كل شيء عن البلاديوم

البلاديوم - أين يتم استخراجه ، ما هو وكيف يبدو المعدن؟ تُطرح كل هذه الأسئلة في كثير من الأحيان ، لأن اسم العنصر الكيميائي يبقى في أذن الجميع بفضل تجار المجوهرات وبورصات الأوراق المالية. لا تقل أهمية طرق الاستخراج والخصائص والاختبار والمقارنة مع البلاتين. للعثور على الإجابات الأكثر اكتمالاً ، تحتاج إلى دراسة أكبر قدر ممكن من المعلومات حول البلاديوم - معدن نشأ في أعماق الفضاء.

العنصر الكيميائي بالاديوم ، المعين بالحروف اللاتينية Pd ، معروف لكل تلميذ. ينتمي هذا المعدن النبيل إلى مجموعة platinoids. في الجدول الدوري ، تم تعيينه العدد الذري 46. يشبه البلاديوم معدن أبيض فضي ، وهو نادر للغاية في الطبيعة. في معظم الأحيان ، يمكن العثور عليه في المعادن متعددة المكونات.

غالبًا ما يشار إلى عينة من البلاديوم في المجوهرات للمعادن الأخرى. عادة ، يتم استخدام الذهب أو الفضة لهذه الأغراض. العملات المعدنية التذكارية ذات القيمة العالية مصنوعة من المعدن النقي 999. في السبائك والمنتجات ، غالبًا ما يتم العثور على علامات الفحص التالية: 500 و 850 و 900 و 950 و 990.

حصل المعدن على اسمه بفضل سلسلة من العشوائية. وفقًا لأساطير اليونان القديمة ، كان البلاديوم هو الوجه الخشبي للإلهة أثينا بالاس ، التي سقطت من السماء - التعويذة التي تحرس جدران طروادة. عندما اكتشف عالم فلك من ألمانيا عام 1802 جسما سماويا جديدا (كويكب) ، أعطاه اسم بالاس.بعد مرور بعض الوقت ، تم اكتشاف عنصر كيميائي أيضًا ، والذي حصل على اسم مشابه بسبب تعميم أسطورة منسية في أوروبا.

ومع ذلك ، البلاديوم ترقى إلى مستوى اسمه بالكامل. لم يكن مظهر المعدن الجديد يخلو من سلسلة من الخدع. على سبيل المثال ، تم الإعلان عن ظهوره قبل حوالي عام من الاكتشاف الفعلي للعنصر الكيميائي. علاوة على ذلك ، بدلاً من وجهة نظر علمية ، تم إرسال عينة إلى تاجر متخصص في بيع المعادن في لندن. تسببت السبيكة التي تم إعدادها كثيرًا في إثارة عامة ، ثم تم الحصول عليها من قبل عالم كيميائي.

بالطبع ، لم يشتريها المالك الجديد لـ "البلاديوم" على الإطلاق لغرض التخصيب. في محاولة لفضح المزيف ، بذل الكيميائي المسمى Cenevix كل جهد لإثبات الأصل الاصطناعي لاكتسابه. تم الإعلان عن أن هذه سبيكة من الزئبق والبلاتين يتم تصنيعها وفقًا للطريقة المعتمدة مسبقًا للعالم الروسي Musin-Pushkin. ردا على التعرض ، ظهرت رسالة جديدة في الصحافة: كان البائع يقدم مكافأة كبيرة لشخص يمكنه توليف البلاديوم.

بعد ذلك ، ظهر شخص مجهول غامض. اتضح أنه وليام هايد ولاستون ، المعروف في ذلك الوقت باسم أحد رواد الأشعة فوق البنفسجية ، مصمم مقياس الزوايا ومقياس الانكسار ، أي شخص معروف ومحترم. كان هو الذي تمكن ، خلال تجارب البلاتين الخام ، من الانفصال عنه أولاً بالاديوم ، ثم الروديوم ، الموجود في التركيبة في شكل شوائب. كدليل ، قدم Wollaston نتائج تجريبية.

المثير للاهتمام أن لأول مرة كان من الممكن عزل البلاديوم من الخام الذي تم الحصول عليه في أراضي أمريكا الجنوبية. في الواقع ، هنا أيضًا لا يمكن الاستغناء عن سلسلة من الصدفات السعيدة. في البداية ، كان الهدف من تجارب Wollaston هو فصل البلاتين النقي عن شوائب الزئبق والذهب. للقيام بذلك ، استخدم حلًا من أحماض النيتريك والهيدروكلوريك ، والمعروفة باسم "الفودكا الملكية" ، ثم عجل العنصر الذي يحتاجه مع الأمونيا. كانت النتائج التجريبية غير متوقعة تمامًا - تحول السائل إلى اللون الوردي.

