Палладий: основные свойства, цена, добыча и использование. Основные сведения о палладии

Этот металл известен человечеству всего двести с небольшим лет. Его можно назвать родственником платины: он так же красив, стоек и благороден. Палладий входит в группу платиновых металлов, во многом он схож с ними, но обладает и собственными, уникальными свойствами.

Описание и химические, физические свойства / Если золото не по нраву, а платина не по карману

Палладий – благородный металл платиновой группы. Номер этого химического элемента в периодической таблице Менделеева – 46, атомная масса - 106. Цвет его серебристо-белый, оттенок светлее, чем у платины.

Когда речь идет о физических свойствах палладия, в первую очередь отмечают его пластичность. Этот мягкий и ковкий металл легко поддается обработке. Его можно растянуть в тончайшую проволоку или придать ему вид фольги. Это самый легкий из металлов платиновой группы: плотность палладия равняется 12,6 г/см3, в то время как у платины она выше 20 г/см3. Плавится он тоже при более низкой температуре - 1554 градуса Цельсия.

Как и другие платиноиды, в обычных условиях палладий устойчив практически к любым внешним воздействиям. Он не подвержен коррозии. Но когда речь идет о химических свойствах, отмечают, что по химической устойчивости он немного уступает платине. С разбавленными кислотами и щелочами он не реагирует, но растворяется азотной кислотой, а также горячей серной кислотой. Ну и, конечно, палладий подвергается воздействию «царской водки» - смеси концентрированных азотной и соляной кислот.

Современную промышленность сложно представить без палладия. Этот металл широко применяется в электронике, а также в химической промышленности. Он служит катализатором, из него изготавливают химическую посуду и другое стойкое к воздействиям оборудование. Существует технология очистки водорода с использованием этого благородного металла. Вообще же палладий относительно (по сравнению с платиной) недорог. Поэтому в промышленности и технике его часто используют в тех случаях, когда возможно им заменить платину.

Этот благородный материал нашел применение и в ювелирном деле. Он используется как легирующий металл в сплавах платины, улучшая ее свойства, осветляя окраску, а также золота. Именно палладий позволяет получить так называемое «белое золото». В качестве самостоятельного материала для ювелирных изделий палладий только приобретает популярность, чему способствуют его способность хорошо поддаваться полировке, противостоять коррозии и не тускнеть со временем. Этот благородный металл - отличный вариант для тех, кому золото не нравится, а платина не по карману. Украшения из него выглядят свежо, необычно, стильно.

В ювелирном деле, как и другие благородные металлы, палладий используется в виде сплавов, где в качестве легирующих металлов добавляются серебро, никель, медь. Наиболее популярные пробы: 500 (пятисотая) – содержание палладия 50,5 %, и 850-я - 85,5% этого благородного металла. Востребованы сегодня и обручальные кольца из палладия 950 пробы.

Металл и знаки зодиака / Волевой Скорпион

Поскольку палладий был открыт относительно недавно, в начале 19 века, вокруг него еще не сложилось астрологических традиций.

Однако есть информация, что этот металл более всего подходит людям, родившимся под знаком . Основное его действие – усиливает проявление волевых качеств. Поэтому тем , у которых эти черты характера изначально слишком развиты, с палладием следует быть осторожным. Иначе они рискуют стать излишне резким и жестоким. В некоторых источниках палладий относят к знаку .

Мифы и легенды / Память об Афине

Этот металл, открытый английским химиком Вильямом Волластоном в 1803 году, назван в честь другого научного открытия. Примерно за год до этого, в 1802-м миру стал известен астероид Паллада. А его название, в свою очередь, связано с древнегреческой мифологией.

Палладием в Древней Греции называли изготовленные из дерева статуи божества, которые служили амулетом города или целого государства. Наиболее известен миф о палладии богини Афины, который был дарован с небес Трое. Он обеспечивал этому городу несокрушимость. Захватчики Трои смогли победить лишь после того, как Диомед и Одиссей похитили палладий Афины из города и унесли в свой лагерь.

С открытием металла палладия, вернее, с тем, как оно было преподнесено научной общественности, связана забавная история, которая постепенно тоже становится своеобразной легендой.

