Kõik pallaadiumi kohta

Pallaadium – kust seda kaevandatakse, mis see on ja kuidas metall välja näeb? Kõik need küsimused tekivad üsna sageli, sest keemilise elemendi nimi jääb tänu juveliiridele ja laoaruannetele igaühe huulile. Mitte vähem huvitavad on ekstraheerimismeetodid ja omadused, proov ja võrdlus plaatinaga. Kõige täielikumate vastuste leidmiseks peate võimalikult palju uurima pallaadiumi, metalli, mis tekkis kosmosesügavustest.

Keemiline element pallaadium (Palladium), mida tähistatakse ladina tähtedega Pd, on teada igale koolilapsele. See väärismetall kuulub platinoidide rühma. Perioodilises tabelis on sellele omistatud aatomnumber 46. Pallaadium näeb välja nagu hõbevalge metall, mis on looduses äärmiselt haruldane. Kõige sagedamini võib seda leida mitmekomponentsete mineraalide koostisest.

Pallaadiumi näidist ehetes tähistavad kõige sagedamini muud metallid. Tavaliselt kasutatakse nendel eesmärkidel kulda või hõbedat. Kõrge väärtusega mälestusmündid on valmistatud 999. katse puhtast metallist. Kõige sagedamini leidub valuplokkides ja toodetes järgmisi analüüsijälgi: 500, 850, 900, 950 ja 990.

Metall sai oma nime tänu õnnetuste ahelale. Vana-Kreeka legendide järgi nimetati Pallaadiumiks taevast alla kukkunud jumalanna Athena Pallase puunägu – talisman, mis valvas Trooja müüre. Kui 1802. aastal avastas Saksamaalt pärit astronoom uue taevakeha (asteroidi), pani ta sellele nimeks Pallas. Mõni aeg hiljem avastati ka keemiline element, mis sai sarnase nime tänu ammu unustatud müüdi populariseerimisele Euroopas.

Kuid, pallaadium vastab oma nimele. Ka uue metalli ilmumine ei olnud ilma mitmete pettusteta. Näiteks teatati selle ilmumisest umbes aasta enne keemilise elemendi tegelikku avastamist. Veelgi enam, teaduslikult põhjendatud esitluse asemel saadeti proov kaupmehele, kes oli spetsialiseerunud mineraalide müügile Londonis. Partiidena eksponeeritud valuplokk tekitas üldist elevust ja siis soetas selle siiski keemik.

Muidugi ei ostnud "pallaadiumi" uus omanik seda üldse rikastamise eesmärgil. Püüdes võltsingut paljastada, tegi Chenevix-nimeline keemik kõik endast oleneva, et tõestada oma soetuse kunstlikku päritolu. Teatati, et tegemist on elavhõbeda ja plaatina sulamiga, mis on sünteesitud Vene teadlase Musin-Puškini varem heakskiidetud meetodil. Ajakirjanduses ilmunud paljastuse peale ilmus uus teade: müüja pakkus märkimisväärset tasu kõigile, kes suudavad pallaadiumi sünteesida.

Pärast seda ilmus kohale salapärane anonüümne isik. Selgus, et selleks oli William Hyde Wollaston, kes oli selleks ajaks tuntud kui üks UV-kiirguse avastajaid, goniomeetri ja refraktomeetri disainer ehk tuntud ja üsna lugupeetud inimene. Just tema suutis toore plaatinaga katsete käigus eraldada sellest esmalt pallaadiumi ja seejärel roodiumi, mis sisalduvad kompositsioonis lisandite kujul. Tõendusmaterjalina esitas Wollaston katsete tulemused.

See on huvitav esimest korda õnnestus Lõuna-Ameerika maadelt saadud maagist pallaadiumit eraldada. Tegelikult ei jäänud ka siin ilma õnnelike õnnetuste ahelata. Algselt oli Wollastoni katsete eesmärk eraldada puhas plaatina elavhõbeda ja kulla lisanditest. Selleks kasutas ta lämmastik- ja vesinikkloriidhappe lahust, mida tuntakse "aqua regia" nime all, ning sadestas seejärel vajaliku elemendi ammoniaagiga. Katsete tulemused olid üsna ootamatud – vedelik muutus roosakaks.

