К уроку по теме "Палладий"

Палладий
В химии и в жизни
В рамках темы
«МЕТАЛЛЫ ВОКРУГ НАС»
Жевагин Андрей и Кияев Данила 8 «а»
Справка
Палла́дий
• элемент побочной подгруппы восьмой группы пятого периода
периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева,
атомный номер — 46. Обозначается символом Pd (лат. Palladium).
• Простое вещество палладий (CAS-номер: 7440-05-3) —
пластичный переходный металл серебристо-белого цвета.
Благородный металл платиновой группы.
Серебристо-белый мягкий
вязкий ковкий металл
История
Честь открытия палладия принадлежит англичанину
Уильяму Хайду Волластону, выделившему новый
металл из сырой платины южноамериканских
рудников в 1803 году. Кто же этот человек, чьим
именем названа медаль из чистого палладия, ежегодно
присуждаемая Лондонским геологическим
обществом?
В конце восемнадцатого века Уильям
Волластон был одним из многих
никому не известных лондонских
врачей, практиковавших в бедных
рабочих районах. В те времена врачу
приходилось иметь навыки не только
медика, но и владеть аптекарским делом,
что в свою очередь предполагало
отличное знание химии. У.Х.
Волластон оказался отменным химиком
— изучая платину, он изобрел новый
способ изготовления платиновой
посуды и наладил ее производство.
Платина являлась побочным продуктом, получаемым при промывке
золотоносных песков в далекой Колумбийской республике. Помимо
золота она содержала примеси ртути, от которых необходимо было
избавиться. Сырую платину он растворял в царской водке, после
осаждал из раствора только платину — особо чистым нашатырем
NH4Cl. Тогда-то Волластон отметил, что осаждаемый раствор имеет
розовый оттенок. Добавив к окрашенному раствору цинк, химик
получил осадок черного цвета, который он высушил, а затем растворил
в царской водке. Разведя концентрат водой, Волластон добавил цианид
калия, в результате чего образовался обильный осадок оранжевого
цвета, который при нагревании приобретал серый цвет. Серый осадок
сплавлялся в металл, который по удельному весу был меньше ртути.
Растворив полученный металл в азотной кислоте, Волластон получил
растворимую часть, которая и была палладием
Главным образом, палладий получают при
переработке сульфидных руд никеля,
серебра и меди.
Никель
Серебро
Медь
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 — легендарное деревянное изображение
Афины Паллады, упавшее с неба. Бывшее одной из причин
несокрушимости Трои. По легенде, после того, как любимцы богини,
Одиссей и Диомед во время ночной вылазки выкрали Палладий, Троя
пала.
Нахождение в природе
• Палладий является одним из самых редких металлов, его средняя
концентрация в земной коре 1∙10-6 % по массе, однако это в два раза
больше, чем содержащегося в земной коре золота (5∙10-7 %). Уильяму
Волластону приходилось извлекать палладий из зерен колумбийской
самородной платины — единственного известного в те времена
минерала, содержащего палладий. В наше время геохимики могут
назвать около 30 минералов, в которые входит этот благородный
металл.
Как и платина, сорок шестой элемент встречается в
самородном виде (в отличие от остальных платиноидов),
при этом он может содержать примеси других металлов:
платины, золота, серебра и иридия. По внешнему виду его
довольно трудно отличить от самородной платины, но он
значительно легче и мягче ее. Довольно часто палладий
сам является примесью в самородном золоте или платине.
Так в рудах Норильска обнаружена палладистая платина,
содержащая 40 % палладия, а в Бразилии (штат Минас
Жераис) найдена очень редкая и малоизученная
разновидность самородного золота — палладистое золото
или порпецит. По внешнему виду этот минерал весьма
трудно отличить от чистого золота, потому что он
содержит всего 10 % палладия.
Самые крупные россыпные месторождения платиновых металлов (в том числе и палладия)
расположены в России — на Урале. Среди других богатых палладием стран выделяются
США (Аляска), Колумбия и Австралия.
Применений
• Палладий, как и прочие платиновые металлы — прекрасный
катализатор. В его присутствии начинаются и идут при низких
температурах многие практически важные реакции, например,
процессы гидрогенизации жиров и крекинга нефти. Сорок шестой
элемент в качестве катализатора используют в производстве ацетилена,
многих фармацевтических препаратов, серной, азотной, уксусной
кислот, удобрений, взрывчатых веществ, аммиака, хлора, каустической
соды и других продуктов органического синтеза.
• Благодаря тому, что водород активно диффундирует через палладий,
последний применяют для глубокой очистки водорода. Под
небольшим давлением газ пропускают через закрытые с одной стороны
палладиевые трубки, нагретые до 600° C. Водород быстро проходит
через палладий, а примеси (пары воды, углеводороды, кислород, азот)
задерживаются в трубках.
Палладий и сплавы на его основе широко
используются в электронике — для покрытий,
устойчивых к действию сульфидов
Ювелирное дело
• Необходим сорок шестой элемент и в ювелирном деле, как в качестве
компонента сплавов, так и сам по себе. Например, хорошо известное
понятие «белое золото», обозначает сплав золота, палладия и
некоторых других элементов. Например, «белое золото» 583-й пробы
содержит 13 % палладия, а белый драгоценный металл 750-й пробы
имеет следующий состав: Au – 75 %, Ag – 4 %, Pd – 21 % (для этой
пробы состав может изменяться). «Чистые» палладиевые ювелирные
украшения имеют в своем составе примесь рутения в 5 %.
Палладий используется для изготовления специальной
химической посуды (например, для производства плавиковой
кислоты) — перегонные кубы, сосуды, детали насосов, реторты.
Часть металла расходуется на изготовление стойких к коррозии
деталей высокоточных измерительных приборов.
В стекольной промышленности сплавы палладия
применяют в тиглях для варки стекла, в фильерах для
получения искусственного шелка и вискозной нити.
Палладий и его сплавы используются и в медицине — изготовление
медицинского инструментария, деталей кардиостимуляторов, зубных протезов.
В некоторых странах незначительное количество палладия используется для
получения цитостатических препаратов — в виде комплексных соединений,
аналогично цисплатине.
Интересные факты
• Палладий является драгоценным металлом и
торгуется на биржевых и внебиржевых рынках. В
некоторых странах, в том числе в России,
законодательство разрешает физическим и
юридическим лицам открывать в банках
«металлические счета» в палладии.
Памятная монета «Иван III» достоинством в 25
рублей (СССР, 1989 год). Изготовлена из
палладия 999 пробы.
Паладий - это материал, из которого изготавливается
большинство медалей, вручаемых выдающимся
ученым, а так же спортсменам.
Спасибо за внимание