Вильям Волластон выделил палладий из платиновой руды, добытой в Южной Америке. Под видом неизвестного он прислал слиток нового металла одному известному в то время лондонскому торговцу минералами. В записке химик указывал, что это палладий, металл, который по своим свойствам не уступает платине, и предлагал желающим приобрести слиток. Естественно, представители научной общественности заинтересовались неизвестным доселе металлом, и многие заподозрили в этой «продаже» подвох и попытались вывести его устроителя на чистую воду. Споры по поводу палладия в научной среде не умолкали. Химик-аналитик Ричард Ченевикс так желал разоблачить подделку, что приобрел выставленный в лавке слиток и стал проводить с ним опыты. Он пришел к выводу, что это никакой не новый металл, а сплав платины и ртути. А вокруг палладия уже разгорались новые страсти: в известном английском научном журнале вышло анонимное объявление о том, что предлагается награда в 20 фунтов стерлингов тому, кто сможет искусственно получить палладий.

Только в 1804 году Вильям Волластон выступил перед коллегами-учеными Королевского общества с сообщением о том, что он обнаружил в сырой платине доселе неизвестные благородные металлы – палладий и родий. А вскоре он признался, что сам будоражил общественность и устраивал ажиотаж вокруг нового металла: сначала принес его слиток в лавку минералов, а потом предложил вознаграждение за искусственно полученный палладий.

Лечебные свойства / В официальной медицине известен больше

В нетрадиционной медицине практически не встречаются рекомендации, при каких заболеваниях следует носить палладиевые украшения. И тому есть объяснение: металл это «молодой», а народные лечебники накапливали свою информацию веками.

Зато способность палладия принести пользу нашему организму признана официальной медициной. Из этого металла изготавливают некоторые медицинские инструменты. Благодаря своей высокой биологической совместимости палладий востребован при производстве электрокардиостимуляторов. Применяется этот благородный металл и в стоматологии: входит в состав сплавов, служащих материалом для зубных протезов. Здесь особенно важно то, что он не вызывает аллергических реакций. Как и платина, палладий используется для производства противораковых препаратов.

Магические свойства / Пусть будет защитником

Человечество еще не успело наделить палладий какими-либо магическими свойствами. Алхимики и маги Средневековья даже не подозревали о существовании этого металла. Но попробуем рассуждать логически: что символизирует палладий?

Название его связано с древнегреческим палладием – изображением богини Афины, которое служило своеобразным оберегом целого города. Пока палладий находился в Трое, она была неуязвимой, непобедимой. А сам же металл отличается прочностью, устойчивостью к разнообразным внешним воздействиям. Поэтому можно предположить, что и своего владельца украшения из палладия сделают более сильным, неуязвимым, защитят от всевозможных жизненных неприятностей.

Места залегания и добычи / Драгоценность - побочный продукт?

Как определили ученые, общие запасы палладия в земной коре не особо велики, хотя они в несколько раз больше, чем запасы золота. Палладий входит в состав различных минералов, а еще он, как и платина, встречается в самородном состоянии. При этом в нем обычно есть примеси платины, золота, серебра, иридия. Часто палладий и сам выступает в качестве примеси самородного золота или платины. Например, очень редкая разновидность самородного золота – порпецит, обнаруженная в Бразилии, содержит оклоло 10% палладия.

Самостоятельные россыпные месторождения этого благородного металла встречаются крайне редко. В основном его получают при переработке сульфидных руд никеля и меди. Можно сказать, это такой вот драгоценный побочный продукт! Хотя, конечно, на самом деле получение палладия таким путем – технологически очень сложный и трудоемкий процесс. Данными рудами богаты Канада и африканская страна Трансвааль. В целом же самыми большими запасами металлов платиновой группы, в том числе и палладия, могут похвастаться ЮАР, Россия, США, где они встречаются на Аляске. Известны их месторождения также в Колумбии, Австралии.

В России наиболее значимое место добычи палладия – район Норильска, где обнаружены крупные месторождения медно-никелевых руд. В этих рудах выявлена платина, в состав которой входит значительное количество палладия. Платиновые металлы, в том числе и палладий у нас в стране добывают также с медно-никелевыми рудами на полуострове Таймыр. Когда-то палладий находили на Урале, но сегодня его месторождения там практически выработаны.

В последнее время все чаще можно услышать вопрос о том, где используется палладий и как его добыть. Это вовсе не случайно, ведь его ценность и благородство играют важную роль. Многие люди хотят обзавестись этим дорогостоящим металлом по различными причинам, но вот удается это далеко не всем. Просто идя по дороге случайно обнаружить палладий сложно, хотя с везунчиками и такое вполне может произойти.

Статья расскажет о свойствах и применении палладия, а также расценках на него на сегодняшний день. Информация будет особенно интересна ценителям драгоценных металлов. Даже несмотря на то, что активная добыча данного элемента началась не так давно, его популярность уже неплохо возросла.

Свойства

Прежде чем поговорить о том, где используется палладий, стоит узнать, почему он стал так актуален сегодня. На самом деле этому поспособствовало не только благородное происхождение, но и невероятные свойства, которых у данного металла не так уж и мало.

