superfície do segundo componente da liga é coberta com o filme de óxido mais fino - a peça, por assim dizer, veste uma capa protetora. Este fenômeno tem sido denominado pelos cientistas de autopassivação (autodefesa) dos metais.
Outra propriedade muito valiosa do paládio é seu preço relativamente baixo. Portanto, no final dos anos 60 do século passado, custava cerca de cinco vezes menos que a platina. Com o tempo, o preço do quadragésimo sexto elemento aumentou, mas os preços de outros metais preciosos também aumentaram. É essa qualidade do paládio que o torna o mais promissor de todos os metais da platina, ampliando o escopo de sua utilização.
O paládio, como outros metais de platina, é um excelente catalisador. Na sua presença, muitas reações praticamente importantes começam e prosseguem a baixas temperaturas, por exemplo, os processos de hidrogenação de gorduras e craqueamento do óleo. O paládio acelera a hidrogenação de muitos produtos orgânicos muito melhor do que um catalisador comprovado como o níquel. O quadragésimo sexto elemento é utilizado como catalisador na produção de acetileno, muitos produtos farmacêuticos, sulfúrico, nítrico, ácidos acéticos, fertilizantes, explosivos, amônia, cloro, soda cáustica e outros produtos de síntese orgânica.
Em equipamentos de produção química, um catalisador de paládio é mais frequentemente usado na forma de "preto" (em um estado finamente disperso, o paládio, como todos os metais de platina, torna-se preto) ou na forma de óxido de PdO (em aparelhos de hidrogenação). Desde os anos setenta do século XX, o paládio tem sido usado ativamente pela indústria automotiva como catalisadores para a pós-combustão dos gases de exaustão (neutralizadores). Aliás, os neutralizadores são necessários não só para limpar os gases de escape dos carros, mas também para limpar as emissões de gases, por exemplo, em uma usina termelétrica. Instalações industriais para este propósito são utilizadas nos EUA, alguns países da UE e Japão.
Devido ao fato de que o hidrogênio se difunde ativamente através do paládio, este é usado para purificação profunda do hidrogênio. Sob baixa pressão, o gás passa por tubos de paládio fechados de um lado, aquecidos a 600 ° C. O hidrogênio passa rapidamente pelo paládio e impurezas (vapor d'água, hidrocarbonetos, oxigênio, nitrogênio) ficam retidos nos tubos. Para reduzir o custo do processo, não se utiliza paládio puro, mas sim suas ligas com outros metais (prata, ítrio).
Paládio e ligas à base de paládio são amplamente utilizadas em eletrônicos para revestimentos resistentes a sulfeto. Uma certa quantidade desse metal é utilizada para a produção de resistores de alta precisão (equipamento aeroespacial e militar), inclusive na forma de liga com tungstênio (por exemplo, PDV-20M). Em sua forma pura, o paládio é uma parte dos capacitores cerâmicos com capacidade de estabilidade de alta temperatura, que são usados \u200b\u200bna produção de pagers, telefones celulares, computadores, TVs de tela larga e outros dispositivos eletrônicos. O cloreto de paládio PdCl2 é utilizado como agente ativador na metalização galvânica de dielétricos - em particular, na deposição de cobre na superfície de plásticos laminados na produção de placas de circuito impresso em eletrônica.
O quadragésimo sexto elemento também é necessário na joalheria, tanto como um componente de ligas quanto como ele próprio. Por exemplo, o conhecido conceito de "ouro branco" significa uma liga de ouro, paládio e alguns outros elementos. Por exemplo, 583 quilates "ouro branco" contém 13% de paládio, e o metal precioso branco de 750 quilates tem a seguinte composição: Au - 75%, Ag - 4%, Pd - 21% (para esta amostra, a composição pode variar). As joias de paládio "puras" contêm 5% de rutênio.
O paládio é usado para a fabricação de utensílios químicos especiais (por exemplo, para a produção de ácido fluorídrico) - destiladores, recipientes, peças de bombas, retortas. Parte do metal é gasta na fabricação de peças resistentes à corrosão para instrumentos de medição de alta precisão.
Na indústria do vidro, as ligas de paládio são utilizadas em cadinhos para fusão de vidro, em fieiras para a produção de seda artificial e fios de viscose.
