Палладий

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
46 РодийПалладийСеребро
Ni

Pd

Pt
Водород Гелий Литий Бериллий Бор Углерод Азот Кислород Фтор Неон Натрий Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера Хлор Аргон Калий Кальций Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Железо Кобальт Никель Медь Цинк Галлий Германий Мышьяк Селен Бром Криптон Рубидий Стронций Иттрий Цирконий Ниобий Молибден Технеций Рутений Родий Палладий Серебро Кадмий Индий Олово Сурьма Теллур Иод Ксенон Цезий Барий Лантан Церий Празеодим Неодим Прометий Самарий Европий Гадолиний Тербий Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний Тантал Вольфрам Рений Осмий Иридий Платина Золото Ртуть Таллий Свинец Висмут Полоний Астат Радон Франций Радий Актиний Торий Протактиний Уран Нептуний Плутоний Америций Кюрий Берклий Калифорний Эйнштейний Фермий Менделевий Нобелий Лоуренсий Резерфордий Дубний Сиборгий Борий Хассий Мейтнерий Дармштадтий Рентгений Коперниций Унунтрий Флеровий Унунпентий Ливерморий Унунсептий УнуноктийПериодическая система элементов
46Pd
Cubic-face-centered.svg
Electron shell 046 Palladium.svg
Внешний вид простого вещества
Palladium.jpg
Серебристо-белый мягкий вязкий ковкий металл
Свойства атома
Название, символ, номер

Палладий / Palladium (Pd), 46

Атомная масса
(молярная масса)

106,42(1)[1] а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация

[Kr] 4d10

Радиус атома

137 пм

Химические свойства
Ковалентный радиус

128 пм

Радиус иона

(+4e) 65 (+2e) 80 пм

Электроотрицательность

2,20 (шкала Полинга)

Электродный потенциал

0

Степени окисления

0, +1, +2 (наиболее часто), +3, +4 (часто), +5, +6 (очень редко)

Энергия ионизации
(первый электрон)

 803,5(8,33) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.)

12,02 г/см³

Температура плавления

1827 K

Температура кипения

2940 K

Уд. теплота плавления

17,24 кДж/моль

Уд. теплота испарения

372,4 кДж/моль

Молярная теплоёмкость

25,8[2] Дж/(K·моль)

Молярный объём

8,9 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки

кубическая
гранецентрированая

Параметры решётки

3,890 Å

Температура Дебая

274 K

Прочие характеристики
Теплопроводность

(300 K) 71,8 Вт/(м·К)

46
Палладий
Pd
106,42
4d10

Палла́дий — элемент побочной подгруппы восьмой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 46. Обозначается символом Pd (лат. Palladium). Простое вещество палладий (CAS-номер: 7440-05-3) — пластичный переходный металл серебристо-белого цвета. Благородный металл платиновой группы.

История[править | править вики-текст]

Открыт английским химиком Вильямом Волластоном (William Hyde Wollaston) в 1803 году. Волластон выделил его из платиновой руды, привезённой из Южной Америки.

Вильям Волластон (1766—1828) — первооткрыватель палладия

Для выделения элемента Волластон растворил руду в царской водке (aqua regia) нейтрализовал кислоту раствором NaOH, затем осадил платину из раствора действием хлорида аммония NH4Cl (в осадок выпадает хлорплатинат аммония). Потом к раствору был добавлен цианид ртути, при этом образовался цианид палладия. Чистый палладий был выделен из цианида нагреванием.

Происхождение названия[править | править вики-текст]

Назван по имени астероида Паллада, открытого немецким астрономом Ольберсом в 1802 году, то есть незадолго до открытия палладия. В свою очередь астероид назван в честь Афины Паллады из древнегреческой мифологии. Палладий — легендарное деревянное изображение Афины Паллады, упавшее с неба. Было одним из условий несокрушимости Трои. Троя пала только после того, как любимцы богини, Одиссей и Диомед, во время ночной вылазки выкрали Палладий.

Получение[править | править вики-текст]

Главным образом, палладий получают при переработке сульфидных руд никеля, серебра и меди.

Физические свойства[править | править вики-текст]

Палладий — переходный металл серебристо-белого цвета с гранецентрированной кубической решёткой типа Cu (a = 0,38902 нм; Z = 4; пространственная группа Fm3m).

Палладий пластичен, микродобавки никеля, кобальта, родия или рутения улучшают механические свойства Pd, повышают твёрдость.

Основные физические и механические свойства палладия:

В воде нерастворим; плотность — 12,02 (20 °C, г/см³); в особых условиях образует коллоидный палладий и палладиевую чернь. Температура плавления — 1554 °C (в некоторых источниках 1552 °C); температура кипения около 2940 °C. Теплота плавления — 37,8 кал/г; удельная теплоёмкость при 20 °C — 0,0586 кал/(г·град); удельное электросопротивление при 25 °C — 9,96 мкОм/см[источник не указан 126 дней]; теплопроводность — 0,161 кал/(см·сек·град), твёрдость по Бринеллю 52 кгс/мм2.