В науке различают три главных группы свойств: физические, химические и биологические. Именно их и нужно рассмотреть в отдельности. Благодаря этому удастся сформировать более обширное понимание того, что представляет собой рассматриваемый элемент.

Физические

Говоря о том, где используется палладий и откуда он вообще появился, стоит упомянуть английского химика по имени Вильям Волластон. Именно он получил этот металл, еще в далеком 1803 году. А имя этому элементу было присвоено в честь астероида Паллада, который стал известен миру незадолго до выведения этого металла лабораторным путем. В те времена людям сложно было найти предназначение новому элементу, поэтому определенный отрезок времени ему пришлось лежать без дела.

Сам по себе палладий имеет серебристо-белый оттенок. Что касается его внешнего вида, он напоминает обычное серебро. Физические свойства у этого элемента были обнаружены такие:

температура кипения - 2 940 °C;
плотность - 12,0 г/см 3 ;
модуль упругости - 12 600 кгс/мм 2 ;
температура плавления - 1554 °C;
твердость по Бринеллю - 52 кгс/мм 2 .

Также стоит отметить, что даже на сегодняшний день рассматриваемый металл признан одним из наиболее редких на планете. На всей земле его присутствует всего 0,000001 %.

Еще одной интересной способностью элемента является изменение его структуры начиная с нагрева от 18 °C. А при дальнейшем увеличении этого показателя изменения становятся необратимыми.

К палладию ученые добавляют элементы платиновой группы. За счет этого им удается существенно улучшить свойства драгоценного металла. К примеру, при добавке рутения и родия химический элемент становится вдвое прочнее и эластичнее.

Химические

Активное применение палладия в различных сферах деятельности объясняется также и его химическими свойствами. В первую очередь нужно отметить, что он обладает достаточно высокой инертностью, а также гальванической стойкостью, что у современных металлов встречается крайне редко. Такие свойства объясняются атомным строением элемента. Также стоит сказать, что он никак не взаимодействует с кислотами, молекулами воды и щелочами, поэтому простейшие школьные опыты на нем поставить не удастся, хотя и доставать его для таких целей вряд ли кто-то согласится.

Если нагреть металл до 350 градусов, его стойкость будет оставаться стабильной. А вот при увеличении данного показателя он начнет окисляться. В результате такой реакции на поверхности металла образуется тускловатая оксидная пленка. Если же нагреть его до 850 градусов, можно наблюдать ее распад. Объясняется это явление тем, что в диапазоне температур от 800 до 850 градусов элемент уже имеет устойчивость к окислению и не поддается ему.

Не так давно ученые выяснили один интересный факт. Суть его в том, что раствор азотной кислоты способен делать тоньше чистую титановую пластину на 19 мм в год, а в случае сплава палладия с тем же титаном истончение будет происходить гораздо медленнее - всего 0,10 мм в год.

Нагреваясь до 500 градусов, элемент успешно взаимодействует с различными окислителями, в том числе и фтором. Благодаря этому научные работники смогли провести уже немало исследований.

Дополнительным химическим свойством палладия можно назвать его способность усиливать антикоррозионные возможности титана. При добавлении к этому элементу драгоценного металла, его стойкость к агрессивным средам существенно возрастает.

Биологические

Медицинская область применения палладия пока еще не до конца исследована. На данный момент ученые еще выясняют биологические свойства данного элемента. Но зато они уже обнаружили его целебные возможности, благодаря чему он активно используется в медицине в виде комплексных соединений для получения цитостатических препаратов.

Где добывается палладий

Сегодня за использование палладия на территории России стоит поблагодарить компанию «Норильский никель». Именно она удерживает первое место по добыче этого драгоценного металла. Холдинг занимается производством порядка 41% палладиевого сырья на всем земном шаре. Главные залежи располагаются на полуострове Таймыр, что находится в Заполярье. Там присутствуют медно-никелевые месторождения, где и проводятся мероприятия по добыче драгоценного элемента.

Вторым государством по уровню получения палладия считается ЮАР. Здесь присутствуют месторождения, которые обеспечивают около 38% добычи металла в мире.

Оставшуюся долю, которая составляет 21%, делят на несколько месторождений, расположенные в таких странах:

Канада - 9%;
Зимбабве - 3%;
Северная Америка - 6%;
Колумбия, Австралия и прочие (вместе) - 3%.

Использование металла в медицине

А где используется палладий? Если говорить конкретно о медицинской области, то здесь из этого элемента создаются всевозможные вспомогательные средства для зубопротезирования. Также он применяется при производстве электрокардиостимуляторов. Кроме того, палладий применяется для лечения онкологических заболеваний - его используют при изготовлении противоопухолевых лекарственных препаратов.