O paládio e suas ligas também são usados \u200b\u200bna medicina - na fabricação de instrumentos médicos, peças para marcapassos e dentaduras. Em alguns países, uma pequena quantidade de paládio é usada para obter drogas citostáticas - na forma de compostos complexos, semelhantes à cisplatina.
O paládio é lindo à sua maneira, dá um polimento perfeito, não mancha e não corrói. No cenário de paládio, as pedras preciosas, principalmente os diamantes, se destacam com eficácia. Hoje, joias de paládio e ouro branco são muito populares. Aqui, "ouro branco" deve ser entendido no sentido literal da palavra: é ouro descolorido pela adição de paládio. O paládio é capaz de "branquear" quase seis vezes a quantidade de ouro.
O paládio não é frequentemente encontrado como base para joias - este metal precioso serve como componente de várias ligas de joias. É frequentemente usado na produção de ouro branco ou como base para uma liga de paládio. O fato é que mesmo 1-2% de paládio é suficiente para o ouro adquirir uma tonalidade branco-prateada (o aditivo de níquel fornece uma cor amarelada e o ródio dá um leve azul). Mas, na maioria das vezes, o ouro branco 583 contém 13% de paládio. É perfeito para fixar diamantes.
E quando adicionado à platina, o paládio confere ductilidade ao metal. O próprio metal é muito mole para ser usado em sua forma pura. Portanto, ligas são a solução ideal para este metal nobre, no entanto, bem como para outros.
Na natureza, o paládio é encontrado junto com a platina - ele pode ser extraído usando uma tecnologia especial. O paládio se assemelha à prata na aparência. Em 1803, era chamada de "prata nova" por causa de sua tonalidade prateada. No entanto, é aqui que as semelhanças terminam - as propriedades químicas e físico-mecânicas da prata e do paládio diferem como o céu e a terra. Embora o paládio não se oxide no ar e não seja exposto a fatores externos, ele se dissolve facilmente em ácidos nítrico e sulfúrico. Em geral, sua extraordinária maleabilidade pode ser notada - a partir de um grama de paládio, você pode puxar o fio mais longo e enrolar a folha mais fina.
Portanto, o paládio plástico encontrou aplicação na indústria eletrônica e na fabricação de instrumentos e, é claro, na indústria joalheira. Nos mercados mundiais, o paládio é listado ao lado do ouro, prata e platina.
Na fabricação de joias, não se usa paládio puro, mas sua liga com vários elementos químicos, sendo os mais comuns o níquel, o cobalto e o rutênio. O governo da Federação Russa estabeleceu oficialmente 500 e 850 amostras de paládio. Esses são os tipos de amostras mais comuns encontrados na maioria das joias.
Além disso, a prova 950 é muito popular, a partir da qual as alianças de casamento são freqüentemente feitas, como uma alternativa ao ouro branco com banho de ródio. O ródio passa rapidamente com o contato constante com a pele das mãos, e ir a uma joalheria todos os anos para renovar o revestimento não é aceitável para todos. Os anéis de paládio têm exatamente a mesma aparência que os anéis de ouro, mas não precisam ser processados \u200b\u200banualmente.
Seu lançamento foi concluído há vários anos e não durou muito, portanto, essas moedas têm um alto valor de coleção. De maior interesse é a série “A Primeira Viagem Russa ao Mundo. 1803-1806 "-" Sloop "Hope" "com um retrato de I.F. Kruzenshtern, "Sloop" Neva "(YF Lisyansky)" e uma série "A primeira expedição antártica russa. 1819-1821 "-" Sloop "Peaceful" (MP Lazarev) "," Sloop "Vostok" (FF Bellingshausen) ". A qualidade da cunhagem é "prova", o teor de metal puro na moeda é de 31,1 g, a denominação é de 25 rublos, emitida em 1993-94. Também são apresentadas moedas da série "Rússia e Cultura Mundial" - "A. Rublev", "M.P. Mussorgsky ”, moedas da série“ Ballet Russo ”e dedicadas aos monarcas russos. A quantidade é limitada. Além de sua raridade, as moedas de paládio podem servir como uma ferramenta de investimento em jogos - desde 1997, os preços do paládio no mercado mundial variaram de $ 150 a $ 1.000 por onça troy.
