כרייה, מאפיינים ושימושים של פלדיום. פלדיום - המתכת היקרה של העתיד

מה זה פלדיום? זו מתכת קבוצת פלטינה, שיש מאפיינים אופייניים. כיום הוא נחשב לאחד היקרים והמבוקשים ביותר. הוא משמש בתעשיות שונות, אך לרוב בהנדסת מכונות.

פלדיום - מס' 46 בטבלה המחזורית

איך משיגים אותו בטבע?

Pd נדיר למצוא בטבע ב צורה טהורה, בעיקר בשילוב עם מתכות אחרות כמו פלטינה, זהב, כסף ונחושת. קשה למצוא פלדיום בצורת נאגטס, אבל זה אפשרי.

כריית מתכות מתרחשת בשתי דרכים:

1. בהפקדות ראשוניות.
2. בהפקדות מניחים.

במרבצים ראשוניים כורים פלדיום כחומר נלווה בעיבוד עפרות נחושת וניקל.

במרבצי סחף, מתכת נכרית בצורה של נאגטס, שם היא הצטברה שנים ארוכות. נאגטס נמצאים בעיקר באזורי כריית עפרות.

גוש פלדיום טבעי

באחוזים:

• נאגטס מהווים 2% מסך הייצור;
• 98% הנותרים מהמתכת נכרים במהלך פיתוח מרבצים ראשוניים.

ראוי לציין כי כריית Pd מתבצעת גם בשטח ארצנו. יש את אחד המרבצים הגדולים ביותר באוראל, עם זאת, משאביו כמעט מוצו. ברוסיה כורים מתכת באזורי המזרח הרחוק.

כריית Pd מתרחשת במדינות הבאות:

1. קנדה.
2. אוֹסְטְרֵיָה.
3. קולומביה.

ברוסיה, נורילסק ניקל עוסקת בכריית מתכות, תוך מיצוי מתכת יקרה במהלך מיצוי החומרים העיקריים של ייצורו - ניקל ונחושת.

נכסים

המאפיינים של Pd מאפשרים להשתמש בו בתעשיות רבות. פלדיום שונה ממתכות אחרות:

• אינרציה כימית;
• צפיפות נמוכה.

יש לו דמיון חיצוני לכסף.

נקודת ההיתוך של פלדיום היא 1555 מעלות צלזיוס. בשל הגמישות והפלסטיות שלה, מתכת משמשת לייצור תכשיטים.

אבל בצורתו הטהורה, פלדיום מסווג כמתכת שבירה וחלשה, הוא מתאים לעיבוד, אבל תכשיטים עשויים מחומר זה לא יהיו עמידים. המוצר עלול להינזק מכוח מכני חלש.

מסיבה זו, פלדיום משמש בתכשיטים על ידי יצירת קשירה. כלומר, מתכות נוספות מתווספות לסגסוגת להכנת תכשיטים.

תכונות כימיות:

1. אינו מתחמצן בטבע.
2. לא מגיב.
3. יוצר תרכובות עם יסודות כימיים אחרים.

המאפיינים של Pd מצביעים על כך שמדובר במתכת אינרטית שאינה מתחמצנת בחשיפה לגורמים טבעיים, כמו כל המתכות מקבוצת הפלטינה.

פלדיום אינו מגיב עם מתכות אחרות, אלא מתמוסס בתערובת של חומצות גופרית וחנקתיות, שהכימאים מכנים "אקווה רג'יה".

Pd יוצר תרכובות עם בורון, כלור, סיליקון וגופרית.

מאפייני המתכת מוערכים בייצור תכשיטים. תכשיטים העשויים פלדיום וסגסוגות של מתכות אחרות עמידים בפני שחיקה, אינם רגישים לגורמים סביבתיים ושומרים על הברק והצבע שלהם לאורך זמן. רובד נוצר לאט על פני השטח שלהם.

צמיד פלדיום או שעון יחזיק מעמד זמן רב יותר מאחרים עגילי זהב לבן או טבעת ישמחו אותך לא רק ביופיו, אלא גם בעמידותם בפני כימיקלים ולחות.

המאפיינים של Pd מוערכים לא רק על ידי תכשיטנים ונהגים, אלא גם על ידי כימאים ורופאים המשתמשים באופן פעיל במתכת למטרות שונות.

בתעשייה

מבחינה חיצונית, למתכת יש דמיון מסוים בצבע כסף. בשל האינרטיות שלו ואיכויות אחרות, פלדיום משמש בתעשיות הבאות:

• ייצור זרזים למכוניות;
• תכשיט;
• תרופה;
• הַשׁקָעָה;
• אֶלֶקטרוֹנִי;
• כִּימִי

השימוש בפלדיום בייצור זרזים הוא תנאי הכרחי לייצור מכונית מכל מותג. הכרחי לגזי פליטה שריפת לאחר שריפה. ההתעניינות במתכת זו נובעת לא רק מהרצון של אזרחים להחזיק במכונית, אלא גם מתקנים של האיחוד האירופי. Pd עוזר להפחית את כמות גזי הפליטה, כך שהפופולריות של המתכת גדלה בהתמדה.

מטיל פלדיום ממפעל Krastsvetmet בקרסנויארסק

תכשיטים העשויים מ-Pd ומתכות יקרות אחרות תמיד מבוקשים. אך תעשיית התכשיטים אינה משפיעה על היקפי הייצור העולמיים בשל העובדה שכמעט בלתי אפשרי למצוא מוצרים העשויים ממתכת טהורה. פלדיום מתווסף לקשירה המשמשת לייצור שעונים, חפתים ואביזרים אחרים. בנוסף, מוטבעים מטבעות הנצחה מהקשירה לשמחתם של נומיסמטיסטים.

ברפואה משתמשים במתכת לייצור חלקים לקוצבי לב, כמו גם כלים וכלים מיוחדים.

השקעה היא רכישת Pd בצורה של מטילים. אתה יכול גם לפתוח חשבון בנק, אבל המפקיד לא יראה את המטילים. אבל אם תקנה אותם ישירות, תוכל להחזיק פלדיום בידיים שלך. השקעה כזו של כסף מביאה השקעה רק לטווח ארוך.

בתחום האלקטרוניקה, Pd מצא את היישום שלה בייצור ציוד צבאי וחלל. וגם ליצור ציפוי מיוחד, המגן על חלקים מהשפעות של גורמים סביבתיים שליליים ומונע חמצון. המתכת היא חלק מקבלים קרמיים המשמשים לייצור לוחות אם. לפיכך, כמויות קטנות של Pd נמצאות בטלפונים ניידים, מחשבים ומכשירי חשמל ביתיים אחרים.

התעשייה הכימית משתמשת באלמנט ה-46 של הטבלה המחזורית לייצור כלים, צלוחיות שונות ומכלים אחרים. וגם לשחרור אצטילן, אמוניה, כלור וחומרים אחרים, לטיהור מימן.

השימוש בפלדיום לצורך טיהור מימן אינו משמש בצורתו הטהורה. כדי להפחית את עלות הייצור התעשייתי, פלדיום משולב עם ניקל ומתכות אחרות.

מה זה זיקה?

זיקוק פלדיום הוא תהליך ההפרדה שלו ממתכות אחרות. הוא משמש בתנאי מעבדה, אבל לעתים קרובות כימאים ואומנים יוזמים מוכנים לבצע זיקוק בבית.

זה נעשה בגלל:

1. היסוד משמש במספר רב של תגובות כימיות.
2. אתה יכול להגיש את זה ולקבל פרס.

העלות של גרם אחד של Pd נע בין 1000 רובל ומעלה. לכן, הרבה יותר קל למסור כמה גרמים של פלדיום מאשר לאסוף חלקים ממחשב ורדיו.

אתה יכול לנסות להשיג Pd בשתי דרכים:

• הַפרָדָה חַשְׁמָלִית;
• התמוססות באקווה רג'יה.

אם אתה מנסה להסיר Pd מחלקים על ידי אלקטרוליזה, אז אתה לא יכול להסתדר בלי תערובת של חומצות גופרית וחנקתיות. אלקטרוליזה מתבצעת בתרכיז חומצה גופרתית, החלק העיקרי של חלקי הנחושת והפליז לא ייפגע, הוא יישאר. במהלך התהליך לא נוצר הפלדיום עצמו, ניתן יהיה להפריד את הסגסוגת המכילה Pd. הסגסוגת המתקבלת חייבת להיות מומסת באקווה רג'יה.

איך מזהים פלדיום? זה יירד מהחלקים כאבקה שחורה או פתיתים. כל עוד האלקטרוליט נקי, הכביסה קלה אם התמיסה מחוממת, יש לקרר אותה. הבוצה מטופלת באמצעות אקווה רג'יה.

במהלך הפעולה, נדרש מתח של 11-13 וולט, הוא מסופק לפני טבילת החלק בתמיסה. כמו כן, יש צורך לשקול את תהליך ההפרדה של Pd מיסודות אחרים, כגון כסף, זהב וכו '. לשם כך תזדקק לחומצות חנקתיות והידרוכלוריות, כמו גם תמיסה של אמוניה ומים.

חומצה חנקתית, יחד עם חומצה גופרתית, עוזרת להפריד Pd מיסודות אחרים. אתה יכול להבין שפלדיום נמצא בפתרון פשוט על ידי הערכת הצבע שלו. במהלך התגובה, התמיסה מקבלת גוון חום אופייני. זה מצביע על כך ש-Pd קיים בסגסוגת והגיוני להמשיך בניסויים.

אם הסגסוגת מכילה גם זהב, אז התמיסה נשארת ליום, לאחר מילויה במים קרים. לאחר מכן, כלוריד הכסף מסונן, וכתוצאה מכך נותרו רק זהב ו-Pd בתמיסה.

הליך זיקוק הפלדיום מתבצע באמצעות אמוניה. משולבים עם התמיסה, משאירים את התערובת למשך יומיים, לאחר מכן ניתן לסנן את הזהב, והפלדיום יישאר בתמיסה. בעתיד ניתן לשחזר זהב באמצעות חומצה הידרוכלורית ואבץ.

כאשר מוסיפים חומצה הידרוכלורית לתמיסה עם Pd, מופיע משקע כתום או צהוב. לאחר מספר שעות יש לסנן את המשקעים, לייבש ולבריז בטמפרטורה של 500 מעלות לפחות. כתוצאה מההליך ניתן לקבל זיקוק Pd. כמות מסוימת של המתכת היקרה תישאר בתמיסה, ניתן להשיג אותה באמצעות זיקוק חוזר.

הפרודוקטיביות של התהליך תלויה בכמות הפלדיום שהכילה חלקים, וכן באילו יסודות מלבד Pd נכללו בסגסוגת.

באופן כללי, ההליך הוא די מסובך, דורש מיומנויות מסוימות בכימיה, לפעמים תוצאה חיוביתאפשרי רק באמצעות ניסוי וטעייה.

ביניהם ישנם ארבעה אלמנטים הכפופים למיתוג. הם היקרים ביותר מכל המינרלים האצילים.

אלה הם כסף, זהב, פלטינה ופלדיום. פלטינה ופלדיום הם מינרלים השייכים ליסודות קבוצת הפלטינה. על ידי סימנים חיצונייםקשה להבחין ביניהם. לכן, כדאי להבין מהו פלדיום וכיצד להבחין בינו לבין מתכות אחרות?

בשנת 1801 גילה המדען הגרמני אולברס כוכב לכת בשם פאלאס. תגלית זו הפכה לסנסציה ועשתה רושם עצום על הכימאי המפורסם וולסטון. לכן, כאשר שנתיים לאחר מכן הצליח להשיג יסוד חדש מפלטינה גולמית, הוא העניק לו את השם פלדיום.

פלדיום הוא היסוד הקל ביותר בקבוצת הפלטינה. צפיפותו היא כ-12 גרם לכל סנטימטר מעוקב. בצורתה הטהורה, למתכת יש צבע כסוף-לבן, אין גוונים אחרים.

תכונות רבות של המתכת דומות לאלו של יסודות אצילים אחרים. לדוגמה, המינרל הוא די פלסטי, צמיג ובעל יכולת גמישות טובה. בדיוק כמו זהב, ניתן למתוח אותו בקלות למקסימום הסדין הדק ביותראו כל צורה, הלחמה, פוליש או חריטה.

אבל אם אתה משווה את האלמנט עם פלטינה, אז באיכויות מסוימות הוא נחות ממנו. לדוגמה, הוא מגיב עם חומצות גופרית וחומצות הידרוכלוריות. וחומצה חנקתית יכולה להמיס אותו לחלוטין. ביחס ליסודות אחרים, פלדיום היא מתכת אינרטית.

קַבָּלָה

האלמנט קיים בזהב לבן. והמשימה החשובה היא להפריד בינו לבין ביסמוט וארסן, אשר, כמו פלדיום, מתמוססים ב חומצה חנקתית.

כדי לעשות זאת, בצע את המניפולציות הבאות:

1. חנקה של יסודות כגון כסף, פלדיום וביסמוט חייב להיות אידוי למצב סירופ. במקרה של פלדיום זה יעזור להסיר מהם שאריות של חומצות שונות.
2. לאחר מכן, התערובת מדוללת במים מטוהרים.
3. מוסיפים חומצה הידרוכלורית מרוכזת. נוצר משקע משקע לבן, בדומה לקוטג', נוצר - כלוריד כסף. יש להפריד אותו כך שהפתרון יהיה ברור.
4. לאחר מכן, ההרכב מתאדה. זה מסיר חומצה הידרוכלורית.
5. לתערובת מוסיפים אמוניה. הקומפוזיציה צריכה להפוך לכחול או ירוק. פתיתים - ביסמוט כלוריד - יתחילו לנשור. זה לא מתמוסס באמוניה.
6. התערובת עוברת סינון. מוסיפים לו חומצה הידרוכלורית. כתוצאה מכך נוצר פלדיום גופרתי.
7. לאחר השלמת התגובה, נוצר משקע צהוב בתמיסה שקופה בעלת גוון צהבהב.
8. יש לשטוף ביסודיות פלדיום גופרתי ולהסיר מהמים.
9. לאחר מכן ניתן להפחית פלדיום גופרתי למצב המתכת שלו. לשם כך, יש להמיס אותו שוב.
10. כדי להעניק למתכת מראה סחיר, כדאי להפחית את פלדיום גופרתי לשחור עם מימן גופרתי. אז צריך להתמזג שוב. לאחר מכן, הפלדיום גופרתי מגורען.