Важность в ювелирном деле

Особенно важно использование палладия в промышленности ювелирной, так как изделия с его участием получаются достаточно привлекательными и радуют глаз не только прекрасных дам, но и противоположного пола. Как правило, рассматриваемый металл применяется как самостоятельное украшение, но иногда выступает в качестве дополнения к изделиям из серебра и золота. С другими драгоценными металлами сочетать его не принято. Кроме того, изделия с его непосредственным участием практически никогда не дополняют ценными камнями.

Палладий в автомобилестроении

Применение палладия в промышленности, а точнее автомобилестроении, не столь широко. С его участием изготавливаются только катализаторы. Хотя уже несколько лет ученые раздумывают над тем, куда еще можно применить данный элемент в этой области.

Статистика недавнего времени указывает на то, что за последние годы количество применяемого в автомобилестроении палладия уменьшилось примерно втрое. Хотя при этом его добыча была увеличена более чем на 25%. Причина таких явлений кроется в стоимости металла - она растет вместе с потребностями автомобильной индустрии.

Другие области применения

Где используется палладий в промышленности? Предоставленный выше перечень отраслей не является исчерпывающим. Такой драгоценный элемент также активно эксплуатируется в таких областях:

Электротехническая и электронная. Здесь рассматриваемый металл принимает активное участие в создании терморегуляторов, конденсаторов, термопар, а также электроразъемов. Все это с участием рассматриваемого элемента начало производиться не так уж и давно. Технология довольно быстро завоевала популярность, поэтому в этом направлении пока изменений по поводу устранения палладия вовсе или же добавления новых изделий на его основе не планируется.
Химическая. Работники этой индустрии активно используют элемент в роли катализатора, то есть специального ускорителя для определенных реакций. К сожалению, взаимодействует он далеко не со всеми элементами таблицы Менделеева, но это не мешает разрабатывать новые реакции с его непосредственным участием.
Инвестиционная. Как ни странно, палладию и тут нашли выгодное применение. Из него чеканят ценные монеты и используют при финансовых вложениях.
Пищевая. Здесь также можно встретить рассматриваемый элемент. Его иногда применяют при создании элементов посуды. Это обеспечивается тем известным фактом, то драгоценный металл обладает химической нейтральностью. При этом изготавливаемые с его участием изделия практически ничем не отличаются от обычных, но цена их на порядок выше.

Расценки

За один грамм палладия в чистом виде придется отдать не менее 1 300 рублей. Что касается изделий, в которые он входит, здесь все зависит на процент содержания данного металла.

Специалисты, которые скупают драгоценный элемент, самостоятельно разделяют цены таким образом:

контакты, иглы, спицы и прочее (содержание палладия составляет 18-28%) - около 350 рублей за один грамм;
накрутка со струн и другие вещи (80 % элемента в составе) - более тысячи рублей за 1 г;
монеты (советские 5, 10 и 25 рублей - содержат порядка 99,9% этого металла) - от 1400 рублей;
лом радиодеталей (ограничители, резисторы, лигатура ШИВ, фильтры противогаза) - стоимость высчитывается поштучно, исходя из веса, категории товаров и прочих характеристик;
хлорид палладия (коричневый порошок с кристаллами) - тысяча рублей за килограмм.

Заключение

Хотя палладий и считается редким металлом, информации о нем добыто вполне достаточно, чтобы понять, что он собой представляет. Он имеет множество интересных свойств и его изучение все еще продолжается. Перечень отраслей промышленности, в которых может быть использован указанный элемент, постоянно расширяется. Стоимость палладия не такая уж и высокая, как можно предположить на первый взгляд, хотя приобретать такой товар спешат лишь единицы.

Палладий является представителем металлов платиновой группы и одновременно считается благородным и редким элементом. Этот драгметалл существует в природе в виде соединений: по данным ученых Pd входит в состав примерно 30 минералов. В самородном виде элемент также встречается, но очень редко. Металл во многом схож с платиной, внешне отличить их друг от друга проблематично. Самородки драгметалла содержат в себе иридий, серебро, платину и золото. Физические и химические свойства элемента позволяют широко использовать его в химической промышленности и электронике, а принадлежность к числу драгоценных материалов – в качестве ювелирного сырья.

Нахождение в природе и добыча

Добыча платины и палладия осуществляется на коренных и россыпных месторождениях. Чем они отличаются друг от друга? В коренных месторождениях металл входит в состав минералов и добывается как побочный продукт при обработке никелевых или медных руд. Рассыпные месторождения представляют собой разрешенные коренные залежи руды, где Pd высвободился и накопился в виде самородков.