Um quarto de século depois, a seguinte mensagem apareceu no Mining Journal publicado na Rússia: “Em 1822 G. Breant recebeu uma ordem do governo espanhol para purificar e transformar em lingotes toda a platina coletada na América por muitos anos. Nessa ocasião, processando mais de 61 libras de platina bruta, ele separou duas libras e um quarto de paládio, um metal descoberto por Wollaston e, por sua extrema raridade, avaliado cinco vezes e meia mais alto que o ouro.
Hoje, quando o conteúdo de todos os elementos da crosta terrestre foi calculado com relativa precisão, sabe-se que o paládio contém cerca de dez vezes mais que o ouro. No entanto, as reservas totais de paládio, como outros metais do grupo da platina, são bastante escassas - apenas 5-10-6%, embora os geoquímicos possam citar cerca de 30 minerais que incluem este elemento. Ao contrário de outros platinóides, o paládio, como a própria platina, também é encontrado em seu estado nativo. Como regra, contém impurezas de platina, irídio, ouro, prata. Freqüentemente, o próprio paládio é encontrado na natureza como uma impureza da platina ou ouro nativos. No Brasil, por exemplo, foi encontrada uma variedade rara de ouro nativo (porpecita), que contém 8-11% de paládio.
Como os depósitos de paládio são bastante raros, as principais matérias-primas para sua produção são os minérios de sulfeto de níquel e cobre. O paládio, entretanto, desempenha um papel modesto como subproduto do processamento de minério, mas isso não o torna menos valioso. A Transva-al e o Canadá possuem grandes depósitos desses minérios. E relativamente recentemente, geólogos soviéticos encontraram na região de Norilsk vastos depósitos de minérios de cobre e níquel, que são caracterizados pela presença de metais de platina, principalmente paládio.
Este elemento está presente não apenas em nosso planeta - ele é “encontrado” em outros corpos celestes, como evidenciado pela composição de meteoritos. Assim, em meteoritos de ferro existem até 7,7 gramas de paládio por tonelada de substância e até 3,5 gramas nos de pedra. Todo mundo sabe que existem manchas no sol. Mas o que está no sol
existe paládio, aparentemente nem todo mundo sabe. Os cientistas descobriram lá o paládio simultaneamente com o hélio, em 1868.
Apesar de o paládio ser cerca de uma vez e meia mais pesado que o ferro, entre seus "colegas" -platinóides, ele é conhecido como leve: em densidade. (12 g / cm3) é significativamente inferior ao ósmio (22,5), irídio (22,4), platina (21,45). Ele também derrete a uma temperatura mais baixa (1552 ° C) do que outros metais do grupo da platina. O paládio é fácil de processar, mesmo em temperatura ambiente. E como é muito bonito, perfeitamente polido, não mancha e não corrói, os joalheiros o colocaram de bom grado no trabalho: por exemplo, são feitas molduras de pedras preciosas com ele.
Já estamos acostumados a clichês de jornal como "ouro negro" - é assim que o óleo é chamado, "ouro macio" - pele, "ouro verde" - floresta. Quando as pessoas falam de "ouro branco", geralmente querem dizer algodão. Mas acontece que o ouro pode ser branco no sentido mais verdadeiro: mesmo pequenas adições de paládio removem o amarelecimento da superfície do ouro e lhe dão uma bela tonalidade branca. Relógios, armações de pedras preciosas e pulseiras de ouro branco são muito eficazes.
O conhecimento do paládio também foi muito agradável para o titânio. Sabe-se que este metal é caracterizado por alta resistência à corrosão: mesmo “predadores” onívoros como água régia ou ácido nítrico não podem “festejar” com titânio, porém, sob a ação dos ácidos clorídrico e sulfúrico concentrados, ainda é forçado a correlacionar . Mas se for ligeiramente "fortificado" com paládio (o aditivo é inferior a 1%), a capacidade do titânio de resistir a esses oxidantes aumenta dramaticamente. Esta liga já é dominada por nossas fábricas: é utilizada na fabricação de equipamentos para as indústrias química, nuclear e petrolífera. Por um ano em ácido clorídrico, uma placa feita de uma nova liga perde apenas 0,1 milímetro de sua espessura, enquanto o titânio puro "perde peso" em 19 milímetros no mesmo período. A liga é muito dura para uma solução de cloreto de cálcio, e o titânio sem impurezas de paládio tem que pagar a esse agressor um tributo anual - mais de dois milímetros.
