كل شيء عن البلاديوم

البلاديوم - أين يتم استخراجه ، ما هو وكيف يبدو المعدن؟ كل هذه الأسئلة تثار في كثير من الأحيان ، لأن اسم العنصر الكيميائي يبقى على شفاه الجميع بفضل تقارير الصائغ والبورصات. لا تقل أهمية طرق الاستخراج والخصائص والعينة والمقارنة مع البلاتين. للعثور على الإجابات الأكثر اكتمالاً ، عليك أن تدرس بأكبر قدر ممكن من المعلومات حول البلاديوم - وهو معدن نشأ في أعماق الفضاء.

العنصر الكيميائي البلاديوم (البلاديوم) ، المحدد بالأحرف اللاتينية Pd ، معروف لكل تلميذ. ينتمي هذا المعدن النبيل إلى مجموعة البلاتينويد. في الجدول الدوري ، تم تعيين الرقم الذري 46. يشبه البلاديوم معدن أبيض فضي ، وهو نادر للغاية في الطبيعة. في أغلب الأحيان يمكن العثور عليها في المعادن متعددة المكونات.

غالبًا ما يشار إلى عينة البلاديوم في المجوهرات بمعادن أخرى. عادة ما يتم استخدام الذهب أو الفضة لهذه الأغراض. العملات التذكارية ذات القيمة العالية مصنوعة من معدن نقي بدرجة 999. غالبًا ما توجد علامات الفحص التالية في السبائك والمنتجات: 500 و 850 و 900 و 950 و 990.

حصل المعدن على اسمه بفضل سلسلة من الحوادث. وفقًا لأساطير اليونان القديمة ، كان يُطلق على الوجه الخشبي للإلهة بالاس أثينا ، التعويذة التي تحرس جدران طروادة ، التي سقطت من السماء ، بالاديوم. عندما اكتشف عالم فلك من ألمانيا جرم سماوي جديد (كويكب) في عام 1802 ، أطلق عليه اسم بالاس.بعد مرور بعض الوقت ، تم اكتشاف عنصر كيميائي حصل على اسم مشابه بسبب انتشار أسطورة منسية منذ زمن طويل في أوروبا.

لكن، البلاديوم ترقى إلى مستوى اسمه... كما أن ظهور معدن جديد لم يخلو من عدد من الخدع. على سبيل المثال ، تم الإعلان عن ظهوره قبل حوالي عام من الاكتشاف الحقيقي لعنصر كيميائي. علاوة على ذلك ، بدلاً من العرض التقديمي القائم على أساس علمي ، تم إرسال العينة إلى تاجر متخصص في بيع المعادن في لندن. تسبب السبائك الموضوعة في الكثير من الإثارة على نطاق واسع ، وبعد ذلك حصل عليها عالم كيميائي.

طبعا المالك الجديد لـ "البلاديوم" لم يشتره لغرض التخصيب. في محاولة لفضح التزوير ، بذل الكيميائي Chenevix قصارى جهده لإثبات الأصل الاصطناعي لاقتنائه. تم الإعلان عن أنها سبيكة من الزئبق والبلاتين ، تم تصنيعها وفقًا للطريقة المعتمدة مسبقًا للعالم الروسي Musin-Pushkin. ردا على الكشف في الصحافة ، ظهر تقرير جديد: كان البائع يعرض مكافأة كبيرة لأي شخص يمكنه تصنيع البلاديوم.

بعد ذلك ، ظهر مجهول غامض. اتضح أنه ويليام هايد ولاستون ، المعروف في ذلك الوقت باسم أحد رواد الأشعة فوق البنفسجية ، مصمم مقياس الزوايا والانكسار ، أي شخص معروف ومحترم... كان هو الذي ، أثناء التجارب على البلاتين الخام ، كان قادرًا على فصله عن البلاديوم أولاً ، ثم الروديوم ، الموجود في التكوين على شكل شوائب. كدليل ، قدم ولاستون نتائج التجارب.

من المثير للاهتمام أن ولأول مرة كان من الممكن عزل البلاديوم عن الخام الذي تم الحصول عليه في أراضي أمريكا الجنوبية... في واقع الأمر ، هنا أيضًا ، كانت هناك سلسلة من الحوادث السعيدة. كان الهدف الأصلي من تجارب ولاستون هو فصل البلاتين النقي عن شوائب الزئبق والذهب. للقيام بذلك ، استخدم محلولًا من أحماض النيتريك والهيدروكلوريك ، المعروف باسم أكوا ريجيا ، ثم قام بترسيب العنصر الذي يحتاجه مع الأمونيا. كانت نتائج التجارب غير متوقعة تمامًا - تحول السائل إلى اللون الوردي.