Добыча палладия на россыпных месторождениях занимает около 2% от мирового производства объема элемента. Крупнейшие из них находятся в уральских и дальневосточных районах России, в Канаде, США, Австралии и Колумбии. Оставшиеся 98 % Pd извлекаются из недр земли на коренных месторождениях медно-никелевых, платиновых и хромовых руд.

Мировыми лидерами по добыче драгметалла на таких месторождениях являются Россия и ЮАР. Безоговорочное первое место среди добывающих предприятий отрасли занимает ГМК «Норильский никель», производящий более 40% мировых объемов Pd. Металлургический комбинат извлекает металл как побочный элемент при добыче основных своих продуктов – меди и никеля. Среди добывающих активов «Норильского никеля», имеющих потенциал запасов палладия, выделяются месторождения на полуострове Таймыр – Талнахское, Октябрьское и Норильск-1, а также на территории Кольского полуострова.

Следующим по значению источником металла в мире принято называть Бушвелдский комплекс, расположенный на территории Южно-Африканской Республики. Территория месторождения обладает крупнейшими запасами платиноидов в мире.

Pd в самородках имеет примеси других драгоценных металлов, но и сам часто является одним из элементов самородных золота или платины. При добыче палладия в Норильске геологами была обнаружена палладистая платина – соединение платины и ее «младшего брата» в отношении 60%/40%. Еще один подобный союз, на этот раз с золотом, был найден в Бразилии. Такое золото с 10%-м содержанием Pd получило название порпецит: от чистого желтого металла отличить его визуально также проблематично.

В составе каких минералов встречается палладий? Рассмотреть их можно на фото образцов. Самыми известными минералами, содержащими в своем составе Pd, являются палладит, станнопалладит, брэггит и потарит. Некоторые соединения даже на сегодняшний день не имеют названий, так как мало изучены в виду своей редкости.

Элемент Pd является компонентом не только недр нашей планеты, но и космических объектов: палладий содержится в железных и каменных метеоритах, прилетающих на Землю.

Свойства и пробы металла

Палладий по своим характеристикам близок к своим соседям в таблице Менделеева. Свойства металла позволяют его сравнить с серебром – по внешнему виду и весу, и с платиной – по химическим параметрам. Чистый металл отличается серебристо-белым цветом и плотностью чуть более 12 г/см3. Последнее физическое свойство дает Pd преимущество в ювелирном деле: массивные палладиевые украшения будут весить гораздо легче платиновых или золотых.

В чистом виде Pd относится к числу мягких металлов, украшения из такого материала не делают. Изделия из чистого элемента не выдержат даже небольшой механической нагрузки. Ювелиры используют в работе определенные пробы палладия. Какие они бывают? В западных странах довольно распространенной является 950 проба драгметалла, в которой к 95% основного элемента добавляют 5% рутения ил меди. В качестве компонента лигатуры, способного повысить твердость сплава, также используют никель. В России утверждены 500 и 850 пробы металла, палладий соединяется в них с серебром и никелем. 850 проба может быть изготовлена из Pd и меди. Устойчивость к износу у украшений из таких сплавов превышает характеристики изделий из золота и серебра.

Pd как металл отличается ковкостью и тягучестью, благодаря которым его можно обрабатывать любым из способов: отливать в формах, паять, полировать, производить гравировку. Материал вытягивается в проволоку и может быть раскатан в фольгу.

Палладий как элемент отличается химической инертностью, присущей всем платиноидам, но среди металлов этой группы является самым активным. В обычных природных условиях он не вступает в реакции с другими веществами, но растворяется в «царской водке», горячей концентрированной серной и азотной кислоте. Pd может образовывать соединения с хлором, йодом, бромом, фтором, серой и кремнием. При нагревании на воздухе металл покрывается оксидной пленкой и тускнеет, в обычных условиях эксплуатации палладиевые изделия не потемнеют.

По химическим свойствам Pd признан специалистами хорошим катализатором, поэтому основными потребителями элемента являются химическая и автомобильная промышленность.

Промышленное применение металла

Добыча палладия на сегодняшний день удовлетворяет имеющийся на рынке спрос, который в основной своей части является промышленным. Применение Pd распределяется следующим образом:

70% — производство автомобильных катализаторов;
10% — электронная промышленность;
5% — химическая промышленность;
5% — медицина;
5% — инвестиции;
5% — ювелирное дело и другие сферы использования.