Como o paládio consegue ter um efeito tão benéfico sobre o titânio? A razão para isso acabou sendo o fenômeno da chamada autopassivação (autoproteção) de metais, recentemente descoberta por cientistas: se literalmente microdoses de metais preciosos - paládio, rutênio, platina - são introduzidas em ligas à base de titânio, ferro, cromo ou chumbo, então a resistência das ligas contra a corrosão aumenta em centenas, milhares e até dezenas de milhares de vezes.
No Laboratório de Corrosão de Liga do Instituto de Físico-Química, os cientistas testaram o efeito do paládio no aço cromo. As peças feitas com esse material são corroídas por muitos ácidos em poucos dias. O fato é que os íons metálicos positivos passam para a solução ácida e os íons hidrogênio penetram da solução para a estrutura do cristal metálico, que se combinam prontamente com os elétrons livres. O hidrogênio resultante é liberado e destrói o aço. Quando uma peça feita do mesmo aço foi imersa em ácido, mas com uma adição “homeopática” de paládio (frações de um por cento), a corrosão do metal durou apenas ... alguns segundos, e então o ácido ficou impotente. O estudo mostrou que o ácido interage principalmente com o paládio e imediatamente a superfície do aço é coberta com o filme de óxido mais fino - a peça, por assim dizer, veste uma camisa de proteção. Essa "armadura" torna o aço praticamente invulnerável: a taxa de sua corrosão em ácido sulfúrico fervente não excede décimos de milímetro por ano (antes de atingir vários centímetros).
O próprio paládio também cai facilmente sob a influência de alguns outros elementos: é necessário introduzir nele, por exemplo, uma pequena quantidade de metais relacionados - rutênio (4%) e ródio (1%), pois sua resistência à tração dobra aproximadamente.
Ligas de paládio com outros metais (principalmente prata) são usadas na tecnologia dentária - excelentes próteses são feitas a partir dele. Paládio cobre contatos especialmente críticos de equipamentos eletrônicos, telefones e outros dispositivos elétricos. As matrizes são feitas de paládio - tampas com muitos orifícios minúsculos; na produção do fio ou das fibras artificiais mais finas, uma massa especialmente preparada é pressionada através desses orifícios. O paládio é usado como material para termopares e alguns instrumentos médicos.
Mas talvez o mais interessante sejam as propriedades químicas únicas do paládio. Ao contrário de todos os elementos conhecidos pela ciência hoje, ele tem 18 elétrons na órbita externa do átomo; em outras palavras, sua camada externa de elétrons é preenchida até o limite. Essa estrutura atômica levou à estabilidade química excepcional do paládio: em condições normais, mesmo o flúor totalmente destrutivo não é mais perigoso para ele do que uma picada de mosquito para um elefante. Somente pedindo ajuda em altas temperaturas (500 ° C e mais), o flúor e outros oxidantes fortes podem interagir com o paládio. O paládio é capaz de absorver ou, na linguagem dos físicos e químicos, ocluir em grandes quantidades alguns gases, principalmente o hidrogênio. À temperatura ambiente, um centímetro cúbico de paládio pode absorver cerca de 800 "cubos" de hidrogênio. É claro que esses experimentos não passam sem deixar rastros no metal: ele incha, incha, racha.
Outra propriedade do paládio, também associada ao hidrogênio, não é menos surpreendente. Se, por exemplo, um vaso é feito de paládio e preenchido com hidrogênio, e então, depois de selado, é aquecido, então o gás começará a fluir calmamente ... pelas paredes do vaso, como água por uma peneira . A 240 ° C, 40 centímetros cúbicos de hidrogênio passam por cada centímetro quadrado de uma placa de paládio com um milímetro de espessura em um minuto e, com o aumento da temperatura, a permeabilidade do metal se torna ainda mais significativa.
Como outros metais de platina, o paládio é um excelente catalisador. Essa propriedade, combinada com a capacidade de transmitir hidrogênio, é a base de um fenômeno recentemente descoberto por um grupo de químicos de Moscou. Estamos falando da chamada conjugação (aceleração mútua) de duas reações em um catalisador, que é o paládio. Nesse caso, as reações parecem se ajudar e as substâncias que nelas participam não se misturam.