Edasiste katsete käigus leida ebatavalise määrdumise põhjuseid, kasutas keemik erinevaid aineid. Lisaks puhtale plaatinale õnnestus tal saada sama pallaadium - elavhõbedast kergem metall, ebatavaline hele hõbedane värv. Ülejäänud settest eraldas ta aasta hiljem ka teise keemilise elemendi, nimega roodium.

Kui pallaadiumi tekkimise ajalugu avalikustati, polnud uue metalli olemasolus kahtlust. Teaduslikud arvutused ja keemiliste katsete täpsed tulemused kinnitasid Wollastoni sõnu kergesti. Alates 1805. aastast on pallaadiumi tunnustanud maailma üldsus.

Pallaadium on metall sümboliga Pd ja kehtestatud a.m.u. 106.42 (1) lisati selle loomisel lühikesesse perioodilisustabelisse. Värvus puhtal kujul on hõbevalge, hõbedale või elavhõbedale lähedane. Metall koosneb järgmistest tüüpidest stabiilsetest isotoopidest: 110Pd, 108Pd, 106Pd, 105Pd, 104Pd, 102Pd.Komponentide hulgas on ka 107Pd isotoop, millel on radioaktiivsus ja ainete väga pikk poolestusaeg.

Pallaadiumi isotoobid võivad olla tuumareaktsiooni kõrvalsaadus. Metall ise ei ole üldse radioaktiivne. Selle keemilistel ja füüsikalistel omadustel on järgmised tähendused:

• keev t - 2940 kraadi;
• sulab temperatuuril 1554 kraadi;
• tihedus on 12,02 g/cm3;
• kõvadus on madal - see on pehme metall, mille indikaator on 373 MPa;
• ei lahustu vees;
• puudub reaktsioon ammoniaakhüdraadile, lahjendatud hapetele ja leelistele.

Pallaadiumil on kõrge elastsus ja vormitavus, seda saab traadiks tõmmata. Selle mehaanilisi omadusi saab parandada, lisades sulamile roodiumi, ruteeniumi, niklit või koobaltit. Reaktiiv, milles pallaadium lahustub, on "kuninglik viin". Selles sarnaneb see plaatinaga. Pallaadium ise on keemilise reagendina väärtuslik, kuna see lahustab vesinikku ja lenduvam aine aurustub õhus aktiivselt.

Puhas pallaadium ei ole magnetiline. Kuid sellest valmistatud toodetel võivad olla sellised omadused. Nikkel ja koobalt on pallaadiumiga sulamites magneti suhtes tundlikud. Kullaga kombineerituna muudab viimane selle heledamaks, annab kerge hõbedase varjundi isegi 1-2% mahus. Titaan suurendab isegi minimaalsetes vahekordades selle vastupidavust vesinikkloriid- ja väävelhapetele.

Pallaadiumoksiidi valem on PdO, hapnikuga kokkupuutel toimub oksüdatsioon ainult kuumutamisel üle 300–350 kraadi. Pärast seda ilmub pinnale iseloomulik tuhm kile. Edasisel kuumutamisel 850 kraadini ja kõrgemale toimub lagunemine puhasteks elementideks, algsed omadused taastatakse.

Erinevalt paljudest teistest platinoididest esineb pallaadium oma natiivsel kujul, seda vormi nimetatakse allopallaadiumiks. Puhtal kujul saadakse seda ainult keemiliste vahenditega. Pallaadiumi esineb päikeses, raudmeteoriitide koostises ulatub selle osakaal 7,7 g-ni 1 tonni kohta.Maakoore peamised varud on koondunud Venemaale, Transvaali, Colombiasse.

Pallaadiumi ligikaudne kogus maa soolestikus on hinnanguliselt 6%, milles see ületab kulda. Sellest hoolimata kuulub metall endiselt haruldaste ja hinnaliste hulka. Keemiline taaskasutamine hõlmab sellega seotud plaatina, mineraalide või metallide ekstraheerimist. Kõige sagedamini on vaja see eraldada seotud elementidest.

Näiteks, Norilski maardlas sisalduv pallaadiumplaatina sisaldab kuni 40% pallaadiumi ja porpetsiit (Brasiilias kaevandatud loodusliku kulla tüüp) kuni 10%.. Selle metalli peamised leiukohad ja varud on koondunud Venemaale: Koola poolsaarele, Uurali mägedesse. Seal on väljatöötamata, koivarrega objekte. Need on selle väärtusliku metalli Norilski maardlad.