Основная часть добываемого металла используется для производства автомобильных катализаторов, именно поэтому спрос на Pd зависит от экономической ситуации в машиностроительной отрасли отдельно взятой страны-потребителя. Нейтрализаторы, содержащие палладий, необходимы при производстве автомобилей любых марок для дожигания выхлопных газов. Именно применение Pd вместо дефицитной в 2000-х годах платины привело к росту котировок этого драгметалла на мировых биржах. Дополнительным толчком стало решение ЕС об ограничении автомобильных выхлопов и ужесточении контроля за данной сферой. Катализаторы с содержанием Pd необходимы и для очистки газовых выбросов ТЭЦ.

Применение палладия в химической промышленности чрезвычайно широко. Являясь отличным катализатором, Pd незаменим при проведении процессов крекинга нефти и гидрогенизации жиров. Этот химический элемент в качестве катализатора используют при производстве ацетилена, аммиака, хлора, серной и азотной кислот, каустической соды, удобрений и фармацевтических средств. Хлорид палладия в промышленности применяют как индикатор для обнаружения микроколичеств угарного газа в газовых смесях.

Широко распространено использование металла в процессах глубокой очистки водорода, который активно диффундирует через палладий. Газ пропускают под давлением через нагретые палладиевые трубки, в итоге водород проходит через металл быстрее других примесей, которые задерживаются в трубках. Так как использование чистого палладия для этих целей является дорогостоящим, то в целях сокращения затрат на производство для очистки водорода применяют сплавы Pd с серебром или иттрием.

Pd и его сплавы используются в электронной промышленности. с его помощью создаются покрытия, отличающиеся устойчивостью по отношению к воздействию сульфидов. Металл нашел свое применение в производстве военной, аэрокосмической техники и аппаратуре гражданского назначения. Элемент необходим при выпуске реохордов, так как отличается высокой износоустойчивостью. Это свойства драгметалла отлично подходит для его использования в контактных группах. В гражданской аппаратуре Pd активно применялся в 80-х годах для контактов и струн советских контрольно-самопишущих машин и автоматических телефонных станций.

Так выглядит реохорд.

Где еще используется палладий? Он является компонентом керамических конденсаторов, известных всем радиолюбителям. Элемент присутствует в конденсаторах типа КМ, характеризующихся высокой температурной стабильностью емкости, которые присутствуют в любой высокочастотной радио- и телеаппаратуре, мобильных телефонах и компьютерах. Наличие Pd в радиодеталях привлекает любителей получения аффинажа металла в домашних условиях.

Металл нашел применение и в других сферах промышленного производства, где его используют для самых разных целей: палладий необходим для процесса изготовления специальной химической посуды, а также устойчивых к коррозии деталей измерительных приборов специального назначения. Pd незаменим и в стекольном деле, где его применяют в тиглях для варки стекла.

Палладий в последние годы все чаще используется в медицине. Металл и его сплавы расходуются на производство деталей различных медицинских приборов и инструментов. Самым простым примером применения Pd в этой отрасли является производство кардиостимуляторов, отдельные детали которых делаются именно из этого драгметалла. Иногда элемент используется для получения цитостатических препаратов.

В медицине наибольшая доля палладия тратится на изготовление зубных протезов. Развитие стоматологических исследований и увеличение сопутствующей потребности в металле способно увеличить спрос и котировки на элемент в будущем – этот фактор является одной из потенциальных причин роста стоимости Pd на биржах.

Ювелирное дело и инвестиции

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

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

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

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

Палладий является ценным благородным металлом платиновой группы. В состав этой группы входят также платина, осмий, родий, иридий и рутений. Добыча металла в больших объемах производится с недавних пор.

Физические свойства

Впервые палладий получил английский химик Вильям Волластон в 1803 году. Свое название металл получил от астероида Паллада. Астероид был открыт незадолго до получения элемента лабораторным путем.

Палладий обладает серебристо-белым цветом. Внешний вид металла напоминает серебро. Платинит имеет следующие физические свойства:

плотность металла – 12,0 г/см3;
температура плавления – 1554°C;
твердость по шкале Бринелля – 52 кгс/мм2;
температура кипения металла – 2940°C;
модуль упругости платинита – 12600 кгс/мм2.

К сведению. Палладий является редчайшим веществом на земле. Содержание этого элемента в земной коре не превышает 0,000001%.

Структура металла изменяется уже при температуре 18–20°C. Дальнейший нагрев делает эти изменения необратимыми.

Добавление веществ из числа элементов платиновой группы значительно улучшает свойства палладия. Например, добавка рутения и родия повышает прочность химического элемента на растяжение в два раза.