Imagine um aparelho hermeticamente separado por um fino septo de paládio (membrana) em duas câmaras. Um deles contém butileno, o outro contém benzeno. O paládio, faminto por hidrogênio, o retira das moléculas de butileno, o gás passa pela membrana para outra câmara e ali se combina de boa vontade com as moléculas de benzeno. O butileno, do qual foi retirado o hidrogênio, vira butadieno (matéria-prima para a produção da borracha sintética), e o benzeno, tendo absorvido o hidrogênio, transforma-se em ciclohexano (com ele são feitos náilon e náilon). A adição de hidrogênio ao benzeno ocorre com a liberação de calor; Isso significa que a reação não para, o calor deve ser removido o tempo todo. Mas o butileno está pronto para abrir mão de seu hidrogênio apenas "em troca" por uma certa quantidade de joules. Como as duas reações ocorrem “sob o mesmo teto”, todo o calor gerado na primeira câmara é imediatamente utilizado na outra. A combinação eficaz desses processos químicos e físicos é possibilitada por uma fina placa de paládio.
Com a ajuda de catalisadores de membrana de paládio, também é possível obter hidrogênio ultrapuro da matéria-prima de petróleo e gases associados, que é necessário, por exemplo, para a produção de semicondutores e metais de alta pureza.
O paládio é comparativamente barato hoje em dia - custa cinco vezes menos que a platina. Uma circunstância importante! Isso nos permite esperar que o trabalho para este metal seja cada vez mais a cada ano. E os computadores eletrônicos o ajudarão a encontrar novas áreas de atividade. A solução de tais tarefas está ao alcance dos computadores, é claro, desde que os cientistas lhes forneçam as "informações necessárias para o pensamento".
Hoje não é mais surpreendente que os computadores joguem xadrez, controlem processos tecnológicos, traduzam de línguas estrangeiras e calculem as trajetórias de vôo de naves espaciais. Por que não impor responsabilidades
Criação computadorizada de novas ligas com propriedades únicas?
Cientistas do Instituto de Metalurgia A.A. Baikov colocaram esse problema para si mesmos há vários anos. Em primeiro lugar, eles tinham que encontrar uma linguagem comum com a máquina, na qual pudessem dar comandos a ela. E essa linguagem - os algoritmos necessários - os cientistas conseguiram desenvolver. Os resultados dos estudos de cerca de 1500 ligas diferentes foram inseridos na unidade de memória do computador "Minsk-22" e, além dos "dados pessoais" dos metais - a estrutura eletrônica de seus átomos, temperaturas de fusão, tipos de retículos cristalinos e muitas outras informações características de cada um dos metais. Sabendo de tudo isso, a máquina deveria prever quais compostos antes desconhecidos poderiam ser obtidos, indicar suas propriedades básicas e, portanto, selecionar as áreas de aplicação adequadas para eles.
Imagine que essas tarefas seriam resolvidas, como antes, de forma “manual” - por meio de experimentos comuns. Isso significaria que a cada metal você precisa adicionar diferentes quantidades de outro metal, escolhido por uma razão ou outra, preparar amostras das ligas obtidas, depois submetê-las a estudos físicos e químicos, etc. Bem, se você se dispôs a estudar tudo possível uma combinação de não dois, mas três, quatro, cinco componentes? Esse trabalho levaria dezenas, senão centenas de anos. Além disso, os experimentos exigiriam uma grande quantidade de metais, muitos dos quais são caros e escassos. É bem possível que as reservas terrestres de elementos raros como, por exemplo, rênio, índio, paládio, simplesmente não fossem suficientes para tais experimentos.
Uma máquina de computação eletrônica se alimenta de números, símbolos, fórmulas e sua "produtividade do trabalho" é maior: em questão de instantes ela é capaz de fornecer enormes informações científicas.
Como resultado do trabalho árduo realizado sob a orientação de EM Savitsky, Membro Correspondente da Academia de Ciências da URSS, foi possível primeiro prever com a ajuda de um computador e, então, obter muitos materiais interessantes em espécie. Ligas de paládio, incluindo uma liga lilás de paládio-índio incomumente, estavam entre os primeiros compostos gerados por computadores. Mas o principal, é claro, não é a cor. As qualidades comerciais dos novos "funcionários" são muito mais importantes. E eles, devo dizer, estão no topo. Assim, a liga de paládio-tungstênio criada pelo instituto tornou possível aumentar a confiabilidade e a vida útil de muitos dispositivos eletrônicos em mais de 20 vezes.