Химические свойства[править | править вики-текст]

Палладий не реагирует с водой, разбавленными кислотами, щелочами, раствором аммиака. Реагирует с концентрированными соляной и азотной кислотами, «царской водкой», галогенами, серой. Окисляется при сплавлении с гидросульфатом калия KHSO4:

\mathsf{Pd + 2HCl + Cl_2 \rightarrow H_2[PdCl_4]}
\mathsf{Pd + 2HCl + 2Cl_2 \rightarrow H_2[PdCl_6]}
\mathsf{Pd + 4HNO_3 \rightarrow Pd(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O}

Применение[править | править вики-текст]

Катализаторы[править | править вики-текст]

Палладий часто применяется как катализатор, в основном, в процессе гидрогенизации жиров и крекинге нефти.

Хлорид палладия используется как катализатор и для обнаружения микроколичеств угарного газа в воздухе или газовых смесях.

Очистка водорода[править | править вики-текст]

  • так как водород очень хорошо диффундирует через палладий, палладий применяют для глубокой очистки водорода. Также, палладий способен исключительно эффективно обратимо аккумулировать водород. Для экономии дорогостоящего палладия при производстве мембран для очистки водорода и разделении изотопов водорода, разработаны сплавы его с другими металлами (наиболее эффективен и экономичен сплав палладия с иттрием).

Гальванотехника[править | править вики-текст]

Хлорид палладия применяется в гальванотехнике, как активирующее вещество при гальванической металлизации диэлектриков — в частности, осаждении меди на поверхность слоистых пластиков при производстве печатных плат в электронике.

Электрические контакты[править | править вики-текст]

Палладий и сплавы палладия используется в электронике — для покрытий, устойчивых к действию сульфидов (преимущество перед серебром).

В частности, палладий постоянно расходуется для производства реохордов прецизионных сопротивлений высокой точности (военная и аэрокосмическая техника), в том числе в виде сплава с вольфрамом (например ПдВ-20М). Применение в данных узлах обусловлено высокой износоустойчивостью палладия, что идеально подходит для его использования в контактных группах. К слову говоря, реохорды из палладиевой проволоки широко применялись и в аппаратуре гражданского назначения, а палладий в чистом виде применялся в контактах шаговых переключателей контрольно-самопишущих машин, в контактах и струнах МКС (многократных координатных соединителях) АТСК (автоматических телефонных станций координатных) производства с 1982 по 1987 года СССР.

Палладий входит также в состав керамических конденсаторов (тип КМ), с высокими показателями температурной стабильности ёмкости в высокочастотной аппаратуре радиовещания, радиосвязи, телевидения[3].

В ювелирном и монетном деле[править | править вики-текст]

Памятная монета «Иван III» достоинством в 25 рублей (СССР, 1989 год). Изготовлена из палладия 999 пробы.
  • В сплавах используемых в ювелирном деле (например, для получения сплава золото-палладий — т. н. «белое золото»), в целом палладий даже в незначительном количестве (1 %) способен резко изменить цвет золота в серебристо-белый. Основные сплавы палладия с серебром в ювелирном деле имеют пробу 500 и 850 (наиболее технологичны и привлекательны).
  • Из палладия иногда чеканятся памятные монеты в ограниченном количестве[4].

В медицине[править | править вики-текст]

Другие области применения палладия[править | править вики-текст]

  • Для изготовления специальной химической посуды, стойких к коррозии деталей высокоточных измерительных приборов, прецизионных механических инструментах;
  • Определённое количество палладия расходуется для изготовления химической аппаратуры для производства плавиковой кислоты (сосуды, перегонные кубы, детали насосов, реторты);
  • Покрытия из палладия применяются для нанесения на электрические контакты для предотвращения искрения;

Показатели производства и потребления[править | править вики-текст]

Основные районы добычи палладия

Крупнейшее месторождение палладия находится в России (Норильск, Талнах). Также известны месторождения в Трансваале (Африка), Канаде, Аляске, Австралии, Колумбии[5][неавторитетный источник? 101 день].

Поставки палладия в мире в 2007 году составили 267 тонн (в том числе Россия — 141 тонна, ЮАР — 86 тонн, США и Канада — 31 тонна, прочие страны — 9 тонн). Потребление палладия в 2007 году составило в автомобильной промышленности 107 тонн, в производстве электроники — 40 тонн, в химической промышленности — 12 тонн[6].

По оценке лондонской исследовательской компании GFMS, в 2009 году РФ продала приблизительно 1,1 млн унций палладия, в 2010—800 тысяч унций, в 2011 году объём экспорта будет аналогичным[7].

Интересные факты[править | править вики-текст]

  • Палладий является драгоценным металлом и торгуется на биржевых и внебиржевых рынках. В некоторых странах, в том числе в России, законодательство разрешает физическим и юридическим лицам открывать в банках «металлические счета» в палладии.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — № 5. — С. 1047-1078. — DOI:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — С. 440. — 639 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-85270-039-8.
  3. «Методика проведения работ по комплексной утилизации вторичных драгоценных металлов из отработанных средств вычислительной техники» (УТВ. ГОСТЕЛЕКОМОМ РФ 19.10.1999)
  4. новость на сайте Сбербанка.
  5. Норильский металл — А что мы знаем про палладий?
  6. Бюллетень иностранной коммерческой информации, № 95, 23.08.08г., с.12.
  7. Thomson Reuters GFMS | Analytics and content for metals professionals | Thomson Reuters Eikon

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]