Химические свойства

Палладий отличается высокой инертностью и гальванической стойкостью. Эти свойства объясняются особенностью его атомного строения. Металл не взаимодействует с молекулами воды, кислотами и щелочами.

При нагреве до температуры 300–350°C стойкость вещества стабильная. При дальнейшем нагреве металл окисляется кислородом. Результатом химической реакции является появление на поверхности вещества тусклой оксидной пленки.

При нагреве до 800–850°C происходит распад вещества. В этом диапазоне температур металл приобретает устойчивость к окислению.

Это интересно! Раствор азотной кислоты истончает пластину из чистого титана на 19 мм в год. Сплав титана с палладием снижает эту скорость до 0,10 мм в год.

При температуре 500°C и выше металл взаимодействует с фтором и другими окислителями.

Палладий способствует усилению антикоррозионных свойств титана. Добавление платиноида значительно повышает стойкость титана к агрессивным средам.

Биологические свойства

В настоящий момент проводятся комплексные диагностические исследования биологических свойств этого платиноида. Благодаря лечебным свойствам, минерал широко применяется в современной медицинской практике.

Где добывают палладий

Первое место по добыче металла принадлежит компании «Норильский никель». Этот холдинг производит 41% всего палладиевого сырья в мире. Основные залежи вещества находятся на медно-никелевых месторождениях полуострова Таймыр в Заполярье и Кольского полуострова.

Интересно! Если в сосуд из палладия поместить водород и закупорить емкость, то после нагрева водород «вытечет» сквозь стенки, словно вода через решето.

Вторым по объему добычи платиноида является ЮАР. Эта страна обеспечивает своими месторождениями до 38% мировой добычи платиноида.

Остальную долю (21%) мировой добычи обеспечивают месторождения палладия:

в Канаде (9%);
в Северной части Америки (6%);
в Зимбабве (3%);
Австралии, Колумбии и других стран.

Как добывают палладий

Производство чистого минерала включает 3 этапа:

добыча платиносодержащей руды;
обогащение руды;
извлечение чистого палладия.

Промышленная добыча платиносодержащей руды

Минеральное сырье добывают на двух типах месторождений:

коренных (первичных);
рассыпных (вторичных).

Добычу сырья на коренных месторождениях производят в составе платиносодержащей руды.

Россыпные месторождения образуются в результате естественного разрушения коренных месторождений. В этих месторождениях минерал извлекают в чистом виде.

Различают два способа разработки месторождений:

карьерный (открытый);
шахтный (закрытый).

При открытом способе добычи разрабатывают грунтовый карьер. Извлечение палладия производят специальной землеройной техникой. С помощью транспортных средств извлеченную руду доставляют к месту дальнейшей переработки.

Палладий в малом количестве содержится в составе космических тел (метеоритах).

При закрытом способе добычи металла прокладывают подземные шахты. В рудосодержащем пласте просверливают небольшие отверстия. В эти отверстия закладывают взрывчатку. После взрыва производят доработку грунта вручную или механизированным способом.

Добытая руда по ленточному конвейеру доставляется на поверхность, складируется и хранится в открытых складах. Накопленная масса транспортируется к месту обогащения (переработки).

Обогащение платиносодержащего сырья

Обогащением называется переработка минерального сырья для получения концентратов, обогащенных ценными компонентами.

Одна тонна добытого сырья включает в свой состав 1–6 граммов ценных металлов. Для увеличения доли содержания палладия производят искусственное обогащение руды платиновыми минералами.

Для этого добытую породу измельчают до порошкообразного состояния. Полученную массу смешивают с водой и специальными реагентами (например, раствором азотной кислоты). Через полученную смесь пропускают поток воздуха высокого давления.

В процессе ионизации пузырьки воздуха притягивают к себе молекулы минералов. Пузырьки воздуха вместе с частицами ценных металлов всплывают на поверхность в виде пенообразной массы. Всплывшую пену собирают в специальные емкости и высушивают.

В процессе высыхания пены образуется химический платиносодержащий концентрат. Одна тонна концентрата содержит от 0,10 до 1,0 кг чистого металла.

Полученный концентрат перерабатывают в электропечах при температуре 1500°C.

Высокие температуры превращают побочные продукты в шлаковую массу. Накопленные шлаковые отходы удаляют.

Полученную обжигом массу подают в конвертерные печи. В конвертерах происходит удаление побочных примесей ( и железа).

Одна тонна обработанной руды содержит до 1,4 кг металла в чистом виде.

Аффинаж палладия

После обработки в конвертерах, концентрат доставляют на переработку аффинажными заводами. Заводское оборудование, технологии аффинажных фабрик предназначены для выделения чистого минерала.

Аффинированием называется процесс отделения вещества от вредных примесей.

