Палладий: где используется, сферы применения и свойства

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.

Содержание

1 История
2 Происхождение названия
3 Нахождение в природе 3.1 Получение
3.2 Показатели производства

4 Физические свойства

4.1 Изотопы

5 Химические свойства

6 Применение

6.1 Катализаторы

6.2 Водородные технологии

6.3 Электроника

6.4 В ювелирном и монетном деле

6.5 В медицине

6.6 Другие области применения палладия

7 Биологическая роль

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/см3;
модуль упругости – 12 600 кгс/мм2;
температура плавления – 1554 °C;
твердость по Бринеллю – 52 кгс/мм2.

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.

Происхождение названия

Назван по имени астероида Паллада, открытого немецким астрономом Ольберсом в 1802 году, то есть незадолго до открытия палладия. В свою очередь, астероид назван в честь Афины Паллады из древнегреческой мифологии. Палладий, или Палладиум, — упавшее с неба легендарное деревянное изображение Афины Паллады; согласно прорицанию Гелена (сына Приама), Троя останется несокрушимой, пока в её стенах хранится этот талисман. По легенде, лишь после того, как любимцы богини — Одиссей и Диомед — во время ночной вылазки выкрали Палладий, эта твердыня пала.

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.

Методы добычи

С палладиевыми месторождениями работе ведется в двух формах:

закрытая (шахтная);
открытая (карьерная).

При закрытой добыча осуществляется за счет формирования системы туннелей под землей – шахт. В пласте руды формируются отверстия небольших размеров, в них закладывается взрывчатое вещество. Грунт после рыхления взрывом, проходит обработку для выделения частиц минерала. Когда начальная очистка завершается, руду переправляют на поверхность, чтобы перевезти к месту обработки.

При втором способе работа ведется с привлечением тяжелых землеройных установок, транспорта для перевозки полученной ранее руды. Она помогает разработать грунтовый карьер, используемый для извлечения палладия. Далее все транспортируют на перерабатывающие заводы.

Палладиевые жилы расположены преимущественно в России и ЮАР – 41% и 39% от мировой добычи соответственно. Далее идут Канада (9%), США (6%) и Зимбабве (3%). Всего 2% добычи приходится на долю остальных стран.

Мировые запасы палладия, по разным сведениям, различны. Некоторые источники сообщают, что его запасы в 2-3 превышают золота, остальные считают, что его в 20 раз меньше.

Где добывается палладий

Сегодня за использование палладия на территории России стоит поблагодарить . 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%.

Поиск палладиевых жил

Вкрапления минерала обычно ищут в местах, где залегают медные, серебряные, никелевые руды. Иногда можно отыскать небольшие месторождения, в которых присутствуют самородки чистого вещества.

В недрах планеты минерал находят только в виде соединений с другими. Некоторые из них почти не изучены и не получили свое название. Самыми известными спутниками палладия являются:

брэггит;
палладит;
потарит;
станнопалладит.

Часто его извлекают в сочетании с золотыми и платиновыми жилами.

В недрах планеты вещество присутствует в формате соединений различных металлов. Жилы можно встретить на территории Европы, Америки и на российских просторах.

Палладий сложнее всего отыскать в форме самородков, так как чаще он сочетается с остальными минералами, а после извлечения его отделяют посредством химической обработки.

Все месторождения разделены на 2 типа:

Коренные, в которых палладий представлен в виде соединений с остальными минералами.
Россыпные, в которых минерал есть в виде самородков, накопленных за долгое время. Находятся в районе крупных залежей.

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.

Купля-продажа

Украшения из палладия можно приобрести в ювелирных салонах. Дизайнеры с мировым именем часто изготавливают свои изделия с включением драгоценного металла. В таких случаях можно приобрести понравившиеся товары посредством фирменных магазинов. Сувенирные монеты рекомендуется покупать через банк, что дает гарантию, что это будет настоящее изделие.

Возврат драгоценной сувенирной продукции можно выполнить через банки. Важно соблюсти несколько условий: сохранить сертификат монеты и ее безупречный внешний вид. Украшения хорошо скупаются ломбардами. При наличии на изделиях повреждений их принимают по цене лома.

Цена палладия ниже платины или золота, но при формировании стоимости влияние оказывают разные факторы, поэтому она может меняться ежедневно.

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.