לְנַסוֹת

מכיוון שפלדיום היא מתכת רכה, היא אינה משמשת בצורתה הטהורה. סגסוגת כזו לא תוכל לעמוד אפילו בהשפעות חיצוניות קלות.

תכשיטנים משתמשים במינרלים עם זיהומים שונים לעבודתם. גודל המדגם של הסגסוגת תלוי גם במספרם ובשמם.

הדגימות העיקריות של פלדיום מוצגות בטבלה.

כל המתכות מעניקות קשיות לאלמנט. ואם אתה מוסיף זהב או כסף, אתה יכול להגביר את עמידות הבלאי של הסגסוגת.

מיצוי ושימוש

פלדיום היא סגסוגת מתכת יקרה שנמצאת ביותר מ-30 מינרלים. זה נמצא גם בצורה של נאגטס. כמות גדולה של האלמנט כלולה בסגסוגות זהב וכסף.

פלדיום נחשב למתכת יקרה נדירה. זה הרבה יותר נדיר מזהב. בין אתרי הכרייה העיקריים הם:

1. נורילסק פלטינה. זהו פיקדון חשוב של האלמנט. כאן, יותר ממחצית מכל המינרלים הם פלדיום. השאר זה כספית, נחושת, ניקל.
2. כמות גדולה מהמתכת נכרית בברזיל. נאגטס עם תכולת אלמנטים של יותר מ-10% נמצאים כאן.

השימושים במתכת פלדיום מגוונים. אין כמעט אזור שבו לא נעשה בו שימוש:

לעתים קרובות נעשה שימוש בתערובת של פלדיום ופלטינה. זה לא רק משפר את המאפיינים הטכנולוגיים של המתכת, אלא גם נותן לקישוט אקספרסיביות רבה יותר.

מחיר

העלות של 1 גרם של פלדיום בבורסה היא כמעט 1,500 רובל.

אם הוא מדבר על גרוטאות, אז כדאי לדעת שמוצר ברמה גבוהה ובעיצוב אומנותי הוא יקר יותר. עבור תכשיטים של 500 תקן, הקונים יציעו לא יותר מ 550 רובל. אבל אם כמות הפריט הנמסר היא 500 גרם או יותר, העלות תגדל.

במראה, הפלדיום דומה מאוד לכסף ולפלטינה, אך הוא קל ורך יותר באופן ניכר. הוא שייך לקבוצת מתכות הפלטינה, ויחד עם הפלטינה עצמה ניתן למצוא אותה בטבע במצב ילידי. לרוב מדובר בתערובת של זהב, כסף, פלדיום ואירידיום. עד כה התגלו רק מעט מרבצים של פלדיום פלטינה (עד 40% Pd).

באופן כללי, מדובר במתכת נדירה ביותר שנמצאת בתרכובות שונות: מניחי יהלומים בגינאה הבריטית - כחלק מפוטאריט (PdHg, שם תכולת הפלדיום מגיעה ל-34.8%), זהב מקומי בברזיל - פורפרציט (Pd - 10-11). % . לבסוף, פלדיום נמצא במטאוריטים מאבן וברזל - כ-2-7 גרם לטון.

תכונות גשמיות

פלדיום היא מתכת מקבוצת פלטינה. צבע הפלדיום הוא כסוף-לבן, מזכיר יותר את צבע הכסף. תכונות פיזיקליות בסיסיות של היסוד:

• קשיות (צפיפות) – 12.02 גרם/ס"מ 3 (עבור כסף – 10.49 גרם/ס"מ 3, לפלטינה – 21.40 גרם/ס"מ 3)
• נקודת התכה - 1552 מעלות צלזיוס
• נקודת רתיחה - 3980 מעלות צלזיוס
• חוזק מתיחה - 18.5 ק"ג/מ"מ 2 (הוספת 4% רותניום ו-1% רודיום מגדילה נתון זה פי 2)

מתכת Pd כל כך רכה שאפשר לעבד אותה בנוחות. טמפרטורת חדר. יחד עם זאת, יש לו תכונה כזו כמו עלייה פי שניים בקשיות במהלך חישול קר. השיטות העיקריות לעיבוד פלדיום הן גלגול קר והטבעה.

תכונות כימיות

פלדיום ייחודי מסוגו מבחינת מבנה מעטפת האלקטרונים החיצונית. הוא מלא לחלוטין, כך שהמתכת ניחנת בעמידות כימית גבוהה להפליא. עם זאת, Pd מסוגל לעמוד בפעולה של חומרי חמצון חזקים רק עד לרמה של 500 מעלות צלזיוס. פלדיום מעורב ביצירת מספר עצום של תרכובות מורכבות הנמצאות בשימוש נרחב בתעשיות שונות.

ברור שתעשיית התכשיטים לא יכלה להתעלם ממתכת כזו. פלדיום יפה מאוד, במיוחד בשילוב עם אבנים, הוא אף פעם לא דוהה ומעובד בצורה מושלמת. מתכת זו משמשת ל"הלבנת" זהב: שיעור הפלדיום בזהב לבן הוא 1/7.

Pd הוא זול יחסית, ולכן הוא הנגיש ביותר מבין כל קו מתכות הפלטינה. אם ניקח בחשבון כי פלדיום ניחן בתכונות הבסיסיות של אלמנטים מקבוצה זו, ניתן להשתמש בו כדי להפחית באופן משמעותי את עלות הייצור של מוצרים שונים, למשל, שיניים תותבות או חלקים מסוימים של ציוד חשמלי מורכב.


תכונה מעניינת נוספת של פלדיום היא התגובה שלו למגע עם פחמן חד חמצני. כידוע, פחמן חד חמצני CO הוא רעל מסוכן ביותר שהוא חסר ריח, חסר צבע וטעם. פיסת נייר רגילה ספוגה בתמיסת פלדיום כלוריד תגיב מיידית לעודף של CO באוויר (מעל 0.02 מ"ג/ליטר): היא תשחיר, מכיוון שבמגע עם CO התרכובת PdCl 2 מתחילה להצטמצם לתוך פלדיום שחור.

פלדיום משמש גם במסכות גז: תוספת קטנה של Pd פועלת כאן כזרז פשוט לחמצון אוויר.

פלדיום: מחיר

אבל מה יותר יקר - פלדיום או זהב? פלטינה או פלדיום? השוואה של המחיר לגרם של כל אחת מהמתכות הללו (נכון לאמצע 2015) תעזור לענות על שאלה זו:

• זהב - 37.8 דולר
• פלטינה – 34.6 דולר
• פלדיום – 21.7 דולר
• כסף - $0.5

פלדיום הוא אחד היסודות של הטבלה המחזורית, חלק מקבוצת הפלטינה

ההיסטוריה של גילוי הפלדיום והתרחשותו בטבע, תכונות ביולוגיות, כימיות ופיזיקליות של פלדיום, שימוש בפלדיום בתעשיית התכשיטים, השקעות בפלדיום, ייצור פלדיום, עובדות על פלדיום

הרחב את התוכן

כווץ תוכן

פלדיום - הגדרה

פלדיום הואכבד מאוד ועמיד מאוד עקשן ו מתכת גמישה, שמגלגלים בקלות רבה לנייר כסף ומושכים אותו לחוט דק. מבחינת הצפיפות שלו, שהיא 12 גרם/סמ"ק, הפלדיום עדיין קרוב יותר לכסף, שצפיפותו היא 10.5 גרם/סמ"ק, מאשר לפלטינה הקשורה אליו (21 גרם/סמ"ק). פלדיום טבעי מורכב משישה איזוטופים יציבים: 102Pd (1.00%), 104Pd (11%), 105Pd (22%), 106Pd (27%), 108Pd (26%) ו-110Pd (11%). האיזוטופ הרדיואקטיבי הארוך והמלאכותי הוא 107Pd עם זמן מחצית חיים של יותר משבעה מיליון שנים. איזוטופים רבים של פלדיום נוצרים בכמויות קטנות על ידי ביקוע של גרעיני אורניום ופלוטוניום. בכורים גרעיניים מודרניים, טון אחד של דלק גרעיני עם קצב שריפה של 3% מכיל כ-1.5 קילוגרם של פלדיום.

פלדיום הואאחד היסודות של הטבלה המחזורית של הכימיה. אלמנטים על שם מנדלייב. בטבלה, לאלמנט זה יש מספר סידורי 46 והוא ממוקם בתקופה החמישית של האלמנטים.

פלדיום הואמתכת אצילה השייכת לקבוצת הפלטינה. הוא עצמו בעל צבע לבן-כסף.

פלדיום הואהיסוד הכימי היחיד עם מעטפת אלקטרונים חיצונית מלאה במיוחד. ישנם 18 אלקטרונים במסלול החיצוני של אטום הפלדיום.

פלדיום הואיסוד המשמש לעתים קרובות בייצור של זהב לבן או כבסיס של סגסוגת פלדיום. אפילו 1-2% פלדיום מספיקים כדי לתת לזהב גוון כסוף-לבן. אבל לרוב זהב לבן 14 קראט מכיל 13% פלדיום. היא מתאימה ביותר לשיבוץ יהלומים.

פלדיום הואאלמנט שיכול לשפר את התכונות נגד קורוזיה אפילו של מתכת כזו, עמידה בפני סביבות אגרסיביות, כמו טיטניום. תוספת פלדיום של 1% בלבד מגבירה את עמידות הטיטניום לחומצות גופריתיות וחומצות הידרוכלוריות.

פלדיום הואהחומר ממנו עשויות רוב המדליות המוענקות למדענים וספורטאים מצטיינים.

היסטוריה של גילוי הפלדיום

הפלדיום התגלה על ידי הרופא והכימאי האנגלי ויליאם וולסטון ב-1803 תוך כדי מחקר פלטינה גולמית שהובאה מדרום אמריקה, בחלק המסיס באקווה רג'יה. לאחר שהמיס את העפרה, וולסטון ניטרל את החומצה עם תמיסה של NaOH, ולאחר מכן הוא חילץ פלטינה מהתמיסה על ידי פעולת אמוניום כלוריד NH4Cl (משקעי אמוניום כלורופלטינט). לאחר מכן הוסיפו לתמיסה ציאניד כספית, שיצר פלדיום ציאניד. פלדיום טהור בודד מציאניד על ידי חימום. רק שנה לאחר מכן דיווח וולסטון לחברה המלכותית שהוא גילה פלדיום ועוד מתכת אצילה חדשה, רודיום, בפלטינה גולמית. וולסטון גזר את עצם שמו של היסוד החדש, פלדיום, משמו של כוכב הלכת הקטן פאלאס, שהתגלה זמן קצר לפני כן (1801) על ידי האסטרונום הגרמני אולברס.

היסוד הארבעים ושישה, בשל מספר מתכונותיו הפיזיקליות והכימיות המדהימות, מצא יישום נרחב בתחומים רבים של המדע והחיים. לפיכך, סוגים מסוימים של כלי זכוכית מעבדה עשויים מפלדיום, כמו גם חלקי ציוד להפרדת איזוטופי מימן. סגסוגות של פלדיום עם מתכות אחרות מוצאות יישומים בעלי ערך רב. לדוגמה, סגסוגות של האלמנט הארבעים ושישה עם כסף משמשות בציוד תקשורת (יצירת קשרים). ווסתי טמפרטורה וצמדים תרמיים משתמשים בסגסוגות של פלדיום עם זהב, פלטינה ורודיום. סגסוגות פלדיום מסוימות משמשות בתכשיטים, רפואת שיניים (תותבות), ואף משמשות לייצור חלקים לקוצבי לב.

כאשר מיושמים על פורצלן, אסבסט ותומכים אחרים, פלדיום משמש כזרז למספר תגובות חיזור, אשר נמצא בשימוש נרחב בסינתזה של מספר תרכובות אורגניות. זרז פלדיום משמש לטיהור מימן משאריות חמצן, כמו גם חמצן משאריות מימן. תמיסת פלדיום כלוריד היא אינדיקטור מצוין לנוכחות של פחמן חד חמצני באוויר. ציפוי פלדיום משמש על מגעים חשמליים כדי למנוע ניצוצות ולהגביר את עמידותם בפני קורוזיה (פלאדיזציה).

בתכשיטים, פלדיום משמש הן כמרכיב של סגסוגות והן בפני עצמו. בנוסף, בנק רוסיה טביע מטבעות הנצחה מפלדיום בכמויות מוגבלות מאוד. כמות קטנה של פלדיום משמשת למטרות רפואיות - הכנת תרופות ציטוסטטיות - בצורה של תרכובות מורכבות, בדומה לציס-פלטינה.

הכבוד לגלות את הפלדיום שייך לאנגלי וויליאם הייד וולסטון, שבודד מתכת חדשהמפלטינה גולמית במכרות דרום אמריקה בשנת 1803. מי זה האיש הזה ששמו ניתן למדליית הפלדיום הטהורה המוענקת מדי שנה על ידי האגודה הגיאולוגית של לונדון?