في محاولات أخرى للعثور على أسباب التلوين غير المعتاد ، استخدم الكيميائي مواد مختلفة. بالإضافة إلى البلاتين النقي ، تمكن من الحصول على نفس البلاديوم - معدن أخف من الزئبق ، ولون فضي فاتح غير عادي. بعد عام ، عزل أيضًا عنصرًا كيميائيًا آخر يسمى الروديوم من الرواسب المتبقية.

عندما تم الكشف عن قصة ظهور البلاديوم ، لم يكن هناك شك في وجود المعدن الجديد. أكدت الحسابات العلمية والنتائج الدقيقة للتجارب الكيميائية بسهولة كلمات ولاستون. منذ عام 1805 ، تم الاعتراف بالبلاديوم من قبل المجتمع العالمي.

البلاديوم معدن برمز Pd و amu ثابت. تم تضمين 106.42 (1) في الجدول الدوري القصير عند إنشائه. اللون النقي أبيض فضي ، قريب من الفضة أو الزئبق. يتكون المعدن من نظائر مستقرة من الأنواع التالية: 110Pd، 108Pd، 106Pd، 105Pd، 104Pd، 102Pd. يوجد أيضًا بين المكونات النظير 107Pd ، الذي له نشاط إشعاعي مع عمر نصف طويل جدًا للمواد.

يمكن أن تكون نظائر البلاديوم نتيجة ثانوية لتفاعل نووي. المعدن نفسه ليس مشعًا على الإطلاق. خصائصها الكيميائية والفيزيائية لها المعاني التالية:

• نقطة الغليان - 2940 درجة ؛
• يذوب عند درجة حرارة 1554 درجة ؛
• الكثافة 12.02 جم / سم 3 ؛
• صلابة منخفضة - إنه معدن ناعم بمؤشر 373 ميجا باسكال ؛
• لا يذوب في الماء
• لا يوجد تفاعل مع هيدرات الأمونيا والأحماض والقلويات المخففة.

يتمتع البلاديوم بليونة وليونة عالية ويتيح سحب الأسلاك. يمكن تحسين خواصه الميكانيكية عن طريق إضافة الروديوم أو الروثينيوم أو النيكل أو الكوبالت إلى السبيكة. الكاشف الذي يذوب فيه البلاديوم هو "أكوا ريجيا".في هذا يشبه البلاتين. يعتبر البلاديوم نفسه ذا قيمة ككاشف كيميائي ، لأنه يذيب الهيدروجين ، ويحدث التبخر النشط لمادة أكثر تطايرًا في الهواء.

لا يمغنط البلاديوم النقي. لكن المنتجات المصنوعة منه يمكن أن يكون لها مثل هذه الخصائص. النيكل والكوبالت حساسان للمغناطيس الموجود في السبائك المحتوية على البلاديوم. عندما يقترن بالذهب ، فإن الأخير يضيءه ، ويضفي صبغة فضية خفيفة حتى في حجم 1-2 ٪. التيتانيوم ، حتى بنسب قليلة ، يزيد من مقاومته لأحماض الهيدروكلوريك والكبريتيك.

صيغة أكسيد البلاديوم هي PdO ، تحدث الأكسدة عند ملامستها للأكسجين فقط عند تسخينها فوق 300-350 درجة. بعد ذلك ، يظهر فيلم مميز ملطخ على السطح. مع مزيد من التسخين إلى 850 درجة وما فوق ، يحدث التحلل إلى عناصر نقية ، ويتم استعادة الخصائص الأصلية.

على عكس العديد من البلاتينويات الأخرى ، يوجد البلاديوم في شكله الأصلي ، ويسمى هذا الشكل الألوبالاديوم. في شكله النقي ، يتم الحصول عليه فقط بالوسائل الكيميائية. يتواجد البلاديوم في الشمس ، في النيازك الحديدية تصل حصته إلى 7.7 جرام لكل طن ، وتتركز الاحتياطيات الرئيسية في قشرة الأرض في روسيا ، في ترانسفال ، في كولومبيا.

يقدر الحجم التقريبي للبلاديوم في أحشاء الأرض بـ 6٪ وهو يفوق الذهب. ومع ذلك ، لا يزال المعدن ينتمي إلى فئة نادرة وثمينة. يشمل الفصل الكيميائي استخراج البلاتين أو المعادن أو المعادن المصاحبة. في أغلب الأحيان ، عليك فصله عن العناصر ذات الصلة.

على سبيل المثال، يحتوي بلاتينيوم البلاديوم في إيداع نوريلسك على ما يصل إلى 40٪ من البلاديوم ، وخنازير البحر (نوع من الذهب الأصلي المستخرج في البرازيل) - ما يصل إلى 10٪... تتركز الرواسب والاحتياطيات الرئيسية لهذا المعدن في روسيا: في شبه جزيرة كولا ، في جبال الأورال. هناك أجسام غير مطورة ومكتومة. هذه هي رواسب نوريلسك لهذا المعدن الثمين.