Pallaadiumi saadakse mitmel viisil. Puhast metalli saab eraldada plaatinat sisaldavate rühmade maakide tööstusliku ekstraheerimise teel.Kasutatakse esmase (esmase) ja lahtise tüüpi hoiuseid. Pallaadiumi kaevandatakse kõrvalsaadusena, Lõuna-Aafrikas ja Vene Föderatsioonis peamiselt plaatina- ja niklimaardlatest. Puhast metalli saadakse rafineerimistehastes, kus see eraldatakse ja kontsentreeritakse valuplokkideks või säilitatakse pulbrina.

Esmastes maardlates on võimalik ainult sellega seotud pallaadiumi kaevandamine. Lahtisel või sekundaarsel kujul saadakse see puhtal kujul. Kui maardlate arendamine toimub karjääris - lahtisel teel, kaevandatakse maak pinnase teisaldusseadmete abil. Kaevandustes puuritakse maagikihi paksusesse auke, laotakse lõhkeaineid. Pärast lõhkamist pinnas viimistletakse, tõuseb pinnale ja saadetakse rikastamiseks.

Mineraalkivimite töötlemine väärtuslike metallide ja muude komponentide eraldamiseks on pikk ja töömahukas protsess. Seda nimetatakse rikastamiseks. Keskmiselt moodustab 1 tonn sellist toorainet mitte rohkem kui 6 g väärtuslikku ainet. Metallide osakaalu kunstlik suurendamine plaatinat sisaldava kontsentraadi valmistamisega aitab seda osakaalu suurendada. Sel viisil töödeldud maagist saab kuni 1,4 kg pallaadiumi 1 tonni tooraine kohta.

Pallaadiumi edasine tootmine toimub rafineerimistehastes. Just siin eraldatakse keemiline element puhtal kujul. See tekib lisandite väljasõelumisel rafineerimise teel, mille järel pallaadium muudetakse pulbriks või sulatatakse graanuliteks, valuplokkideks. Kogu tootmine alates maardlate tööstuslikust arendamisest kuni valmismetalli väljastamiseni tehasest võtab aega umbes 6 nädalat.

Kõik olemasolevad pallaadiumisulamite sordid on standarditud GOST-i nõuetega. Vene Föderatsioonis on kehtestatud järgmised proportsioonid: 50% või 85% pallaadiumit. Euroopas ja Põhja-Ameerikas on põhisulamil 950. proov, see tähendab, et see sisaldab 95% puhast pallaadiumi ja 5% plaatinat. Venemaal leitakse kõrgeim kontsentratsioon - 999 g metalli 1 kg kohta, mida kasutatakse mälestus- ja mälestusmüntide ning medalite vermimisel.

Pallaadiumi ülekaaluga sulamites saab eristada järgmisi metallikombinatsioonide rühmi:

• plaatinaga;
• iriidiumiga;
• vase või koobalti ja hõbedaga;
• puhta hõbedaga;
• titaaniga.

Nende ühendite kasutamine sõltub suuresti sellest, millised ülesanded on seatud. Näiteks, pallaadiumi-hõbeda sulameid kasutatakse kõige sagedamini ehete valmistamisel. Siin kasutatakse ka kulla või plaatinaga ühendeid. Pallaadiumi-iriidiumi sulameid kasutatakse tööstuslike pooltoodete valmistamisel, need moodustuvad deformatsiooniprotsesside käigus, kuumal ja külmal viisil.

Metallide erinevust otsitakse sageli nii samast maagist saadud rühmades kui ka mitteseotud liikidest. Seda tehakse eriti sageli ehete valimisel, kui peate eristama pallaadiumi hõbedast, valgest kullast või plaatinast, et teha kindlaks, milline sulami versioon on parem. Parem on rääkida lähemalt sellest, mida tasub pallaadiumi teiste metallidega võrdlemisel arvestada.