בסוף המאה השמונה עשרה, ויליאם וולסטון היה אחד מרופאים לונדוניים לא ברורים רבים שעבדו באזורים עניים של מעמד הפועלים. עבודה שלא הניבה הכנסה לא יכלה להתאים לצעיר אינטליגנטי ויוזם. באותם ימים, רופא היה צריך להיות בעל כישורים לא רק של רופא, אלא גם של רוקחות, אשר בתורו הניח ידע מצוין בכימיה. W.H. וולסטון התגלה ככימאי מצוין - בזמן שלמד פלטינה, הוא המציא דרך חדשהייצור כלי פלטינה והקים את ייצורו. ראוי להזכיר שבאותן שנים, כלי זכוכית פלטינה למעבדות כימיות היו הכרח, כי ההייפ סביב גילויים מדעייםהיה זהה לתקופת האלכימאים סביב אבן החכמים. לא במקרה בתחילת המאות ה-18 וה-19. כ-20 יסודות כימיים חדשים התגלו!

אין זה מפתיע שהמפעל החדש של האנגלי החל להביא לו הכנסה ניכרת, מספיק כדי לעזוב את העיסוק הרפואי הלא מבטיח שלו. המוצרים שיוצרו על ידי וולסטון היו מבוקשים הרבה מעבר לגבולות פוגי אלביון, מה שאיפשר לאנגלי בלי לדאוג נושא כסף, לעסוק במחקר כימי חדש. תוך כדי שיפור הטכניקה של זיקוק וטיהור פלטינה מזיהומים, הגיע הכימאי לרעיון של אפשרות קיומן של מתכות דמויות פלטינה.

הפלטינה שוולסטון נאלץ לעבוד איתה הייתה תוצר לוואי שהתקבל משטיפת חולות נושאי זהב ברפובליקה הקולומביאנית הרחוקה. בנוסף לזהב, הוא הכיל זיהומים כספית, שהיה צריך להיפטר מהם. הוא המיס פלטינה גולמית באקווה רג'יה, ואז הטיל רק פלטינה מהתמיסה - עם אמוניה טהורה במיוחד NH4Cl. זה היה אז שוולסטון ציין כי לתמיסה המשקעת יש גוון ורוד, שזיהומים כמו זהב וכספית לא יכלו לתת. על ידי הוספת אבץ לתמיסה הצבעונית, הכימאי השיג משקעים שחורים, שאותם ייבש ולאחר מכן המיס באקווה רג'יה. התברר שרק חלק מהאבקה השחורה התמוסס. לאחר דילול התרכיז במים, הוסיפה וולסטון ציאניד אשלגן, וכתוצאה מכך נוצרו משקעים כתומים בשפע, שעם חימום צבע אפור. המשקע האפור התמזג למתכת, אשר משקל סגוליהיה פחות מכספית. בהמסת המתכת שנוצרה בחומצה חנקתית, השיג וולסטון חלק מסיס, שהיה פלדיום, וחלק בלתי מסיס, ממנו בודד פלטינה נוספת - רודיום.

רודיום מקבל את שמו מהמילה היוונית ל"ורוד", מכיוון שמלחי רודיום נותנים לתמיסה צבע ורוד. באשר לפלדיום, וולסטון קרא לו לכבוד תגלית אסטרונומית שהתרחשה קודם לכן. זמן קצר לפני גילוי הפלדיום והרודיום (בשנת 1802), גילה האסטרונום הגרמני אולברס מערכת השמשכוכב לכת קטן וקרא לו פאלאס לכבוד אלת החוכמה היוונית העתיקה אתנה פאלאס.

מה עשה וולסטון לאחר גילוי היסוד החדש? הוא לא הודיע ​​על כך מיד, אלא הפיץ פרסומת אנונימית על מכירת מתכת הפלדיום החדשה בחנות של סוחר המינרלים פורסטר. המסר על מתכת אצילה חדשה - "כסף חדש" עניין רבים, כולל הכימאי ריצ'רד צ'נביקס. בהיותו בעל אופי אירי טיפוסי חם מזג ובלתי נשלט, צ'נביקס רצה לחשוף את "הטריק ההונאה" ולהזניח במחיר גבוה, קנה מטיל פלדיום והחל לנתח אותו.

עד מהרה הציע האירי שהמתכת אינה יסוד חדש כלל, אלא עשויה מפלטינה על ידי סיגוג שלה בכספית לפי שיטתו של המדען הרוסי א.א.מוסין-פושקין. צ'נביקס מיהר להביע דעה זו - תחילה בדוח שנקרא בפני חברי החברה המלכותית של לונדון, ולאחר מכן בעיתונות הרחבה יותר. בתגובה לכך הודיע ​​כותב הפרסומת האלמוני כי הוא מוכן לשלם 20 לירות שטרלינג לכל מי שיכול להכין באופן מלאכותי מתכת חדשה בשיטה שהציעה Chenevix. עם זאת, כימאים אחרים, וצ'נביקס עצמו, עם כל מאמציהם, לא הצליחו למצוא כספית או פלטינה בפלדיום...

רק זמן מה לאחר מכן, וולסטון הכריז רשמית שהוא המחבר של גילוי הפלדיום ותיאר את השיטה להשגתו מפלטינה גולמית. במקביל, הוא הכריז על גילויה ותכונותיה של מתכת פלטינה נוספת - רודיום. בנוסף, הוא אמר שהוא המוכר האנונימי של המתכת החדשה שמינה פרמיה להכנתה המלאכותית.

אדם כל כך מעניין ויוצא דופן היה ויליאם הייד וולסטון - רופא לונדוני לא ידוע וכימאי מפורסם בעולם - מגלה הפלדיום והרודיום.

מציאת פלדיום בטבע

פלדיום היא אחת המתכות הנדירות ביותר, הריכוז הממוצע שלו בקרום כדור הארץ הוא 1∙10-6% במסה, אך זה פי שניים מזהב הכלול בקרום כדור הארץ (5∙10-7%). ויליאם וולסטון נאלץ לחלץ פלדיום מגרגרי פלטינה מקומית קולומביאנית - המינרל היחיד הידוע באותה תקופה שהכיל פלדיום. כיום, גיאוכימאים יכולים למנות כ-30 מינרלים המכילים מתכת אצילה זו.

כמו פלטינה, היסוד הארבעים ושישה נמצא בצורה מקומית (בניגוד לשאר הפלטינואידים), והוא עשוי להכיל זיהומים של מתכות אחרות: פלטינה, זהב, כסף ואירידיום. במראה די קשה להבדיל אותו מפלטינה מקומית, אבל הוא הרבה יותר קל ורך ממנו. לעתים קרובות, פלדיום עצמו הוא טומאה בזהב או פלטינה מקוריים. כך התגלה פלדיום פלטינה המכיל 40% פלדיום בעפרות נורילסק, ובברזיל (מדינת Minas Gerais) נמצא זן נדיר מאוד ומעט נחקר של זהב מקומי - זהב פלדיום או פורפרציט. במראה, מינרל זה קשה מאוד להבדיל ממנו זהב טהור, כי הוא מכיל רק 10% פלדיום.

כשליש מהמינרלים המכילים פלדיום נחקרו בצורה גרועה, לחלקם אפילו אין שמות, זאת בשל העובדה שהמינרלים של כל מתכות הפלטינה יוצרים מיקרו-תכלילים בעפרות וקשה לגשתם למחקר. מינרל אחד כזה הוא אלופלדיום. המינרל הכסוף-לבן הזה עם ברק מתכתי הוא נדיר מאוד. כל המרכיבים של מינרל זה עדיין לא זוהו במלואם, אך ניתוח ספקטרלי הראה את התוכן של כספית, פלטינה, רותניום ונחושת בו. מינרלי הפלדיום המפורסמים ביותר הם palladite PdO, stannopalladite Pd3Sn2, stibiopalladite Pd3Sb (מכיל זיהומים PtAs2), braggite (Pd, Pt, Ni) S (16-20% פלדיום), potarite PdHg. האחרון מבין המינרלים הללו נמצא עוד בשנת 1925 במרבצי היהלומים של גינאה הבריטית. הרכבו נקבע על ידי ניתוח כימי קונבנציונלי: 34.8% Pd ו-65.2% Hg.

מרבצי המקום הגדולים ביותר של מתכות פלטינה (כולל פלדיום) ממוקמים ברוסיה - באורל. מדינות נוספות העשירות בפלדיום כוללות את ארצות הברית (אלסקה), קולומביה ואוסטרליה.

עם זאת, הספק העיקרי של היסוד הארבעים ושישה היה מרבצי עפרות ניקל ונחושת גופרתי, שבהם פלדיום הוא תוצר לוואי של עיבוד. אחרי הכל, התוכן שלו בעפרות כאלה גדול פי שלושה מהפלטינה עצמה, שלא לדבר על הלוויינים האחרים שלה. מרבצים גדולים של עפרות כאלה נמצאים באפריקה (טרנסוואל) ובקנדה. בארצנו, המרבצים העשירים ביותר של עפרות נחושת-ניקל ממוקמים באזור הארקטי (נורילסק, טלנאך).

פלדיום נמצא לא רק במעמקי הפלנטה שלנו, כפי שמעידים ניתוח כימי של "אורחים" בחלל. כך, במטאוריטי ברזל יש עד 7.7 גרם פלדיום לטון חומר, ובמטאוריטי אבן - עד 3.5 גרם. והוא התגלה על השמש בו זמנית עם הליום בשנת 1868.

אין זה מפתיע שברשותה המאגרים העשירים ביותר של עפרות מתכת פלטינה, רוסיה היא אחת היצרניות והיצואניות הגדולות בעולם של פלדיום, כמו גם פלטינה, ניקל ונחושת. ההנהגה בתחום זה בקרב חברות רוסיות שייכת ל-MMC Norilsk Nickel. מפעלים בבעלות החברה כורים מתכות יקרות ערך בחצי האי טיימיר וקולה. פיתוח המרבצים בשטח קרסנויארסק נמצא בעיצומו. מאמינים כי המרבץ של חצי האי טיימיר הוא אחד העשירים בעולם מבחינת תכולת הפלדיום בעפרות גופרתי. מסיבה זו, חברת נורילסק ניקל היא הבעלים של עתודות הפלדיום הגדולות בעולם.

תכונות ביולוגיות של פלדיום

מדענים בהחלט לא יכולים לומר דבר על תפקיד ביולוגיפלדיום באורגניזמים חיים, אולי מחקרים נוספים על תכונות הפלטינה הזו יחשפו את משמעותו בתהליכים ביולוגיים מסוימים.

עם זאת, תפקידו של אלמנט זה ברפואה הוא די גדול. כך, במדינות מסוימות (כולל רוסיה), משתמשים בכמות מסוימת של פלדיום להשגת תרופות ציטוסטטיות - בצורה של תרכובות מורכבות, בדומה לציס-פלטינה. מיד לאחר גילויו של רוזנברג את ההשפעה הציטוסטטית של פלטינה, מדענים ברחבי העולם החלו לחקור תופעה זו ולסנתז תרכובות פלטינה יעילות ובטוחות יותר ויותר למטרות רפואיות. בשנים האחרונות מנסים המכונים הרפואיים המובילים בעולם וחברות גדולות למצוא תרופות ביו-אקטיביות בין שאר תרכובות קבוצת הפלטינה, כולל פלדיום. המתכת האצילה הזו הורגת ומאטה את צמיחתם של תאים סרטניים לא גרועים יותר מפלטינה, אבל היא רעילה כמעט פי עשרה. תרופות נגד גידולים המבוססות על פלדיום עוברות את הניסויים הקליניים האחרונים ועשויות להיות בשימוש בקרוב על ידי אונקולוגים.

מטרה חשובה נוספת של פלדיום וסגסוגותיו קשורה לתאימות הביולוגית הגבוהה של מתכת זו - ייצור של מכשירים רפואיים, חלקים של קוצבי לב ותותבות. כבר היום, השימוש בסגסוגות מסורתיות שאינן יקרות ערך המבוססות על קובלט, ניקל וכרום לרפואת שיניים אורטופדית מופחת באופן משמעותי עקב מקרים תכופים של תגובות שליליות במספר מטופלים הרגישים להשפעת מתכות בסיס.

מה יחליף חומרים מיושנים? התשובה ברורה - סגסוגות של מתכות אצילות, כולל מתכות מקבוצת פלטינה ופלדיום בפרט. סגסוגת אחת כזו היא palladent ("סופרפל"), המכילה 60% פלדיום ו-10% זהב. לסגסוגת צבע מתכתי אפור-כסף יפהפה, מאפייני חוזק אמינים ותואמת ביולוגית. בכירורגיית פה ולסת הוא משמש לייצור גשרים מורחבים. סגסוגת נוספת המכילה פלדיום היא פלגודנט ("Super KM"). 98% מורכב ממתכות אצילות (למעט פלדיום מכיל זהב ופלטינה), יש צבע צהוב בהירומיועד לייצור תותבות מוצקות, שיבוץ, חצאי כתרים, גשרים, בעיקר בציפוי קרמי או זכוכית-קרמי.

פלדיום משמש גם את תעשיית המזון. לאחר שהתברר במספר מדינות שניקל הוא הגורם לעלייה באלרגיות בקרב האוכלוסייה, רבים האשימו מנות שעשויות מחומר זה. עם זאת, מחקרים שלאחר מכן הפריכו השערה זו וקבעו הסיבה האמיתיתתגובה אלרגית - ניקל נמצא במזון, או ליתר דיוק במרגרינה העשויה משמן צמחי. העובדה היא שעל פי התהליך הטכנולוגי, השמן חייב להפוך למוצק לשם כך הוא עובר הידרוגן, כלומר, המולקולות רוויות במימן באמצעות זרז. ניקל שיחק את התפקיד הזה במשך זמן רב. כדי להעצים את התהליך, מערבבים באינטנסיביות את אבקת הזרז שמן צמחיבטמפרטורות גבוהות, ואז הזרז מוסר על ידי סינון, עם זאת, ניקל לא מוסר לחלוטין, ואם מתרחש כשל בתהליך, אז כמות גדולה למדי של אלרגן זה נכנס למוצר הסופי.