Очищенные металлы формируют в слитки, гранулы или мелкий порошок для удобства транспортирования к месту хранения.

Общая длительность процесса получения минерала (без учета затрат времени на транспортировку) составляет не менее 6 недель.

В автомобильной промышленности палладий используется для производства катализаторов.

По данным исследований рынка ценных металлов, за последние несколько лет количество используемого палладия сократилось в три раза. При этом объемы его промышленной добычи увеличились на целых 25%. Причина такой парадоксальной ситуации заключается в быстром росте цен на металл из-за увеличения потребностей автомобильной индустрии.

В электронной и электротехнической промышленностях палладий используется в массовом производстве конденсаторов, терморегуляторов, электроразъемов, термопар.

В химической отрасли металл востребован в качестве катализатора (ускорителя) некоторых химических реакций.

В медицине палладий широко используют при производстве электрокардиостимуляторов, в зубопротезировании. При онкологических заболеваниях платиноид используют в составе цитостатических (противоопухолевых) препаратов.

В инвестиционной деятельности используется для вложения финансов и чеканки памятных юбилейных монет.

Благодаря своей химической нейтральности, минерал широко используется в пищевой промышленности для изготовления посуды.

В ювелирном искусстве палладий применяется в качестве самостоятельного украшения или в виде дополнения к золотым или серебряным украшениям.

Внешне палладий сильно напоминает серебро и платину, однако он заметно более легкий и мягкий. Он входит в группу платиновых металлов, причем, наряду с самой платиной в природе может встречаться в самородном состоянии. Обычно это смесь золота, серебра, палладия и иридия. На сегодня открыты лишь несколько месторождений палладистой платины (до 40% Pd).

В целом же это крайне редкий металл, который встречается в различных соединениях: алмазные россыпи в Британской Гвинее – в составе потарита (PdHg, где содержание палладия достигает 34,8%), самородное золото в Бразилии – порпецит (Pd – 10-11%). Наконец, палладий находят в каменных и железных метеоритах – примерно 2-7 грамм на тонну.

Физические свойства

Палладий – это металл платиновой группы. Цвет палладия – серебристо-белый, больше напоминающий окраску серебра. Основные физические свойства элемента:

твердость (плотность) – 12,02 г/см 3 (у серебра – 10,49 г/см 3 , у платины – 21,40 г/см 3)
температура плавления – 1552°С
температура кипения – 3980°С
предел прочности на растяжение – 18,5 кг/мм 2 (добавление 4% рутения и 1% родия увеличивает этот показатель в 2 раза)

Металл Pd настолько мягок, что комфортно обрабатывается при комнатной температуре. При этом ему присуще такое свойство, как двукратное увеличение твердости при холодной ковке. Основными же способами обработки палладия выступают холодная прокатка и штамповка.

Химические свойства

Палладий уникален в своём роде с точки зрения строения наружной электронной оболочки. Она заполнена полностью, поэтому металл наделен невероятно высокой химической стойкостью. Однако противостоять действию сильных окислителей Pd в состоянии лишь до уровня в 500°С. Палладий участвует в образовании огромного числа комплексных соединений, которые широко применяются в различных отраслях промышленности.

Очевидно, что такой металл не могла обойти стороной ювелирная промышленность. Палладий очень красив, особенно в сочетании с камнями, никогда не тускнет и отлично обрабатывается. Этот металл используется для «отбеливания» золота: доля палладия в белом золоте составляет 1/7 часть.

Pd относительно дешёв, поэтому является наиболее доступным из всей линейки платиновых металлов. Если же учесть, что палладий наделен основными свойствами элементов данной группы, с его помощью удается значительно удешевить производство различных изделий, к примеру, зубных протезов или некоторых деталей сложной электротехники.

Еще одно интересное качество палладия – его реакция на контакт с угарным газом. Как известно окись углерода CO является крайне опасным ядом, не имеющим запаха, цвета и вкуса. Обычная бумажка, смоченная в растворе хлористого палладия, моментально отреагирует на превышение содержания CO в воздухе (свыше 0,02 мг/л): она почернеет, поскольку в контакте с СО соединение PdCl 2 начинает восстанавливаться в палладиевую чернь.

Используется палладий и в противогазах: небольшая добавка Pd выступает здесь в роли простейшего катализатора доокисления воздуха.

Палладий: цена

Но, что дороже – палладий или золото? Платина или палладий? Ответить на этот вопрос поможет сравнение цены грамма каждого из этих металлов (по состоянию на середину 2015 года):

Золото – $37,8
Платина – $34,6
Палладий – $21,7
Серебро – $0,5