“A previsão usando um computador”, diz E. M. Savitsky, “é claro, não é feita para ligas que podem ser obtidas pela simples mistura de campos elétricos e onde a ajuda de um computador é necessária”. A máquina já sugeriu aos cientistas cerca de oitocentos novos compostos supercondutores e quase mil ligas com propriedades magnéticas especiais. Além disso, o computador recomendou que os metalúrgicos prestassem atenção a cerca de cinco mil compostos de metais de terras raras, dos quais apenas um quinto é conhecido até agora. Orientação valiosa foi recebida da máquina em relação aos elementos transurânio.
Segundo EM Savitsky, “as possibilidades de síntese de compostos inorgânicos são infinitas. Com base nisso, nos próximos anos, o número de compostos obtidos pode ser aumentado em dez vezes. E, sem dúvida, entre eles estarão substâncias com propriedades físicas e químicas totalmente novas e raras, necessárias à economia nacional e às novas tecnologias. ”
Em conclusão, vamos falar sobre duas medalhas feitas de paládio. O primeiro, em homenagem a Wollaston, foi estabelecido pela Sociedade Geológica de Londres há um século e meio. No início, a medalha era cunhada com ouro, mas depois que o metalúrgico inglês Johnson extraiu o paládio puro do ouro do paládio brasileiro em 1846, ele é feito apenas desse metal. Em 1943, a Medalha Wollaston foi concedida ao notável cientista soviético Acadêmico A.E. Fersman e agora é mantida no Museu Histórico do Estado da URSS. A segunda medalha de paládio, concedida por excelentes trabalhos em eletroquímica e teoria da corrosão, foi estabelecida pela American Electrochemical Society. Em 1957, este prêmio foi concedido às obras do maior eletroquímico soviético, o acadêmico A.I. Frumkin.
Sabemos que o paládio foi isolado por William Hyde Wollaston quando ele estudou os métodos mais recentes para refinar a platina. Dissolvendo platina bruta em água régia e precipitando da solução com amônia apenas metal nobre puro, o químico notou a cor rosa incomum da solução. Uma cor desse tipo não poderia ser explicada pela presença de impurezas conhecidas na platina bruta, a partir da qual Wollaston concluiu sobre a presença de certos metais de platina nas amostras do minério que estudou.
Ao agir sobre a solução resultante de uma cor incomum com zinco, o químico inglês obteve um precipitado preto, que secou e tentou redissolver na água régia. No entanto, nem todo o pó foi dissolvido. Ao diluir esta solução com água e adicionar cianeto de potássio (para evitar a precipitação de pequenas quantidades de platina remanescentes na solução), William Wollaston recebeu um precipitado laranja, que, ao ser aquecido, tornou-se cinza, e quando a fusão se transformou em uma gota de metal, que o cientista tentou dissolver em ácido nítrico. A parte solúvel era paládio.
Em uma linguagem tão complexa e incompreensível, o próprio cientista descreveu a descoberta de um novo metal. Os métodos modernos de obtenção de paládio puro a partir de matérias-primas naturais, baseados na separação de compostos químicos de metais de platina, são muito complexos e demorados. A maioria das firmas e corporações envolvidas no refino reluta em compartilhar seus segredos comerciais. Podemos apenas dizer que a produção de paládio é uma das etapas do processamento da platina bruta e da produção dos metais da platina. O metal é obtido de acordo com o seguinte esquema: do filtrado remanescente após a precipitação de (NH4) 2, como resultado do refino, um composto complexo moderadamente solúvel diclorodiamina paládio Cl2 é obtido, é purificado de impurezas de outros metais por recristalização da solução de NH4Cl.
O paládio esponjoso é derretido em um forno elétrico a vácuo de alta frequência. Ao reduzir as soluções de sais de paládio, obtém-se paládio cristalino fino - paládio negro.
Outros métodos de refino também são usados, em particular, baseados no uso de trocadores de íons .Sabia-se que em meados da década de oitenta do século passado, a extração e produção anual de paládio nos países ocidentais e em desenvolvimento era de cerca de 25-30 toneladas. Não mais do que dez por cento foi obtido de matérias-primas secundárias de paládio. Ao mesmo tempo, a URSS foi responsável por até dois terços da produção mundial total do metal precioso. Em nosso tempo (de acordo com dados de 2007), a produção de paládio era de 267 toneladas, das quais a Rússia representou 141 toneladas, África do Sul - 86 toneladas, EUA e Canadá - 31 toneladas, outros países - 9 toneladas. Essas estatísticas mostram que a produção, assim como a extração do quadragésimo sexto elemento, está aumentando, e o papel do líder continua com nosso país.