בעיה זו נפתרה הודות לפיתוחים של מדענים מהמכון הפטרוכימי על שם A.V. Topchieva. הם הצליחו ליצור זרז המבוסס על פלדיום הנתמך על תחמוצת אלומיניום. הקדמה זו אפשרה לפתור מספר בעיות בו-זמנית: פלדיום אינרטי ובטוח לבני אדם, בנוסף, הוא יעיל פי כמה מניקל, מה שאומר שהוא נחוץ פי אלפי מונים פחות. ישנם יתרונות נוספים של זרז פלדיום - קל יותר להסיר אותו מהמוצר הסופי ומבנה המולקולות של האחרון "מפוענח" על ידי הגוף ביתר קלות מאשר במקרה של זרז ניקל, ולכן מרגרינה "פלדיום". קל יותר לעיכול.

פלדיום היא מתכת פלטינה אצילית בצבע לבן-כסף עם סריג מעוקב במרכז הפנים כמו נחושת (a = 0.38902 ננומטר, z = 4). בהיותו חלק מהשלישייה הראשונה של מתכות מקבוצת הפלטינה, הפלדיום עדיין דומה יותר במראהו לכסף מאשר לפלטינה. יחד עם זאת, כל שלוש המתכות דומות מאוד במראה, אך לא ניתן לומר את אותו הדבר לגבי צפיפותן. בהיבט זה, פלדיום (צפיפות 12.02 גרם/סמ"ק) קרוב הרבה יותר לכסף (10.49 גרם/סמ"ק) מאשר לפלטינה (21.5 גרם/סמ"ק).

בנוסף לעובדה שהיסוד הארבעים ושישה הוא הקל מבין מתכות הפלטינה, הוא גם המתיך שבהם - נקודת ההיתוך של Pd היא 1,552 מעלות צלזיוס, בעוד שנקודת ההיתוך של פלטינה (Pt) היא 1,769 מעלות. C, נקודת ההיתוך של רודיום (Rh) 1,960 מעלות צלזיוס, נקודת ההיתוך של רותניום (Ru) היא 2,250 מעלות צלזיוס, עבור אירידיום (Ir) נקודת ההיתוך היא 2,410 מעלות צלזיוס, ונקודת ההיתוך של אוסמיום (Os) עולה על 3,000 מעלות צלזיוס. המצב הוא זהה עם נקודת הרתיחה של מתכות פלטינה - הנמוכה ביותר היא לפלדיום (3,980 מעלות צלזיוס), לרודיום ולפלטינה כ-4,500 מעלות צלזיוס, לרותניום כ-4,900 מעלות צלזיוס, ולאירידיום (5,300 מעלות צלזיוס) ואוסמיום. (5,500 מעלות צלזיוס) נקודות הרתיחה הגבוהות ביותר של כל הפלטינואידים.

מאפייני טמפרטורה אחרים של האלמנט הארבעים ושישה: קיבולת חום (בטמפרטורה של 0 מעלות צלזיוס) 0.058 cal/(g∙°C) או 0.243 kJ/(kg∙K); מוליכות תרמית 0.17 cal/(cm∙sec∙°C) או 71 W/(m∙K). מקדם ההתפשטות התרמית הליניארי ב-0 מעלות צלזיוס הוא 11.67∙10-6.

הדמיון במראה הפלדיום לכסף ולפלטינה, יכולת הליטוש שלו היטב, העמידות בפני קורוזיה וכתוצאה מכך חוסר הכתמה - כל התכונות הללו הפכו את היסוד הארבעים ושישה לאחת ממתכות התכשיטים. במסגרת פלדיום, אבנים יקרות בולטות ביעילות. שעונים במארזים מזהב לבן פופולריים מאוד. נראה מה הקשר לפלדיום? העובדה היא, "זהב לבן" עבור קופסאות שעונים הוא זהב שהולבן על ידי תוספת של פלדיום. היכולת של פלדיום "להלבין" כמויות גדולות של זהב ידועה. לפלדיום יש השפעה מועילה גם על מתכות אחרות. לפיכך, התוספת שלה לטיטניום (פחות מ-1%) יכולה להפוך את המתכת הזו לסגסוגת עמידה לחלוטין בפני סביבות אגרסיביות. טיטניום טהור מסוגל לעמוד בפני אקווה רג'יה וחומצה חנקתית, אך אינו יציב לחומצות הידרוכלוריות וגופרית מרוכזות. סגסוגת פלדיום, טיטניום עומד בשלווה על השפעתם.

כמו פלטינה, פלדיום היא מתכת רקיעה וניתנת לגימור שניתן לרתך, לגלגל, לשרטט, להחתים ולשרטט בקלות גם בטמפרטורת החדר. עבור פלדיום מחומם, איכויות אלה משופרות ממנו ניתן להשיג את היריעות הדקות ביותר, תיל וצינורות ללא תפרים באורך ובקוטר הנדרשים. קשיות ברינל 49 kgf/mm2. מודול האלסטי הרגיל עבור האלמנט הארבעים ושישה הוא 12600 kgf/mm2. התארכות בשבירה 24-30%. חוזק מתיחה 18.5 kgf/mm2. ראוי לציין כי המאפיינים המכניים של פלדיום אינם קבועים, וזה חשוב לטכנולוגיה. אז אחר כך עבודה קרההקשיות של מתכת זו עולה פי 2-2.5, אך פוחתת לאחר חישול. תוספות של מתכות קשורות משפיעות גם על תכונות הפלדיום: תוספת של 4% רותניום ו-1% רודיום מכפילה את חוזק המתיחה!

כמו כל מתכות הפלטינה, הפלדיום הוא פרמגנטי, הרגישות המגנטית שלו χs∙10-6 (בטמפרטורה של 18 מעלות צלזיוס) שווה ל-5.4 יחידות אלקטרומגנטיות. ההתנגדות החשמלית ב-0°C היא 10 Ohm∙cm∙10-6. לפלדיום יש יכולת ייחודית לספוג מימן: בנפח אחד של פלדיום ב תנאים רגיליםיותר משמונה מאות נפחים של מימן מומסים. במקרה זה, האלמנט שומר על המראה המתכתי שלו, אך נסדק והופך שביר.

לפני תיאור התכונות הכימיות של פלדיום, יש צורך להזכיר כי זהו היסוד היחיד עם מעטפת אלקטרונים חיצונית מלאה במיוחד: ישנם 18 אלקטרונים במסלול החיצוני של אטום הפלדיום. מה החשיבות של עובדה זו? העובדה היא שעם מבנה כזה, לאטום פשוט לא יכול אלא להיות בעל ההתנגדות הכימית הגבוהה ביותר. לכן, אפילו הפלואור ההרסני אינו משפיע על פלדיום בתנאים רגילים. בתרכובות, פלדיום יכול להיות דו-, תלת- וארבע-ערכי, לרוב דו ערכי. יחד עם זאת, היסוד הארבעים ושישה הוא הפעיל ביותר מבין מתכות הפלטינה, הדומה בתכונות הכימיות לפלטינה. באוויר, פלדיום יציב עד לטמפרטורה של 300-350 מעלות צלזיוס/

מעניין, לאחר ש"עבר" את הסף של 850 מעלות צלזיוס, תחמוצת פלדיום PdO מתפרקת למתכת ולחמצן, ובטמפרטורה זו הפלדיום המתכתי הופך שוב לעמיד בפני חמצון.

פלדיום אינו מגיב עם מים, חומצות מדוללות, אלקליות או הידרט אמוניה. זה מוסבר על ידי מיקומו של היסוד הארבעים ושישה בסדרת הפוטנציאלים הסטנדרטיים, שבו הוא נמצא מימין למימן. בטמפרטורת החדר, פלדיום מגיב עם ברום רטוב וכלור.

בטמפרטורות של 500 מעלות צלזיוס ומעלה, היסוד הארבעים ושישה יכול לקיים אינטראקציה עם פלואור וחומרי חמצון חזקים אחרים, כמו גם עם גופרית, סלניום, טלוריום, ארסן וסיליקון.

האינטראקציה של פלדיום עם מימן מאוד מעניינת - המתכת מסוגלת לספוג כמויות גדולות של גז זה (בטמפרטורת החדר, נפח אחד של פלדיום סופג עד 950 נפחים של מימן) עקב היווצרות תמיסות מוצקות עם עלייה ב- פרמטר סריג קריסטל. מימן נמצא במתכת בצורה אטומית ובעל פעילות כימית גבוהה. ספיגת נפח גדול של מימן אינה מותירה את חותמה על הפלדיום - המתכת מתנפחת, מתנפחת ונסדקת. הגז הנספג מוסר בקלות מפלדיום כאשר הוא מחומם ל-100 מעלות צלזיוס בוואקום.

בנוסף לקליטת מימן, לפלדיום יש את התכונה להעביר את הגז הזה דרך עצמו. לכן, אם מימן נשאב בלחץ לתוך כלי עשוי פלדיום, ואז המיכל האטום מחומם, אז המימן "יזרום החוצה" מכלי הפלדיום דרך הקירות, כמו מים דרך מסננת. ב-240 מעלות צלזיוס עוברים 40 סנטימטר מעוקב של מימן בכל סנטימטר רבוע של לוח פלדיום בעובי מילימטר בדקה אחת, ועם עליית הטמפרטורה חדירות המתכת הופכת למשמעותית עוד יותר.

כמו כל מתכות פלטינה, פלדיום יוצר תרכובות מורכבות רבות. קומפלקסים של פלדיום דו ערכי עם אמינים, אוקסימים, תיאוריאה ותרכובות אורגניות רבות אחרות הם בעלי מבנה שטוח ומרובע וזה שונה מתרכובות מורכבות של פלטינואידים אחרים. הם יוצרים כמעט תמיד קומפלקסים אוקטהדרליים מגושמים. המדע המודרני מכיר יותר מאלף תרכובות קומפלקס פלדיום. חלקם מביאים יתרונות מעשיים - לפחות בייצור הפלדיום עצמו.

זה ידוע כי פלדיום משמש לעתים קרובות על ידי תכשיטנים בסגסוגות עם מתכות יקרות אחרות. לפיכך, סגסוגות של 583 ו-750 דגימות, הנקראות "זהב לבן", יכולות להכיל עשרה אחוזים פלדיום או יותר. בארצנו, הממשלה קבעה רשמית סימני היכר של פלדיום של 500 ו-850. סימני היכר אלו הם הנפוצים ביותר בתכשיטים.

תקן פלדיום פופולרי נוסף הוא 950. זאת בשל העובדה שטבעות נישואין עשויות ממתכת זו כחלופה לטבעות זהב לבן בציפוי רודיום. העובדה היא שרודיום מתפוגג די מהר מפני השטח של הטבעת, ולא כולם יוכלו לחדש את הציפוי היקר מדי שנה. טבעות פלדיום הן בעלות מראה זהה בדיוק לזה של זהב, אך אינן מצריכות חידוש שנתי. בנוסף לסגסוגות פלדיום סטנדרטיות, ייצור תכשיטים משתמש לפעמים בתרכובות דקורטיביות של פלדיום עם אינדיום, היוצרות סכמת צבעיםמזהוב ועד לילך. עם זאת, מוצרים העשויים מסגסוגת כזו הם נדירים מאוד.

בשנת 1988, מטבעות של 25 רובל נטבעו מפלדיום בפעם הראשונה בסדרה "יום השנה ה-1000 למטבעות רוסיים עתיקים, ספרות, אדריכלות והטבלה של רוס". המטבע במשקל 31.1 גרם מהתקן הגבוה ביותר 999 מתאר אנדרטה לנסיך ולדימיר סביאטוסלבוביץ' בקייב. בבאזל בתערוכה הבינלאומית הנומיסמטית זכתה הסדרה הזו להכרה התוכנית הטובה ביותרשל השנה, קבלת הפרס הראשון על איכות הביצוע.

שחרור מטבעות כאלה היה מוגבל ולא נמשך זמן רב, מסיבה זו יש למטבעות ערך אספנות גבוה. היקרים ביותר הם שתי סדרות של מטבעות (הונפקו 1993-1994): "הטיול הרוסי הראשון מסביב לעולם. 1803-1806" - "הסלופ "נאדז'דה"" עם דיוקנו של I.F. Krusenstern, "הסלופ "נווה" (Yu.F. Lisyansky)." סדרה שנייה "המשלחת הראשונה לאנטרקטיקה הרוסית. 1819-1821" - "Sloop "Mirny" (M.P. Lazarev)", "Sloop "Vostok" (F.F. Bellingshausen)". כמו כן מוצגים מטבעות מסדרת "תרבות רוסיה ועולם" - "א. רובלב", "מ. פ' מוסורגסקי", מטבעות מסדרת "הבלט הרוסי" ומוקדשים למלכים רוסיים.

ישנם פרסים ופרסים רבים בעולם המוענקים למדענים מצטיינים. יש מדליה על שם וויליאם הייד וולסטון, עשויה פלדיום טהור. פרס זה הוקם לפני כמעט מאתיים שנה (1831) על ידי האגודה הגיאולוגית של לונדון והיה עשוי בתחילה מזהב. רק בשנת 1846, המטלורג האנגלי המפורסם ג'ונסון חילץ פלדיום טהור מזהב פלדיום ברזילאי, שנועד אך ורק לייצור מדליה זו. אלו שזכו במדליית וולסטון כללו את צ'ארלס דרווין, ובשנת 1943 הוענק המדליה למדען הסובייטי האקדמי אלכסנדר יבגנייביץ' פרסמן על מחקריו המינרלוגיים והגיאוכימיים יוצאי הדופן. כעת המדליה הזו נשמרת במוזיאון ההיסטורי הממלכתי.