يتم إنتاج البلاديوم بعدة طرق. يمكن عزل المعدن النقي من خلال التعدين الصناعي لخامات المجموعات المحتوية على البلاتين. يتم استخدام الودائع من الأنواع الأولية (الأولية) والسائبة. يتم استخراج البلاديوم على طول الطريق ، في جنوب إفريقيا والاتحاد الروسي ، بشكل أساسي من رواسب البلاتين والنيكل. يتم الحصول على المعدن النقي في المصافي ، حيث يتم عزله وتركيزه في سبائك أو تخزينه في شكل مسحوق.

في الرواسب الأولية ، يمكن فقط إنتاج البلاديوم المصاحب. في حالة فضفاضة أو ثانوية ، يتم الحصول عليها في شكلها النقي. إذا تم تطوير الرواسب في مقلع - طريقة - مفتوحة ، يتم استخراج الخام باستخدام معدات تحريك التربة. يتم حفر الثقوب في المناجم بسمك طبقة الخام ، ويتم وضع المتفجرات. وبعد تفجير التربة تنقيتها وترتفع إلى السطح وترسل للتخصيب.

تعد معالجة الصخور المعدنية من أجل عزل المعادن الثمينة والمكونات الأخرى عملية طويلة وشاقة. هو الذي يسمى الإثراء. في المتوسط ​​، لا يمثل طن واحد من هذه المواد الخام أكثر من 6 جرام من مادة قيمة. تساعد الزيادة الاصطناعية في نسبة المعادن عن طريق صنع مركز يحتوي على البلاتين على زيادة هذه النسبة. ينتج الخام المعالج بهذه الطريقة ما يصل إلى 1.4 كجم من البلاديوم لكل 1 طن من المواد الخام.

يتم إنتاج المزيد من البلاديوم في المصافي. هنا يتم عزل عنصر كيميائي في شكله النقي.يحدث عن طريق فرز الشوائب من خلال الانجذاب ، وبعد ذلك يتم تحويل البلاديوم إلى مسحوق أو تنصهر في حبيبات ، سبائك. يستغرق الإنتاج بالكامل - من التطوير الصناعي للودائع إلى خروج المعدن النهائي من المصنع - حوالي 6 أسابيع.

تم توحيد جميع الأنواع الحالية من سبائك البلاديوم وفقًا لمتطلبات GOST. في الاتحاد الروسي ، يتم تحديد النسب التالية: 50٪ أو 85٪ بلاديوم. في أوروبا وأمريكا الشمالية ، تتمتع السبيكة الأساسية بنقاوة 950 ، أي أنها تحتوي على 95٪ بلاديوم نقي و 5٪ بلاتين. في روسيا ، تم العثور على أعلى تركيز - 999 جرام من المعدن لكل 1 كجم ، والذي يستخدم في سك العملات والميداليات التذكارية والتذكارية.

في السبائك التي يغلب عليها البلاديوم ، يمكن تمييز المجموعات التالية من التركيبات المعدنية:

• مع البلاتين
• مع الايريديوم
• بالنحاس أو الكوبالت والفضة ؛
• بالفضة النقية
• مع التيتانيوم.

يعتمد استخدام هذه المركبات إلى حد كبير على المهام المحددة. على سبيل المثال، غالبًا ما تستخدم سبائك الفضة والبلاديوم في المجوهرات... تستخدم هنا أيضًا مركبات من الذهب أو البلاتين. تُستخدم سبائك البلاديوم والإيريديوم لتصنيع المنتجات شبه المصنعة الصناعية ، وتتشكل من خلال عمليات التشوه والطرق الساخنة والباردة.

غالبًا ما يتم البحث عن الفرق بين المعادن في المجموعات التي تم الحصول عليها من نفس الخام ، وفي الأنواع غير ذات الصلة. غالبًا ما يتم ذلك بشكل خاص عند اختيار المجوهرات ، عندما تحتاج إلى تمييز البلاديوم عن الفضة أو الذهب الأبيض أو البلاتين ، لتحديد إصدار السبيكة الأفضل. من الأفضل مناقشة ما يجب مراعاته عند مقارنة البلاديوم بمعادن أخرى بمزيد من التفصيل.