Os produtos de paládio são produzidos principalmente por estampagem e laminação a frio. Deste metal, é muito fácil obter tubos sem costura com o comprimento e diâmetro necessários. Além disso, o paládio é produzido em lingotes de 3.000-3500 gramas, bem como na forma de fitas, tiras, folhas, fios e outros produtos semiacabados.
O mercado de comércio de metais está observando uma demanda crescente por paládio. É possível que em um futuro próximo a oferta existente no mercado não seja mais suficiente para atender à crescente demanda pelo metal, com a qual o preço do paládio subirá ainda mais. Assim, o paládio está se tornando o melhor investimento entre os metais preciosos.
Desde 2006, o mercado de comércio de metais tem visto um aumento na demanda por paládio. É possível que em um futuro próximo a oferta existente no mercado não seja mais suficiente para atender a crescente demanda pelo metal, com o que o preço do paládio subirá ainda mais. Assim, o paládio está se tornando o melhor investimento entre os metais preciosos.
O paládio é um metal do grupo da platina com propriedades únicas, especialmente valiosas para a solução de problemas industriais e de pesquisa. Quando o paládio é adicionado ao titânio ou aço cromo, sua alta resistência à corrosão torna-se quase absoluta. As ligas com paládio são utilizadas na produção de materiais para as indústrias química, nuclear e de refino de petróleo.
Como outros metais do grupo da platina, o paládio é um excelente catalisador. Esta propriedade encontrou ampla aplicação na indústria automotiva. O paládio tem uma capacidade incrível de absorver certos gases, especialmente hidrogênio. Por conta disso, começa a ser utilizado no desenvolvimento de células a combustível para energia do hidrogênio. Com o desenvolvimento da tecnologia, o consumo de platina e paládio aumentou mais de 20 vezes na última metade do século. Além disso, o paládio também é muito bonito e fácil de processar. Parece platina, mas pesa menos, tem um brilho ainda hipnotizante. Um metal extremamente raro é extraído de minérios que geralmente também contêm ouro, níquel, cobre e, às vezes, é encontrado em sua forma nativa. A principal matéria-prima para sua produção são os minérios de cobre-níquel, em cujo processamento o paládio é um subproduto.
Quase todas as reservas mundiais de minérios contendo metais do grupo da platina pertencem à Rússia e à África do Sul, além disso, os minérios sul-africanos contêm mais platina, e os russos - paládio. Pequenas quantidades de paládio também são encontradas nas entranhas do Canadá, EUA, Zimbábue, China e Finlândia. As maiores reservas comprovadas de paládio estão localizadas no Círculo Polar Ártico. De acordo com a Norilsk Nickel, as reservas de minério comprovadas e prováveis \u200b\u200bnos depósitos na Península de Taimyr contêm 62 milhões de onças de paládio e 16 milhões de onças de platina. (Rússia - Canadá: competição no mercado de metais não ferrosos).
Desde a década de 1970, a indústria automotiva se tornou a principal aplicação dos metais do grupo da platina. Platina, paládio e ródio são usados \u200b\u200bna fabricação de catalisadores para reduzir a toxicidade dos gases de exaustão. Por muito tempo, a platina foi usada quase exclusivamente para isso. Fabricantes de catalisadores como a Johnson Matthey, que tinha laços estreitos com mineradoras sul-africanas, estavam interessados \u200b\u200bnisso. Eles deliberadamente não usaram paládio mais barato - aliás, não há muito na África do Sul - e assim ajudaram a manter uma posição elevada de seus fornecedores, enquanto eles próprios permaneceram praticamente monopolistas.
Isso começou a mudar em 1988, quando a Ford Motor (F) começou a fabricar catalisadores usando paládio em vez de platina. Em meados dos anos 90, os dois metais já eram usados \u200b\u200bde forma aproximadamente igual para a produção de autocatalisadores. O consumo de metais de platina continua a crescer com o aumento das exigências ambientais. Nos últimos 5 anos, as maiores montadoras do mundo aumentaram o uso de paládio em sistemas de escapamento de automóveis em 32%.