עם זאת, זו לא מדליית הפלדיום היחידה. השני, הוענק על עבודה יוצאת דופן בתחום האלקטרוכימיה ותורת תהליכי הקורוזיה, הוקם על ידי האגודה האמריקאית לאלקטרוכימיה. בשנת 1957, פרס זה הכיר בעבודותיו של האלקטרוכימאי הסובייטי הגדול ביותר, האקדמיקאי א.י.

היתרונות של ויליאם וולסטון כוללים לא רק את גילוי הפלדיום (1803) ורודיום (1804), ייצור הפלטינה הטהורה הראשונה (1803), אלא גם את גילוי הקרינה האולטרה סגולה, ללא תלות באי. ריטר. בנוסף, וולסטון עיצב רפרקטומטר (1802) וגוניומטר (1809).

תעשיית הפלדיום ברוסיה הופיעה מאוחר יחסית. רק בשנת 1922 ייצר בית הזיקוק הממלכתי את המנה הראשונה של פלדיום מזוקק רוסי. זה סימן את תחילת הייצור התעשייתי של פלדיום בארצנו.

ידוע שפלדיום יכול לשפר את תכונות האנטי קורוזיה של מתכת כזו שעמידה בפני סביבות אגרסיביות כמו טיטניום. תוספת פלדיום של 1% בלבד מגבירה את עמידות הטיטניום לחומצות גופריתיות וחומצות הידרוכלוריות. אז, במשך שנה של חשיפה לחומצה הידרוכלורית, צלחת של הסגסוגת החדשה מאבדת רק 0.1 מילימטרים מעוביה, בעוד טיטניום טהור מתדלדל ב-19 מילימטרים באותה תקופה. לתמיסת סידן כלורי אין השפעה על הסגסוגת כלל, בעוד שטיטניום מאבד עד שני מילימטרים בשנה בסביבה אגרסיבית. מה הסוד של סגסוגת כזו? העובדה היא שהחומצה מקיימת אינטראקציה בעיקר עם פלדיום ומיד פני השטח של המרכיב השני של הסגסוגת מכוסים בסרט תחמוצת דק - החלק, כביכול, מתלבש מעיל מגן. תופעה זו כונתה על ידי מדענים פאסיבציה עצמית (הגנה עצמית) של מתכות.

אחר מאוד רכוש יקר ערךפלדיום הוא המחיר הנמוך יחסית שלו. אז בסוף שנות השישים של המאה הקודמת זה עלה בערך פי חמישה פחות מפלטינה. עם הזמן עלה מחירו של היסוד הארבעים ושישה, אך גם המחירים של מתכות אצילות אחרות עלו. איכות זו של פלדיום היא שהופכת אותו למבטיחה ביותר מכל מתכות הפלטינה, מה שמרחיב את היקף השימוש בו.

פלדיום, כמו מתכות פלטינה אחרות, הוא זרז מצוין. בנוכחותו הם מתחילים וממשיכים טמפרטורות נמוכותתגובות רבות וחשובות מעשית, למשל, תהליכי הידרוגנציה של שומנים ופיצוח שמן. פלדיום מאיץ את תהליכי ההידרוגנציה של מוצרים אורגניים רבים הרבה יותר מאשר זרז מוכח כמו ניקל. היסוד הארבעים ושישה משמש כזרז בייצור אצטילן, תרופות רבות, גופרית, חנקנית, חומצות אצטית, דשנים, חומרי נפץ, אמוניה, כלור, סודה קאוסטית ומוצרים אחרים של סינתזה אורגנית.

בציוד ייצור כימי, זרז פלדיום משמש לרוב בצורה של "שחור" (במצב מפוזר דק, פלדיום, כמו כל מתכות הפלטינה, הופך לשחור) או בצורה של תחמוצת PdO (במכשירי הידרוגנציה). מאז שנות השבעים של המאה ה-20, פלדיום נמצא בשימוש פעיל על ידי תעשיית הרכב בזרזים לשריפת גזי פליטה (מנטרלים). אגב, מנטרלים נחוצים לא רק לניקוי גזי פליטה של ​​מכוניות, אלא גם לניקוי כל פליטת גזים, למשל, בתחנות כוח תרמיות. מתקנים תעשייתיים למטרה זו משמשים בארה"ב, חלק ממדינות האיחוד האירופי וביפן.

בשל העובדה שמימן מתפזר באופן פעיל דרך פלדיום, האחרון משמש לטיהור עמוק של מימן. בלחץ קל, הגז מועבר דרך צינורות פלדיום, סגורים בצד אחד, מחוממים ל-600 מעלות צלזיוס. מימן עובר במהירות דרך הפלדיום, וזיהומים (אדי מים, פחמימנים, חמצן, חנקן) נשמרים בצינורות. כדי להפחית את עלות התהליך, לא משתמשים בפלדיום טהור, אלא בסגסוגות שלו עם מתכות אחרות (כסף, איטריום).

יישומים של פלדיום בתעשיית האלקטרוניקה

פלדיום וסגסוגותיו נמצאים בשימוש נרחב באלקטרוניקה לציפויים עמידים לסולפידים. כמות מסוימת של מתכת זו משמשת לייצור rheochords התנגדות דיוק גבוה (ציוד תעופה וחלל וצבאי), כולל בצורה של סגסוגת עם טונגסטן (לדוגמה, PdV-20M). בצורתו הטהורה, פלדיום הוא חלק מקבלים קרמיים, עם ביצועים גבוהיםיציבות טמפרטורה של מיכלים, המשמשים בייצור של זימונים, טלפונים ניידים, מחשבים, טלוויזיות עם מסך רחב ומכשירים אלקטרוניים אחרים. פלדיום כלוריד PdCl2 משמש כחומר מפעיל במתכת גלוונית של דיאלקטריות - בפרט, שקיעת נחושת על פני השטח של לרבדים בייצור מעגלים מודפסים באלקטרוניקה.

האלמנט הארבעים ושישה נחוץ גם בתכשיטים, הן כמרכיב של סגסוגות והן בפני עצמו. לדוגמה, המושג הידוע של "זהב לבן" מתייחס לסגסוגת של זהב, פלדיום וכמה יסודות אחרים. לדוגמה, "זהב לבן" של תקן 583 מכיל 13% פלדיום, ומתכת יקרה לבנה בתקן 750 יש את ההרכב הבא: Au - 75%, Ag - 4%, Pd - 21% (לדוגמה זו ההרכב עשוי להשתנות) . תכשיטי פלדיום "טהור" מכילים תערובת של 5% רותניום.

שימוש בפלדיום בחיי היומיום

פלדיום משמש לייצור כלי כימי מיוחדים (לדוגמה, לייצור חומצה הידרופלואורית) - קוביות זיקוק, כלים, חלקי משאבה, רטורטים. חלק מהמתכת מושקע בייצור חלקים עמידים בפני קורוזיה של מכשירי מדידה בעלי דיוק גבוה.

בתעשיית הזכוכית, סגסוגות פלדיום משמשות בכור היתוך להמסת זכוכית ובמתקים לייצור חוטי משי וחוטי ויסקוזה מלאכותיים.

שימוש בפלדיום ברפואה

פלדיום וסגסוגותיו משמשים גם ברפואה - ייצור של מכשירים רפואיים, חלקים לקוצבי לב ותותבות. במדינות מסוימות משתמשים בכמות קטנה של פלדיום להשגת תרופות ציטוסטטטיות - בצורה של תרכובות מורכבות, בדומה לציספלטין.

יישום פלדיום בתעשיית התכשיטים

פלדיום יפה בדרכו שלו, מלטש היטב, אינו מכתים ואינו רגיש לקורוזיה. במסגרת פלדיום בולטות ביעילות אבנים יקרות, במיוחד יהלומים. כיום, תכשיטים עשויים פלדיום, כמו גם זהב לבן, פופולריים מאוד. כאן יש להבין את "זהב לבן" במובן המילולי של המילה: זהב מולבן בתוספת פלדיום. פלדיום יכול "להלבין" כמעט פי שש מכמות הזהב.

פלדיום לא נתפס לעתים קרובות כבסיס לתכשיטים - מתכת יקרה זו משמשת כמרכיב מסגסוגות שונות של תכשיטים. הוא משמש לעתים קרובות בייצור של זהב לבן או כבסיס של סגסוגת פלדיום. העובדה היא שאפילו 1-2% פלדיום מספיקים לזהב כדי לקבל גוון כסוף-לבן (תוסף הניקל מספק צבע צהבהב, ורודיום נותן גוון כחול קל). אבל לרוב זהב לבן 14 קראט מכיל 13% פלדיום. זה מושלם לשיבוץ יהלומים.

וכאשר מוסיפים לפלטינה, פלדיום מספק גמישות למתכת. המתכת עצמה רכה מכדי לשמש בצורתה הטהורה. לכן, סגסוגות הן הפתרון האופטימלי ביותר עבור מתכת אצילה זו, כמו גם עבור אחרים.

בטבע, פלדיום נמצא יחד עם פלטינה ניתן להפיקו באמצעות טכנולוגיה מיוחדת. במראה, פלדיום דומה לכסף. בשנת 1803 הוא נקרא "כסף חדש" בגלל הגוון הכסוף שלו. עם זאת, כאן מסתיים הדמיון - התכונות הכימיות והפיזיקליות-מכניות של כסף ופלדיום שונות כמו שמיים וארץ. למרות שפלדיום אינו מתחמצן באוויר ואינו חשוף לגורמים חיצוניים, הוא מומס בקלות בחומצות חנקתיות וגופרית. באופן כללי, אפשר לציין את הגמישות יוצאת הדופן שלו - מגרם אחד של פלדיום אפשר לשלוף את החוט הארוך ביותר ולגלגל את הסדין הדק ביותר.

לכן, פלדיום רקיע מצא יישום בתעשיית האלקטרוניקה, בייצור מכשירים, וכמובן, בתעשיית התכשיטים. בשווקי העולם, פלדיום מופיע יחד עם זהב, כסף ופלטינה.

במהלך הייצור תכשיטלא משתמשים בפלדיום טהור, אלא בסגסוגת שלו עם יסודות כימיים שונים, הנפוצים שבהם הם ניקל, קובלט ורותניום. ממשלת רוסיה הקימה רשמית 500 ו-850 דגימות פלדיום. אלו הם סימני ההיכר הנפוצים ביותר שנמצאים על רוב התכשיטים.

בנוסף, 950 סימן היכר הוא מאוד פופולרי, ממנו עשויות לעתים קרובות טבעות נישואין, כחלופה לזהב לבן עם ציפוי רודיום. הרודיום מתפוגג במהירות עם מגע מתמיד עם עור הידיים, והליכה לסדנת תכשיטים מדי שנה לחידוש הציפוי אינה מקובלת על כולם. לטבעות פלדיום יש מראה בדיוק כמו טבעות זהב, אך אין צורך לטפל בהן כל שנה.

שימוש בפלדיום בתור כסף

ייצורם הושלם לפני מספר שנים ולא נמשך זמן רב, כך שלמטבעות אלו יש ערך אספנים גבוה. הסדרה "הטיול הרוסי הראשון מסביב לעולם. 1803-1806" - "Sloop "Nadezhda"" עם דיוקן של I.F. קרוזנשטרן, "הסלופ "נבה" (Yu.F. Lisyansky)" והסדרה "המשלחת הרוסית לאנטארקטיקה הראשונה. 1819-1821" - "Sloop "Mirny" (M.P. Lazarev)", "Sloop "Vostok" (F.F. Bellingshausen)". איכות המטבע היא "הוכחה", תכולת המתכת הטהורה במטבע היא 31.1 גרם, הערך הוא 25 רובל, שהונפקו בשנים 1993-94. כמו כן מוצגים מטבעות מסדרת "רוסיה ותרבות העולם" - "א רובלב", "מ.פ. מוסורגסקי", מטבעות מסדרת "הבלט הרוסי" ומוקדש למלכים רוסיים. הכמות מוגבלת. בנוסף לנדירותם, מטבעות פלדיום יכולים לשמש ככלי להשקעה במשחקים - מאז 1997, מחירי הפלדיום בשוק העולמי נעים בין 150 ל-1,000 דולר לאונקיה.

רבע מאה לאחר מכן הופיעה ההודעה הבאה בכתב העת Mining Journal שפורסם ברוסיה: "בשנת 1822 קיבל ג' בראנט הוראה מממשלת ספרד לטהר ולהפוך למטילים את כל הפלטינה שנאספה באמריקה במשך שנים רבות. בהזדמנות זו, תוך עיבוד של יותר מ-61 פאונד של פלטינה גולמית, הוא הפריד שניים ורבע פאונד של פלדיום, מתכת שהתגלתה על ידי וולסטון, ובשל נדירותה הקיצונית, ערכה פי חמישה וחצי מזהב".

כיום, כאשר התוכן של כל היסודות בקרום כדור הארץ חושב בדיוק יחסי, ידוע שיש בו בערך פי עשרה יותר פלדיום מזהב. עם זאת, הרזרבות הכוללות של פלדיום, כמו מתכות אחרות מקבוצת פלטינה, הן דלות למדי - רק 5-10 - 6%, אם כי גיאוכימאים יכולים למנות כ-30 מינרלים המכילים יסוד זה. שלא כמו פלטינואידים אחרים, פלדיום, כמו הפלטינה עצמה, נמצא גם במצב הילידים. ככלל, הוא מכיל זיהומים של פלטינה, אירידיום, זהב וכסף. לעתים קרובות פלדיום עצמו נמצא בטבע כתערובת לפלטינה או זהב מקומיים. בברזיל, למשל, נמצא זן נדיר של זהב מקומי (פורפרציט), המכיל 8 - 11% פלדיום.