1. خارجياً ، لا يمكن تمييز البلاديوم عمليا عن الفضة. في الوقت نفسه ، يكون الفرق في السعر بينهما كبيرًا: 1 ​​جرام من البلاديوم يكلف ما يصل إلى 100 جرام من الفضة. في هذه الحالة ، بمرور الوقت ، تصبح الفضة داكنة ، لكن البلاديوم لا.
2. مع البلاتين ، الاختلاف الرئيسي هو الثقل النوعي. البلاديوم أخف وأقل كثافة (نصفه تقريبًا) ويذوب في حامض النيتريك الساخن. عندما يتم فحصه باستخدام كاشف من aqua regia وتركيز 10٪ من يوديد البوتاسيوم ، فإن البلاديوم سيكون له تفاعل ، لكن البلاتين لن يكون كذلك.
3. اليوم ، يتم مقارنة البلاديوم بالذهب فقط في مجال الاستثمار. هنا ، يتقدم هذا المعدن النادر بثقة على منافسه الأكثر شهرة. في وجود ضمد البلاديوم ، لا يفقد الذهب قيمته.

يستخدم البلاديوم الثمين على نطاق واسع في مختلف المجالات. على سبيل المثال ، في إنتاج النفط يتم استخدامه كعامل مساعد. يجد المعدن تطبيقًا مشابهًا في التخليق العضوي أو الهدرجة ، في العمل مع الدهون. يتم تنقية الهيدروجين من خلال البلاديوم عن طريق نشر المواد ، وغالبًا ما يتم استخدام سبائك البلاديوم والإيتريوم. في شكله النقي ، يتم استخدامه للتراكم العكسي لهذه المادة.

في الصناعة الطبية ، يستخدم البلاديوم في صناعة أطقم الأسنان ، ويستخدم في أجهزة تنظيم ضربات القلب. يستخدم نظير البلاديوم -103 في العلاج العضلي لأمراض الأورام.

يحظى استخدام بلاتينويد في الإلكترونيات بتقدير كبير. في شكل كلوريد ، يتم استخدامه كمنشط في الطلاء في الطلاء الكهربائي ، مما يساعد على ترسيب النحاس. في الملامسات الكهربائية ، يتم استخدامه كعنصر غير قابل للأكسدة وغير قابل للذوبان. يمكن العثور على هذا المعدن في المكثفات الخزفية المستخدمة في إنتاج أجهزة التلفزيون والراديو.

في صناعة المجوهرات ، يشتهر البلاديوم برباط لإنتاج الذهب الأبيض. كمكون مستقل ، البلاديوم مخلوط بالفضة والبلاتين بنسبة 50:50 أو 85:15 جزء. يتم تقدير خواتم الزفاف والمجوهرات الأخرى ، تبدو الألماس مذهلة في ترصيع البلاديوم. يستخدم هذا المعدن أيضًا كمواد خام لإنتاج العملات المعدنية والميداليات المنتجة في إصدارات محدودة للأحداث التذكارية.

عند اختيار مجوهرات البلاديوم ، من المهم جدًا الانتباه إلى تكوينها. في دول الاتحاد الأوروبي ، حيث يُحظر استخدام النيكل ، يتم تقديم معدن 950 قيراط فقط في سبيكة من البلاتين. في روسيا ، لا تزال هناك مواد مضافة على شكل هذا المعدن السام ، والتي يمكن أن تثير الحساسية الشديدة.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن صناعة المجوهرات الحديثة تمثل بشكل أساسي مجوهرات الرجال بهذا المعدن. تبدو أزرار أكمام البلاديوم ومشابك ربطة العنق نبيلة وأنيقة. تبدو الأختام والصلبان من البلاديوم مثيرة للاهتمام.

غالبًا ما يتم صنع المجوهرات النسائية في نسخة مدمجة ، مع إدخالات من المينا والأحجار الكريمة. تبدو الخواتم والأقراط والأساور والمعلقات منه مثيرة للاهتمام - يمكنك اختيار الخيارات التي ترضيك.

لا تزال مجوهرات البلاديوم نادرة جدًا ، لكن هذا المعدن موجود في العديد من السبائك. وفقًا لذلك ، يجدر النظر في ميزاته عند العناية بالمنتجات المعدنية. ستبقى التوصيات الأساسية كما هي بالنسبة إلى البلاتين.

1. يوصى بالتنظيف الجاف بقطعة قماش ناعمة بشكل دوري.
2. يتم إجراء العناية الرطبة للأوساخ الثقيلة باستخدام محلول صابون ضعيف (قلوي).
3. تتوفر مناديل خاصة لتنظيف المجوهرات. يمكن استخدامها إذا كنت لا ترغب في العلاج بالسوائل.
4. الخدوش على البلاديوم تكاد تكون مستحيلة. في حالة تلفه ، سيتطلب تلميعًا احترافيًا ، ولن تتمكن من طحنه يدويًا.
5. لا ينصح بتخزين العناصر المصنوعة من البلاتينويد ، بما في ذلك البلاديوم ، مع الفضة والذهب. يمكن أن يؤدي هذا الإهمال إلى إتلاف المعادن الأكثر نعومة.

للحصول على معلومات حول كيفية فصل الذهب والبلاديوم والبلاتين في وجود النحاس ، انظر الفيديو التالي.