1. Väliselt on pallaadium hõbedast peaaegu eristamatu. Samas on nende hinnavahe märkimisväärne: 1 g pallaadiumi maksab sama palju kui 100 g hõbedat. Samal ajal tumeneb hõbe aja jooksul, kuid pallaadium mitte.
2. Plaatina puhul on peamine erinevus erikaal. Pallaadium on kergem, vähem tihe (peaaegu kaks korda) ja lahustub kuumutatud lämmastikhappes.Kui testitakse aqua regia ja 10% kaaliumjodiidi kontsentratsiooniga, siis pallaadium reageerib, kuid plaatina mitte.
3. Tänapäeval võrreldakse pallaadiumi kullaga ainult investeerimisvaldkonnas. Siin edestab see haruldane metall kindlalt oma laiemalt tuntud konkurenti. Pallaadiumi ligatuuri juuresolekul ei kaota kuld väärtust.

Väärispallaadiumi kasutatakse laialdaselt erinevates valdkondades. Näiteks õlitootmises kasutatakse seda katalüsaatorina. Metall leiab sarnase rakenduse orgaanilises sünteesis või hüdrogeenimises, töös rasvadega. Vesinik puhastatakse pallaadiumi kaudu materjalide difusiooni teel, kõige sagedamini kasutatakse pallaadiumi ja ütriumi sulameid. Puhtal kujul kasutatakse seda selle aine pöörduvaks akumulatsiooniks.

Meditsiinitööstuses kasutatakse pallaadiumi proteeside valmistamiseks, see on osa südamestimulaatoritest. Onkoloogiliste haiguste brahhüteraapias kasutatakse isotoopi pallaadium-103.

Selle platinoidi kasutamine raadioelektroonikas on kõrgelt hinnatud. Kloriidi kujul kasutatakse seda aktivaatorina galvaniseerimisel plaadistamisel, aidates kaasa vase sadestamisele. Elektrilistes kontaktides kasutatakse seda oksüdeerumatu ja lahustumatu elemendina. Seda metalli võib leida keraamiliste kondensaatorite koostisest, mida kasutatakse televisiooni- ja raadioseadmete valmistamisel.

Juveelitööstuses tuntakse pallaadiumit kõige paremini valge kulla sulamina. Iseseisva komponendina legeeritakse pallaadium hõbeda ja plaatinaga vahekorras 50:50 või 85:15. Kihlasõrmuseid ja muid ehteid hinnatakse, teemandid näevad pallaadiumikeskkonnas suurejoonelised välja. Seda metalli kasutatakse toorainena ka piiratud tiraažiga müntide ja mälestusürituste medalite valmistamisel.

Pallaadiumi ehteid valides on väga oluline pöörata tähelepanu nende koostisele. EL-i riikides, kus nikli kasutamine on keelatud, on plaatinaga sulamis saadaval ainult 950-karaadine metall. Venemaal leidub endiselt selle mürgise metalli kujul lisaaineid, mis võivad esile kutsuda tõsiseid allergiaid.

Tasub arvestada, et kaasaegne juveelitööstus esitleb selle metalliga peamiselt meeste ehteid. Pallaadiumimansetinööbid ja lipsuklambrid näevad üllad ja elegantsed välja. Pallaadiumist valmistatud märgid ja ristid näevad huvitavad välja.

Naiste ehted on kõige sagedamini valmistatud kombineeritud versioonis, emailitud sisestustega, vääriskividega. Sellest pärinevad sõrmused, kõrvarõngad, käevõrud ja ripatsid näevad huvitavad välja - saate valida oma maitse järgi.

Pallaadiumiehted on endiselt üsna haruldased, kuid seda metalli leidub paljudes sulamites. Seetõttu tasub metalltoodete hooldamisel arvestada selle omadustega. Peamised soovitused jäävad samaks, mis plaatina puhul.

1. Perioodiliselt soovitatav keemiline puhastus pehmete lapidega.
2. Tugeva määrdumise märghoolduseks kasutatakse pehmet seebi (leeliselist) lahust.
3. Ehete puhastamiseks on olemas spetsiaalsed salvrätikud.Neid saab kasutada, kui te ei soovi vedelikega ravida.
4. Kriimustuste ilmumine pallaadiumile on praktiliselt välistatud. Kui see on siiski kahjustatud, on vaja professionaalset poleerimist, käsitsi see ei tööta.
5. Platinoididest, sealhulgas pallaadiumist valmistatud esemeid ei soovitata hoida koos hõbeda ja kullaga. Selline hoolimatus võib kahjustada pehmemaid metalle.

Lisateavet kulla, pallaadiumi ja plaatina eraldamise kohta vase juuresolekul leiate järgmisest videost.