מכיוון שמרבצי סחף של פלדיום נדירים למדי, חומרי הגלם העיקריים לייצורו הם עפרות ניקל ונחושת גופרתי. הפלדיום, לעומת זאת, ממלא תפקיד צנוע כתוצר לוואי של עיבוד עפרות, אבל זה לא הופך אותו לפחות בעל ערך. בטרנסוואל ובקנדה יש ​​מרבצים גדולים של עפרות כאלה. ולאחרונה יחסית גילו גיאולוגים סובייטים מרבצים נרחבים של עפרות נחושת-ניקל באזור נורילסק, המתאפיינים בנוכחות של מתכות פלטינה, בעיקר פלדיום.

יסוד זה נמצא לא רק על הפלנטה שלנו - הוא נמצא גם על גרמי שמיים אחרים, כפי שמעיד הרכב המטאוריטים. כך, במטאוריטי ברזל יש עד 7.7 גרם פלדיום לטון חומר, ובמטאוריטי אבן - עד 3.5 גרם. כולם יודעים שיש כתמים על השמש. אבל מה יש על השמש

יש פלדיום, כנראה שלא כולם יודעים. מדענים גילו שם פלדיום במקביל להליום, עוד ב-1868.

למרות העובדה שהפלדיום כבד בערך פי אחד וחצי מברזל, בקרב "עמיתיו" מתכות קבוצת הפלטינה הוא ידוע כקל משקל: במונחים של צפיפות. (12 גרם/סמ"ק) הוא נחות משמעותית לאוסמיום (22.5), אירידיום (22.4) ופלטינה (21.45). הוא גם נמס בטמפרטורה נמוכה יותר (1552 מעלות צלזיוס) ממתכות אחרות מקבוצת פלטינה. פלדיום מעובד בקלות אפילו בטמפרטורת החדר. ומכיוון שהוא די יפה, מצחצח היטב, אינו מכתים או משחית, תכשיטנים לקחו אותו ברצון לעבודה: למשל, הם מייצרים ממנו מסגרות לאבנים יקרות.

אנחנו כבר רגילים לקלישאות עיתונים כמו " זהב שחור" - כך הם קוראים שמן, "זהב רך" - פרווה, "זהב ירוק" - יער. כשאנשים מדברים על "זהב לבן", הם בדרך כלל מתכוונים לכותנה. אבל מסתבר שזהב יכול להיות לבן במובן המילולי ביותר: אפילו תוספות קטנות של פלדיום מסירות את הצהבהבות מה"פנים" של הזהב ומעניקות לו גוון לבן יפהפה. שעונים, הגדרות לאבנים יקרות, צמידים מזהב לבן מרשימים מאוד.

ההיכרות עם פלדיום לטיטניום הייתה מאוד נעימה. ידוע שמתכת זו מאופיינת בעמידות גבוהה בפני קורוזיה: אפילו "טורפים" אוכלי כל כמו אקווה רג'יה או חומצה חנקתית לא יכולים "לחגוג" על טיטניום, אבל בהשפעת חומצות הידרוכלוריות וגופרית מרוכזות היא עדיין נאלצת לתאם. אבל אם זה מעט "ויטמין" עם פלדיום (התוספת היא פחות מ 1%), אז היכולת של טיטניום להתנגד לחומרים מחמצנים אלה עולה בחדות. הסגסוגת הזו כבר השתלטה על ידי המפעלים שלנו: ציוד לכימיקלים, גרעיניים, תעשיית השמן. במהלך שנה בחומצה הידרוכלורית, צלחת של הסגסוגת החדשה מאבדת רק 0.1 מילימטר מעוביה, בעוד טיטניום טהור "מאבד" ב-19 מילימטרים באותה תקופה. הסגסוגת אינה קשוחה כלל לתמיסה של סידן כלורי, וטיטניום ללא תערובת של פלדיום צריך לתת מחווה שנתית לתוקפן הזה - יותר משני מילימטרים.

איך פלדיום מצליח להשפיע כל כך טוב על טיטניום? הסיבה לכך התבררה כתופעה שהתגלתה לאחרונה של מה שנקרא הפסיבציה עצמית (הגנה עצמית) של מתכות על ידי מדענים: אם ממש מיקרומינונים של מתכות אצילות - פלדיום, רותניום, פלטינה - מוכנסות לסגסוגות המבוססות על טיטניום , ברזל, כרום או עופרת, אזי העמידות של הסגסוגות בפני קורוזיה עולה במאות, אלפים ואפילו עשרות אלפי פעמים.

במעבדת קורוזיה סגסוגת של המכון לכימיה פיזיקלית, מדענים בדקו את השפעת הפלדיום על פלדת כרום. חלקים העשויים מחומר זה נפגעים על ידי חומצות רבות תוך מספר ימים. העובדה היא שיוני מתכת חיוביים עוברים לתמיסת החומצה, ויוני מימן חודרים מהתמיסה לסריג הגבישי של המתכת ומתחברים בקלות עם אלקטרונים חופשיים. המימן שנוצר משתחרר והורס את הפלדה. כאשר חלק עשוי מאותה פלדה, אך עם תוספת "הומאופתית" של פלדיום (שבריר אחוז), נטבל בחומצה, קורוזיה של המתכת נמשכה רק... כמה שניות, ואז החומצה הפכה החוצה להיות חסר אונים. המחקר הראה שהחומצה מקיימת אינטראקציה בעיקר עם פלדיום ומיד פני הפלדה מכוסים בסרט תחמוצת דק - החלק, כביכול, עוטה על עצמו מעיל מגן. "שריון" זה הופך את הפלדה לבלתי פגיעה כמעט: קצב הקורוזיה שלה בחומצה גופרתית רותחת אינו עולה על עשיריות המילימטר בשנה (קודם לכן הגיע למספר סנטימטרים).

הפלדיום עצמו מושפע בקלות מכמה יסודות אחרים: ברגע שמכניסים לתוכו, למשל, כמות קטנה של מתכות קשורות - רותניום (4%) ורודיום (1%), חוזק המתיחה שלו מוכפל בערך.

סגסוגות של פלדיום עם מתכות אחרות (בעיקר כסף) משמשות בטכנולוגיית שיניים - עשויות ממנו תותבות מצוינות. פלדיום מכסה במיוחד מגעים קריטיים של ציוד אלקטרוני, טלפונים ומכשירים חשמליים אחרים. פלדיום משמש לייצור קוביות - כובעים עם חורים זעירים רבים; בייצור החוט העדין ביותר או סיבים מלאכותיים, מסה שהוכנה במיוחד נאלצת דרך החורים הללו. פלדיום משמש כחומר לצמדים תרמיים ולכמה מכשירים רפואיים.

אבל אולי העניין הכי גדול הם התכונות הכימיות הייחודיות של פלדיום. בניגוד לכל היסודות המוכרים למדע כיום, יש לו 18 אלקטרונים במסלול החיצוני של האטום; במילים אחרות, מעטפת האלקטרונים החיצונית שלו מלאה עד אפס מקום. המבנה האטומי הזה קבע את העמידות הכימית יוצאת הדופן של פלדיום: אפילו הפלואור ההרסני בתנאים רגילים אינו מסוכן לו יותר מעקיצת יתוש לפיל. רק על ידי קריאה לטמפרטורות גבוהות (500 מעלות צלזיוס או יותר) לעזרה, פלואור וחומרי חמצון חזקים אחרים יכולים לקיים אינטראקציה עם פלדיום פלדיום מסוגל לספוג או, בשפתם של פיזיקאים וכימאים, לחסום גזים מסוימים, בעיקר מימן, בגדול. כמיות. בטמפרטורת החדר, סנטימטר מעוקב של פלדיום יכול לספוג כ-800 "קוביות" של מימן. כמובן, ניסויים כאלה אינם משאירים את חותמם על המתכת: היא מתנפחת, מתנפחת ונסדקת.

לא פחות מפתיע הוא תכונה נוספת של פלדיום, הקשורה גם היא למימן. אם, למשל, מכינים כלי מפלדיום וממלאים אותו במימן, ולאחר מכן, לאחר אטימתו, מחממים אותו, הגז יתחיל לזרום ברוגע דרך... דפנות הכלי, כמו מים דרך מסננת. ב-240 מעלות צלזיוס, בדקה אחת, עוברים 40 סנטימטר מעוקב של מימן בכל סנטימטר רבוע של לוח פלדיום בעובי מילימטר, ועם עליית הטמפרטורה, החדירות של המתכת הופכת למשמעותית עוד יותר.

כמו מתכות פלטינה אחרות, פלדיום משמש כזרז מצוין. תכונה זו, בשילוב עם היכולת להעביר מימן, עומדת בבסיס תופעה שהתגלתה לאחרונה על ידי קבוצה של כימאים מוסקבה. אנחנו מדברים על מה שנקרא צימוד (האצה הדדית) של שתי תגובות על זרז אחד, שהוא פלדיום. במקרה זה, נראה שהתגובות עוזרות זו לזו, והחומרים הנוטלים בהן חלק אינם מתערבבים.

דמיינו מכשיר המופרד הרמטית על ידי מחיצת פלדיום (ממברנה) דקה לשני תאים. אחד מהם מכיל בוטילן, השני מכיל בנזן. פלדיום, רעב למימן, שולף אותו ממולקולות הבוטילן, הגז עובר דרך הממברנה לתא אחר ושם מתחבר בקלות עם מולקולות בנזן. בוטילן, שממנו נלקח מימן, הופך לבוטדיאן (חומר הגלם לייצור גומי סינטטי), ובנזן, לאחר שספג מימן, הופך לציקלוהקסאן (ממנו מייצרים ניילון וניילון). הוספת מימן לבנזן ממשיכה עם שחרור חום; המשמעות היא שכדי שהתגובה לא תיפסק, יש להסיר חום כל הזמן. אבל בוטילן מוכן לוותר על המימן שלו רק "בתמורה" למספר מסוים של ג'אול. מכיוון ששתי התגובות מתרחשות "תחת קורת גג אחת", כל החום שנוצר בחדר הראשון משמש מיד בתא השני. השילוב היעיל של תהליכים כימיים ופיזיקליים אלו מתאפשר על ידי לוח פלדיום דק.

באמצעות זרזי פלדיום ממברנה, ניתן גם להשיג מימן טהור במיוחד מחומרי הזנה של נפט וגזים נלווים, הנחוץ, למשל, לייצור מוליכים למחצה ומתכות טהורות במיוחד.

כיום הפלדיום זול יחסית - מחירו נמוך פי חמישה מפלטינה. נסיבות חשובות! זה מאפשר לנו לקוות שתהיה יותר ויותר עבודה למתכת הזו מדי שנה. ומחשבים אלקטרוניים יעזרו לו למצוא תחומי פעילות חדשים. פתרון בעיות כאלה הוא ביכולות של מחשבים, כמובן, בתנאי שמדענים מספקים להם את "המידע הנחוץ למחשבה".

היום אף אחד לא יופתע מהעובדה שמחשבים משחקים שח, שולטים בתהליכים טכנולוגיים, מתרגמים שפות זרות, חשב את מסלולי הטיסה של חלליות. למה לא להפוך את זה לחובה?

השימוש בפלדיום במחשבים

יצירה ממוחשבת של סגסוגות חדשות בעלות תכונות ייחודיות?

מדענים במכון A.A. Baikov למטלורגיה הציבו לעצמם בעיה זו לפני מספר שנים. קודם כל, הם היו צריכים למצוא שפה הדדיתעם מכונה שבה אתה יכול לתת לה פקודות. ומדענים הצליחו לפתח שפה כזו - האלגוריתמים הדרושים. לזיכרון הוכנסו תוצאות מחקרים של כ-1,500 סגסוגות שונות ובנוסף "נתוני פרופיל" של מתכות - המבנה האלקטרוני של האטומים שלהן, טמפרטורות התכה, סוגי סריג קריסטל ועוד מידע רב האופייני לכל אחת מהמתכות. בלוק של מחשב Minsk-22. בידיעה של כל זה, המכונה הייתה צריכה לחזות אילו תרכובות לא ידועות בעבר ניתן היה להשיג, לציין את התכונות הבסיסיות שלהן, ולכן לבחור עבורן אזורי יישום מתאימים.

תארו לעצמכם שהבעיות הללו ייפתרו, כמו קודם, "ידנית" - באמצעות ניסויים רגילים. זה אומר שלכל מתכת יש צורך להוסיף כמויות שונות של מתכת אחרת, שנבחרה מסיבה זו או אחרת, כדי להכין דגימות מהסגסוגות המתקבלות, ואז להכפיף אותן למחקרים פיזיקליים וכימיים וכו'. ובכן, אם תצא לדרך ללמוד הכל שילובים אפשרייםלא שניים, אלא שלושה, ארבעה, חמישה מרכיבים? עבודה כזו תימשך עשרות, או אפילו מאות שנים. בנוסף, ביצוע ניסויים ידרוש כמות עצומה של מתכות, שרבות מהן יקרות ונדירות. בהחלט ייתכן שהעתודות של כדור הארץ של יסודות נדירים כמו, למשל, רניום, אינדיום, פלדיום, פשוט לא יספיקו לניסויים כאלה.

מחשב אלקטרוני מספק מזון לנפש עם מספרים, סמלים, נוסחאות, ו"פרודוקטיביות העבודה" שלו גבוהה יותר: תוך כמה רגעים הוא מסוגל לייצר מידע מדעי עצום.