Na década de 1990, o paládio começou a deslocar rapidamente a platina da indústria. Se em 1990 a platina era usada na produção de autocatalisadores quase seis vezes mais do que o paládio, a partir de 1995 o paládio começou a prevalecer, e em 1999 a proporção passou a ser de 4 para 1 em favor do paládio. A Década do Palladium (1990-1999) coincidiu com um período de uso generalizado de autocatalisadores em todo o mundo. O aumento correspondente na demanda por metais de platina da indústria automotiva foi quase inteiramente coberto pelo paládio, com uso relativamente estável de platina. Em termos físicos, o uso de PGM em autocatalisadores aumentou quase 4 vezes em 10 anos, e paládio - 25 vezes!
Na primeira metade da década de 1990, o aumento na demanda de paládio foi coberto pelas instalações de produção existentes e os preços foram mantidos no nível de $ 100 - $ 150 / onça. 3 a 4 vezes menor que a platina. Mas o novo aumento na demanda levou a uma escassez de paládio no mercado desde 1997, o que resultou em aumentos de preços significativos. Em 1999, o custo do paládio igualou o custo da platina e em 2000 tornou-se mais caro do que a platina - um claro sinal de superaquecimento do mercado. Os fabricantes de autocatalisadores foram forçados a se reorientar para a platina, reduzindo as compras de paládio.
Nos últimos anos, a diferença de preço entre a platina e o paládio tem estado na faixa de 3,5-5 e ainda está muito longe da relação de preço normal (cerca de 1 para 2).
Enquanto isso, dado o baixo preço do paládio em comparação com a platina, a demanda por paládio dos fabricantes de autocatalisadores está crescendo novamente. De acordo com Johnson Matthey, a demanda por paládio para uso em autocatalisadores aumentou 0,9 toneladas em 2008 para 142,3 toneladas.
No campo da beleza, o paládio começa a expulsar a platina. O paládio é lindo por si só e adiciona nobreza a outros metais: pequenas adições dão ao ouro uma tonalidade branca única, o “ouro branco” serve como um excelente cenário para pedras preciosas. Segundo a maior trading e fabricante de joias da New York Fortunoff, os produtos de paládio já respondem por 10% do mercado joalheiro. De acordo com Johnson Matthey, na indústria de joias, a demanda por paládio aumentou 1,7 toneladas para 24,3 toneladas em 2008, depois de cair por dois anos consecutivos. A porta-voz da Fortunoff, Ruth Fortunoff, disse: “Definitivamente, esperamos que as vendas continuem a crescer. As pessoas ainda não vêm especificamente pelas joias de paládio, mas depois de ver os preços e conhecer o metal, elas se tornam seus fãs ”. O preço médio de um anel de noivado de paládio é de cerca de US $ 600, enquanto um anel feito de platina custa o dobro. Em uma era de crise, isso se torna especialmente relevante.
Os fundos negociados em bolsa estão começando a desempenhar um papel especial na conjuntura do mercado de metais preciosos. Suas ações, lastreadas em metais preciosos, são listadas na bolsa de valores e negociadas da mesma forma que as ações corporativas. Os analistas acreditam que os novos fundos aumentarão a demanda por metais preciosos e atrairão investimentos adicionais.
Na verdade, a criação de novos fundos negociados em bolsa, que se tornaram compradores ativos de platina, continua a ser um dos principais motores do aumento significativo do preço da platina. Como as propriedades e aplicações do paládio e da platina são praticamente as mesmas, os mercados para esses metais estão interconectados, o que significa que uma reação semelhante do mercado do paládio às atividades dos fundos pode ser esperada.
Essas suposições são confirmadas por Stuart Flerlage, da NuWave Investment, de Nova York: "Os preços da platina estão cada vez mais altos ... Talvez sejamos o mesmo com o valioso paládio." A criação de fundos negociados em bolsa atrelados ao preço da platina pode aumentar ainda mais a demanda pelo metal, forçando mais fabricantes e joalheiros a buscar paládio mais acessível, disse Michael Gambardella, analista do JPMorgan Chase & Co. (JPM). “Esperamos que a grande diferença de preço entre os dois metais se feche”, acrescenta Gambardella.
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