כתוצאה מעבודה קפדנית שבוצעה תחת הנהגתו של החבר המקביל באקדמיה למדעים של ברית המועצות E.M. Savitsky, ניתן היה לחזות תחילה באמצעות מחשב ולאחר מכן להשיג במקום חומרים מעניינים רבים. אחת התרכובות הראשונות שנולדו על ידי מחשבים היו סגסוגות פלדיום, כולל סגסוגת הלילך היפה במיוחד של פלדיום ואינדיום. אבל העיקר, כמובן, הוא לא הצבע. התכונות העסקיות של "העובדים" החדשים חשובות הרבה יותר. והם, אני חייב לומר, במיטבם. לפיכך, סגסוגת הפלדיום-טונגסטן שנוצרה על ידי המכון אפשרה להגדיל את האמינות וחיי השירות של מכשירים אלקטרוניים רבים ביותר מפי 20.

"חיזוי באמצעות מחשב", אומר א.מ. סביצקי, "כמובן, לא נעשה עבור סגסוגות שניתן להשיג רק על ידי ערבוב רכיבים, אלא היכן שדרושות תרכובות מורכבות ונדרשות להשיג סגסוגות שיכולות לעמוד בלחצים עצומים ואולטרה- טמפרטורות גבוהות המתנגדות לשדות מגנטיים וחשמליים, שבהם יש צורך בעזרת מחשב". המכונה כבר הציעה למדענים כשמונה מאות תרכובות מוליכות-על חדשות וכמעט אלף סגסוגות בעלות תכונות מגנטיות מיוחדות. בנוסף, המחשב המליץ ​​למדעני מתכות לשים לב לכחמשת אלפים תרכובות של מתכות אדמה נדירות, שרק חמישית מהן עדיין ידועות. התקבלו הנחיות חשובות מהמכונה גם לגבי יסודות טרנסאורניום.

לדברי E.M. Savitsky, "האפשרויות לסינתזה של תרכובות אנאורגניות הן בלתי מוגבלות. על בסיסם, בשנים הקרובות ניתן להגדיל את מספר התרכובות המתקבלות פי עשרה. וללא ספק ביניהם יהיו חומרים בעלי תכונות פיסיקליות וכימיות חדשות ונדירות לחלוטין הנחוצות לכלכלה הלאומית. טכנולוגיה חדשה».

לסיכום, נדבר על שתי מדליות עשויות פלדיום. הראשון שבהם, הנושא את השם וולסטון, הוקם על ידי האגודה הגיאולוגית של לונדון לפני מאה וחצי. בתחילה הוטבעה המדליה מזהב, אך לאחר שהמטאלורג האנגלי ג'ונסון הפיק פלדיום טהור מזהב פלדיום ברזילאי בשנת 1846, היא נוצרה רק ממתכת זו. בשנת 1943, מדליית וולסטון הוענקה למדען הסובייטי המדהים האקדמיה A.E. Fersman והיא נשמרת כעת במוזיאון ההיסטורי הממלכתי של ברית המועצות. מדליית הפלדיום השנייה, שהוענקה על עבודה יוצאת דופן בתחום האלקטרוכימיה ותורת תהליכי הקורוזיה, הוקמה על ידי האגודה האמריקאית לאלקטרוכימיה. בשנת 1957, פרס זה הכיר בעבודותיו של האלקטרוכימאי הסובייטי הגדול ביותר, האקדמיקאי א.י.

ייצור פלדיום

אנחנו יודעים שוויליאם הייד וולסטון בודד פלדיום בזמן שלמד השיטות העדכניות ביותרזיקוק פלטינה. המסת פלטינה גולמית באקווה רג'יה והזרמת רק מתכת אצילה טהורה מהתמיסה עם אמוניה, ציין הכימאי את הצבע הוורוד יוצא הדופן של התמיסה. גִוּוּן הסוג הזהלא ניתן היה להסביר על ידי נוכחותם של זיהומים ידועים בפלטינה הגולמית, מכאן הסיק וולסטון שמתכות פלטינה מסוימות נמצאות בדגימות העפר שחקר.

פועלים לפי הפתרון שנוצר צבע יוצא דופןאבץ, השיג הכימאי האנגלי משקע שחור, אותו ייבש וניסה להמיס מחדש באקווה רג'יה. עם זאת, לא כל האבקה הומסה. על ידי דילול תמיסה זו במים והוספת אשלגן ציאניד (כדי למנוע משקעים של כמויות קטנות של פלטינה שנותרו בתמיסה), השיג ויליאם וולסטון משקע כתום, שעם חימום הפך לצבע אפור, וכשהתמזג, הוא הפך לטיפה של מתכת, אותה ניסה המדען להמיס בחומצה חנקתית. החלק המסיס היה פלדיום.

המדען עצמו תיאר את גילויה של מתכת חדשה בשפה כה מורכבת וסתומה. שיטות מודרניותהשגת פלדיום טהור מחומרי גלם טבעיים, המבוססת על הפרדת תרכובות כימיות של מתכות פלטינה, היא מורכבת מאוד וגוזלת זמן. רוב החברות והתאגידים העוסקים בזיקוק אינם מוכנים לחלוק את סודות הייצור שלהם. אין לנו אלא לומר שייצור פלדיום הוא אחד השלבים בעיבוד פלטינה גולמית ובייצור מתכות פלטינה. המתכת מתקבלת על פי הסכימה הבאה: מהתסנין שנותר לאחר משקעים של (NH4)2, כתוצאה מזיקוק, מתקבלת התרכובת המורכבת המסיסה במשורה dichlorodiammine palladium Cl2, היא מטוהרת מזיהומים של מתכות אחרות על ידי התגבשות מחדש מתמיסת NH4Cl.

פלדיום ספוג מותך בכבשן חשמלי בתדירות גבוהה ואקום. על ידי הפחתת תמיסות של מלחי פלדיום מתקבל פלדיום גבישי עדין - שחור פלדיום.

נעשה שימוש גם בשיטות זיקוק אחרות, במיוחד אלו המבוססות על שימוש במחליפי יונים. ידוע שבאמצע שנות השמונים של המאה הקודמת, הכרייה והייצור השנתי של פלדיום במדינות מערביות ומתפתחות היה כ-25-30. טונות. לא יותר מעשרה אחוזים מהפלדיום התקבלו מחומרים ממוחזרים. במקביל, ברית המועצות היוותה עד שני שלישים מכלל הייצור העולמי של המתכת היקרה. בתקופתנו (לפי 2007), ייצור הפלדיום הסתכם ב-267 טון, מתוכם רוסיה היוותה 141 טון, דרום אפריקה - 86 טון, ארה"ב וקנדה - 31 טון, מדינות אחרות - 9 טון. מהסטטיסטיקה הזאת ברור שהייצור, כמו גם מיצוי האלמנט הארבעים ושישה, הולך וגדל, ותפקיד המנהיג עדיין נשאר עם ארצנו.

מוצרי פלדיום מיוצרים בעיקר על ידי הטבעה וגלגול קר. ממתכת זו די קל להשיג צינורות חלקים באורך ובקוטר הנדרשים. בנוסף, פלדיום מיוצר במטילים של 3000-3500 גרם, כמו גם בצורה של סרטים, רצועות, נייר כסף, חוט ומוצרים חצי מוגמרים אחרים.

שוק המסחר במתכות חווה צמיחה מהירה בביקוש לפלדיום. ייתכן שבקרוב ההיצע הקיים בשוק כבר לא יספיק כדי לספק את הביקוש הגובר למתכת, וכתוצאה מכך מחיר הפלדיום יעלה עוד יותר. לפיכך, פלדיום הופך להשקעה הטובה ביותר מבין המתכות היקרות.

פלדיום היא השקעה רווחית

שוק המסחר במתכות ראה עלייה בביקוש לפלדיום מאז 2006. ייתכן שבקרוב ההיצע הקיים בשוק כבר לא יספיק לעמוד בביקוש הגובר למתכת, מה שיגרום למחיר הפלדיום לעלות עוד יותר. לפיכך, פלדיום הופך להשקעה הטובה ביותר מבין המתכות היקרות.

פלדיום היא מתכת מקבוצת פלטינה בעלת תכונות ייחודיות בעלות ערך במיוחד לפתרון בעיות מחקר וייצור. כאשר מוסיפים פלדיום לטיטניום או פלדת כרום, העמידות הגבוהה שלו בפני קורוזיה הופכת כמעט מוחלטת. סגסוגות עם פלדיום משמשות לייצור חומרים לתעשיות הכימיות, הגרעיניות וזיקוק הנפט.

כמו מתכות אחרות מקבוצת פלטינה, פלדיום הוא זרז מצוין. נכס זה מצא יישום נרחב בתעשיית הרכב. לפלדיום יש יכולת מדהימה לספוג גזים מסוימים, במיוחד מימן. הודות לכך, הוא מתחיל לשמש בפיתוח תאי דלק לאנרגיית מימן. עם התפתחות הטכנולוגיה, צריכת פלטינה ופלדיום עלתה יותר מפי 20 בחצי המאה האחרונה. בנוסף, פלדיום גם מאוד יפה וקל לעיבוד. הוא דומה לפלטינה, אבל שוקל פחות ויש לו ברק אחיד ומכושף. מתכת נדירה ביותר, היא נכרה מעפרות המכילות בדרך כלל גם זהב, ניקל, נחושת, ולעתים נמצאת בצורה מקומית. חומרי הגלם העיקריים לייצורו הם עפרות נחושת-ניקל, אשר במהלך עיבודן הפלדיום הוא תוצר לוואי.

כמעט כל המאגרים בעולם של עפרות המכילות מתכות מקבוצת פלטינה שייכות לרוסיה ולדרום אפריקה, יתרה מכך, עפרות דרום אפריקה מכילות יותר פלטינה, ועפרות רוסיות מכילות יותר פלדיום. כמויות קטנות של פלדיום נמצאות גם במעמקי קנדה, ארה"ב, זימבבואה, סין ופינלנד. העתודות המוכחות הגדולות ביותר של פלדיום נמצאות מעבר לחוג הארקטי. לפי חברת נורילסק ניקל, עתודות עפרות מוכחות וסבירות במרבצים בחצי האי טיימיר מכילות 62 מיליון אונקיות פלדיום ו-16 מיליון אונקיות פלטינה. (רוסיה - קנדה: תחרות בשוק המתכות הלא ברזליות).

מאז שנות ה-70, תעשיית הרכב הפכה ליישום העיקרי של מתכות מקבוצת פלטינה. פלטינה, פלדיום ורודיום משמשים לייצור זרזים המשמשים להפחתת הרעילות של גזי פליטה. במשך זמן רב, פלטינה שימשה כמעט אך ורק עבור זה. יצרני קטליסטים כמו ג'ונסון מאטי, שהיו להם קשרים הדוקים עם חברות כרייה דרום אפריקאיות, התעניינו בכך. הם בכוונה לא השתמשו בפלדיום זול יותר - יתרה מכך, בדרום אפריקה אין הרבה ממנו - ובכך סייעו לשמור על המעמד הגבוה של הספקים שלהם, בעוד שהם עצמם נשארו למעשה מונופול.

המצב החל להשתנות בשנת 1988, כאשר חברת פורד (F) שלטה בייצור זרזים באמצעות פלדיום במקום פלטינה. באמצע שנות התשעים, שתי המתכות כבר שימשו במידה שווה בערך לייצור של זרזים אוטומטיים. עם דרישות סביבתיות מחמירות, הצריכה של מתכות פלטינה ממשיכה לגדול. במהלך 5 השנים האחרונות, יצרניות הרכב הגדולות בעולם הגדילו את השימוש בפלדיום במערכות פליטה של ​​רכבים ב-32%.

בשנות ה-90, הפלדיום החל להחליף במהירות את הפלטינה בתעשייה. בעוד שב-1990, כמעט פי שישה יותר פלטינה מאשר פלדיום שימש בייצור של זרזים אוטומטיים, אז ב-1995 החל פלדיום לשלוט, ובשנת 1999 היחס הפך ל-4 ל-1 לטובת הפלדיום. "עשור הפלדיום" (1990–1999) חל בקנה אחד עם תקופה של שימוש נרחב בזרזים אוטומטיים ברחבי העולם. הגידול המקביל בביקוש למתכות פלטינה מתעשיית הרכב נענה כמעט לחלוטין על ידי פלדיום, עם רמות יציבות יחסית של שימוש בפלטינה. במונחים פיזיקליים, השימוש ב-PGMs ב-autocatalysts גדל כמעט פי 4 במהלך 10 שנים, ופלדיום - פי 25!

במחצית הראשונה של שנות ה-90, הגידול בביקוש לפלדיום כוסה על ידי כושר הייצור הקיים, והמחירים נותרו ברמה של 100 - 150 דולר לאונקיה, כלומר. נמוך פי 3 - 4 מאשר עבור פלטינה. אך עלייה נוספת בביקוש הובילה למחסור בפלדיום בשוק החל משנת 1997, מה שהוביל לעלייה משמעותית במחירים. בשנת 1999, עלות הפלדיום הייתה שווה לעלות הפלטינה, ובשנת 2000 היא התייקרה מפלטינה - סימן ברור"התחממות יתר" של השוק. יצרני זרזים אוטומטיים נאלצו להתמקד מחדש בפלטינה, ולצמצם את הרכישות של פלדיום.

בשנים האחרונות פער המחירים בין פלטינה לפלדיום נותר בטווח של 3.5-5 ועדיין רחוק מאוד מיחס המחיר הרגיל (כ-1 עד 2).

בינתיים, לאור המחיר הנמוך של פלדיום בהשוואה לפלטינה, הביקוש לפלדיום מיצרני זרזים אוטומטיים גדל שוב. לדברי ג'ונסון מתיי, בשנת 2008, הביקוש לפלדיום לשימוש בזרזים אוטומטיים גדל ב-0.9 טון ל-142.3 טון.

בחלל היופי, הפלדיום מתחיל לעקוף את הפלטינה. פלדיום יפה כשלעצמו, ומוסיף אצילות למתכות אחרות: תוספות קטנות שלו מעניקות לזהב גוון לבן ייחודי "זהב לבן" משמש תפאורה מצוינת לאבנים יקרות. לפי Fortunoff, בית המסחר ויצרן התכשיטים הגדול מניו יורק, מוצרי פלדיום כבר מהווים 10% משוק התכשיטים. לדברי ג'ונסון מתיי, בתעשיית התכשיטים, הביקוש לפלדיום גדל ב-1.7 טון ל-24.3 טון ב-2008, לאחר ירידה של שנתיים ברציפות. דוברת פורטונוף, רות פורטונוף, אומרת: "אנחנו בהחלט מצפים להמשך גידול במכירות. אנשים עדיין לא מגיעים במיוחד בשביל תכשיטי פלדיום, אבל ברגע שהם רואים את המחירים ומכירים את המתכת, הם הופכים למעריצים שלה". מחיר ממוצע טבעת נישואיםעשוי פלדיום הוא כ-600 דולר, בעוד טבעת עשויה פלטינה עולה פי שניים. בעיתות משבר זה הופך להיות רלוונטי במיוחד.

קרנות הנסחרות בבורסה מתחילות למלא תפקיד מיוחד בשוק המתכות היקרות. המניות שלהם, מגובות במתכות יקרות, נסחרות בבורסה ונסחרות באותו אופן כמו מניות תאגיד. אנליסטים מאמינים שהקרנות החדשות יגדילו את הביקוש למתכות יקרות וימשכו השקעות נוספות.

ואכן, יצירת קרנות חדשות הנסחרות בבורסה, שהפכו בעצמן לרוכשים פעילים של פלטינה, נותרה אחד הגורמים המרכזיים מאחורי העלייה המשמעותית במחיר הפלטינה. מכיוון שהן המאפיינים והיישומים של פלדיום ופלטינה תואמים במידה רבה, השווקים של מתכות אלו קשורים זה בזה, מה שאומר שאנו יכולים לצפות לתגובה דומה של שוק הפלדיום לפעילות הקרנות.

הנחות כאלה מאוששות על ידי סטיוארט פלרלאג' מחברת NuWave Investment הניו יורקית: "מחירי הפלטינה עולים יותר ויותר... אולי נראה את אותה תמונה עם מחירי הפלדיום". יצירת קרנות נסחרות בבורסה הקשורות למחיר הפלטינה עשויה להגביר את הביקוש למתכת, ולגרום ליצרנים ותכשיטנים נוספים להפנות את תשומת לבם לפלדיום הזול יותר, אמר מייקל גמברדלה, אנליסט ב-JPMorgan Chase & Co. (JPM). "אנו מצפים שפער המחירים הגדול בין שתי המתכות יצטמצם", מוסיף גמברדלה.

מקורות וקישורים

wikipedia.org - האנציקלופדיה החינמית הגדולה ביותר

helprf.com - מרכז תמיכה פיננסית

interfax.ru - פורטל חדשות

ru.goldsilvermetals.com - מתכות פיזיות ותכונותיהן

i-think.ru - ספר עיון כימי וסחר במתכות

globfin.ru - כלכלה עולמית, פיננסים והשקעות

xumuk.ru - אנציקלופדיה כימית

forexpf.ru - אתר על מסחר מקוון

ru.investing.com - אתר ההשקעות הגדול ביותר

all-currency.ru - שערי מטבע חוץ רשמיים

alhimik.ru - אתר על כימיקלים

chemistry-chemists.com - מגזין של חובבי כימאים

אתה יודע מה זה זהב לבן? זוהי סגסוגת של זהב עם כמות קטנה של פלדיום.

בעבר דיברנו על ניקל, ועכשיו הסיפור הוא על פלדיום - מתכת מעניינת ומבטיחה לא פחות.

פלדיום הוא יסוד כימי עם מספר אטומי 46 בטבלה המחזורית, מסומן בסמל Pd (lat. Palladium)

הפלדיום התגלה על ידי הכימאי האנגלי ויליאם וולסטון בשנת 1803. וולסטון בודד אותו מעפרות פלטינה שהובאו מדרום אמריקה. שמה של המתכת מגיע משמו של האסטרואיד פאלאס, שהתגלה על ידי האסטרונום הגרמני אולברגסט ב-1802. בתורו, האסטרואיד נקרא על שם פאלאס (פאלאס אתנה או חברתה פאלאס) מהמיתולוגיה היוונית העתיקה.

מבחינה ויזואלית, פלדיום נראה יותר כמו כסף מאשר פלטינה. זו התעלומה שלו. יש לו מראה אטרקטיבי, בעל ברק אחיד ושובה לב. זוהי מתכת אסתטית ו"נכונה". פלדיום מלוטש בקלות, אינו מכתים או משחית. אבנים יקרות במסגרת פלדיום נראות מרשימות ומכובדות. פלדיום הוא הקל מבין יסודות הפלטינה. וזה גם אחד היתרונות שלו בתור מתכת תכשיטים.

פלדיום (כמו פלטינה) היא מתכת נדירה יותר מזהב. כ-200 טון פלדיום נכרים בשנה, ו-2,500 טון זהב קל בהרבה מפלטינה ומזכיר משקל זהב. פלדיום 950 אינו גורם לתגובות אלרגיות. הצבע הלבן של פלדיום הוא טבעי, כלומר. לא תוצאה של ציפויים או סגסוגות.

פלדיום זהה לפלטינה בצבע, בחוזק, בהירות, ביופי ובברק, אך הוא פחות יקר.

בסגסוגות המשמשות בתכשיטים (לדוגמה, לייצור סגסוגת זהב-פלדיום - מה שנקרא "זהב לבן"), פלדיום, אפילו בכמות קטנה (1%) יכול לשנות בחדות את צבע הזהב לכסף-לבן. שעונים במארזים מזהב לבן פופולריים בחו"ל. הסגסוגות העיקריות של פלדיום וכסף בתכשיטים הן 500 ו-850 (המתקדמים והאטרקטיביים ביותר מבחינה טכנולוגית).

כאשר מוסיפים פלדיום לטיטניום או פלדת כרום, העמידות הגבוהה שלו בפני קורוזיה הופכת כמעט מוחלטת. תכשיטים העשויים מהם, כמו פלטינה, הם פרקטיים ועמידים. בנוסף לסגסוגות פלדיום סטנדרטיות, ייצור תכשיטים משתמש לפעמים בתרכובות דקורטיביות של פלדיום עם אינדיום, היוצרות מגוון רחב של צבעים מזהב ועד לילך. עד כה, מוצרים שנעשו מהם נדירים מאוד.

פלדיום מחומם מזויף ומרותך בקלות. וגם בטמפרטורת החדר הוא רך וקל לעיבוד.

קבלה

וולסטון נאלץ לחלץ פלדיום מפלטינה גולמית, שאגב נכרה במהלך שטיפת חולות נושאי זהב בקולומביה הרחוקה. באותה תקופה, גרגרי פלטינה מקומית היו היחידים אנשים מפורסמיםמינרל המכיל פלדיום. כיום ידוע על כ-30 מינרלים המכילים יסוד זה.

כמו כל המתכות מקבוצת הפלטינה, פלדיום הוא נדיר. למרות שאין מה להשוות. ההערכה היא שיש בערך פי שניים ממנו בקרום כדור הארץ מזהב. מרבצי המקום הגדולים ביותר של מתכות פלטינה, וכתוצאה מכך, פלדיום, ממוקמים בארצנו (אורל), קולומביה, אלסקה ואוסטרליה. עקבות קטנים של פלדיום נמצאים לעתים קרובות בחולות זהב.

אבל הספק העיקרי של מתכת זו היה מרבצי עפרות ניקל ונחושת גופרתי. ומטבע הדברים, בעת עיבוד עפרות כאלה, פלדיום יקר מופק כתוצר לוואי. מרבצים נרחבים של עפרות כאלה נמצאים בטרנסוואל (אפריקה) ובקנדה.

המרבצים העשירים ביותר של עפרות נחושת-ניקל באזור הארקטי (נורילסק, טלנאך) שנחקרו בעשורים האחרונים פתחו הזדמנויות גדולות להגדלה נוספת של הייצור של מתכות פלטינה ובעיקר פלדיום. אחרי הכל, התוכן שלו בעפרות כאלה גדול פי שלושה מהפלטינה עצמה, שלא לדבר על הלוויינים האחרים שלה.

היצרנית הגדולה בעולם של פלדיום היא OJSC MMC Norilsk Nickel.

יישום

זרזים

פלדיום משמש לעתים קרובות כזרז, בעיקר בהידרוגנציה של שומנים ובפיצוח של נפט פלדיום כלוריד משמש כזרז ולזיהוי כמויות של פחמן חד חמצני באוויר או בתערובות גז.

לא בכדי פחמן חד חמצני CO נקרא פחמן חד חמצני אין לו צבע, אין לו טעם, אין לו ריח. אתה יכול לקבוע נוכחות של CO באוויר באמצעות פיסת נייר הרטובה בתמיסת פלדיום כלוריד. זוהי אזעקה בטוחה לכשל; ברגע שתכולת ה-CO באוויר עולה על הרמה המותרת (0.02 מ"ג/ליטר), פיסת הנייר משחירה - PdCl2 מצטמצם לשחור פלדיום.

הביקוש בשוק לפלדיום נוצר בעיקר על ידי תעשיית הרכב, בגלל פלדיום משמש בממירים קטליטיים של גזי פליטה לרכב.

טיהור מימן

מכיוון שמימן מתפזר היטב דרך פלדיום, פלדיום משמש לטיהור עמוק של מימן. פלדיום גם מסוגל לאחסון הפיך יעיל ביותר של מימן. כדי לחסוך פלדיום יקר בייצור ממברנות לטיהור מימן והפרדה של איזוטופי מימן, פותחו סגסוגות שלו עם מתכות אחרות (היעילה והחסכונית ביותר היא סגסוגת הפלדיום עם איטריום).

ציפוי אלקטרו

פלדיום כלוריד משמש כחומר מפעיל במתכת גלוונית של דיאלקטריות - בפרט, שקיעת נחושת על פני השטח של לרבדים בייצור מעגלים מודפסים באלקטרוניקה.

מגעים חשמליים

פלדיום וסגסוגות פלדיום משמשות באלקטרוניקה לציפויים עמידים לסולפידים. פלדיום כלול גם בקבלים קרמיים עם יציבות טמפרטורה גבוהה של הקיבול.

שימושים אחרים במתכת פלדיום

פלדיום משמש לייצור כלי זכוכית כימיים מיוחדים, חלקים עמידים בפני קורוזיה של מכשירי מדידה בעלי דיוק גבוה.

מכשירים רפואיים, חלקי קוצבי לב, תותבות ותרופות מסוימות עשויים מפלדיום וסגסוגותיו.

כמות מסוימת של פלדיום נצרכת לייצור ציוד כימי לייצור חומצה הידרופלואורית (כלים, קוביות זיקוק, חלקי משאבה, רטורטים).

תרופות

במדינות מסוימות משתמשים בכמויות קטנות של פלדיום לייצור תרופות ציטוטוקסיות.

מדדי ייצור וצריכה

האספקה ​​העולמית של פלדיום בשנת 2007 הסתכמה ב-267 טון (כולל רוסיה - 141 טון, דרום אפריקה - 86 טון, ארה"ב וקנדה - 31 טון, מדינות אחרות - 9 טון). צריכת הפלדיום ב-2007 עמדה על 107 טון בתעשיית הרכב, 40 טון בתעשיית האלקטרוניקה ו-12 טון בתעשייה הכימית.

ועוד נכס אחד יקר מאוד

הנכס הזה הוא הזול היחסי של פלדיום, מה שהופך אותו אולי למבטיח ביותר מבין כל מתכות הפלטינה. כבר עכשיו, תוספת פלדיום מוזילה את העלות של כמה סגסוגות, למשל, אחת הסגסוגות לייצור תותבות (היא מכילה גם נחושת, כסף, זהב ופלטינה). והעובדה שהפלדיום הפך להיות הנגיש ביותר מבין מתכות הפלטינה פותחת עבורה דרך רחבה יותר ויותר לטכנולוגיה.

חלפו מזמן הימים שבהם הפלדיום הופץ בכמויות זעירות רק מפלטינה גולמית. כעת הוא מיוצר בעשרות טונות בשנה, והוא מחליף יותר ויותר פלטינה בכל מקום אפשרי.

נקרא על שם וולסטון

בין הסמלים המזהים את עבודתם של המדענים המצטיינים בעולם היא מדליית וולסטון, העשויה פלדיום טהור. הוקם לפני כמעט 150 שנה על ידי האגודה הגיאולוגית של לונדון, והוא הוטבע לראשונה בזהב; ואז בשנת 1846, המטלורג המפורסם ג'ונסון הוציא פלדיום טהור מזהב פלדיום ברזילאי, שנועד אך ורק לייצור המדליה הזו.

צ'ארלס דרווין היה בין אלה שזכו במדליית וולסטון. בשנת 1943 הוענק המדליה לאקדמאי אלכסנדר יבגנייביץ' פרסמן על מחקריו המינרלוגיים והגיאוכימיים הבולטים. כעת המדליה הזו נשמרת במוזיאון ההיסטורי הממלכתי.

פלדיום (Pd)
תכונות האטום
תכונות תרמודינמיות של חומר פשוט