في محاولات أخرى للعثور على أسباب تلطيخ غير عادي ، استخدم الكيميائي مواد مختلفة. بالإضافة إلى البلاتين النقي ، تمكن من الحصول على نفس البلاديوم - المعدن أخف من الزئبق ، وهو لون فضي فاتح غير عادي. من الرواسب المتبقية بعد ذلك بعام ، عزل أيضًا عنصرًا كيميائيًا آخر يسمى الروديوم.

عندما تم الكشف عن تاريخ البلاديوم ، لم يكن هناك شك في وجود معدن جديد. أكدت الحسابات العلمية والنتائج الدقيقة للتجارب الكيميائية بسهولة كلمات Wollaston. منذ عام 1805 ، تم الاعتراف بالبلاديوم من قبل المجتمع العالمي.

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

يمكن أن تكون نظائر البلاديوم نتاجًا ثانويًا لتفاعل نووي. المعدن نفسه ليس مشعًا على الإطلاق. خصائصه الكيميائية والفيزيائية لها المعاني التالية:

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

يتميز البلاديوم بالليونة والليونة العالية ، مما يجعله يتعامل مع السلك. يمكن تحسين خصائصه الميكانيكية بإضافة الروديوم أو الروثينيوم أو النيكل أو الكوبالت إلى السبائك. الكاشف الذي يذوب فيه البلاديوم هو "الفودكا الملكية".في هذا ، يشبه البلاتين. يعتبر البلاديوم نفسه ذو قيمة ككاشف كيميائي ، لأنه يذوب الهيدروجين ، وتبخر المواد المتطايرة بشكل نشط في الهواء.

لا ممغنط البلاديوم في شكله النقي. لكن المنتجات منها قد تمتلك مثل هذه الخصائص. النيكل والكوبالت حساسان للمغناطيس في سبائك البلاديوم. عند دمجه مع الذهب ، يضيء هذا الأخير ، ويعطي لونًا فضيًا خفيفًا ، حتى في مقدار 1-2 ٪. يزيد التيتانيوم حتى بأدنى حد من مقاومته لأحماض الهيدروكلوريك والكبريت.

صيغة أكسيد البلاديوم هي PdO ، تحدث الأكسدة عند الاتصال بالأكسجين فقط عند تسخينها فوق 300-350 درجة. بعد ذلك ، يظهر فيلم مميز مشوه على السطح. مع تسخين إضافي إلى 850 درجة وما فوق ، يحدث التحلل في عناصر نقية ، يتم استعادة الخصائص الأصلية.

على عكس العديد من platinoids الأخرى ، تم العثور على البلاديوم في شكل أصلي ، هذا الشكل يسمى allopalladium. في شكلها النقي ، يتم الحصول عليها بالوسائل الكيميائية فقط. يوجد البلاديوم في الشمس ، في النيازك الحديدية ، تصل حصته إلى 7.7 جم لكل طن ، وتتركز الاحتياطيات الرئيسية في القشرة الأرضية في روسيا ، وترانسفال ، وكولومبيا.

تقدر الأحجام التقريبية للبلاديوم في أحشاء الأرض بـ 6٪ ، وهذا يتجاوز الذهب. ومع ذلك ، لا يزال المعدن يُصنف على أنه نادر وثمين. ينطوي العزل الكيميائي على التعدين المصاحب للبلاتين أو المعادن أو المعادن. في معظم الأحيان يكون من الضروري فصلها عن العناصر المتعلقة بالخصائص.

على سبيل المثال ، البلاتين البلاتينيوم في إيداع نوريلسك يحتوي على ما يصل إلى 40٪ من البلاديوم ، والبورسكيت (نوع من الذهب الأصلي المستخرج في البرازيل) - حتى 10٪. تتركز الرواسب والاحتياطيات الرئيسية لهذا المعدن في روسيا: في شبه جزيرة كولا ، في جبال الأورال. هناك أشياء محفوظة غير متطورة. وتشمل هذه رواسب نوريلسك لهذا المعدن الثمين.

يتم إنتاج البلاديوم بطرق مختلفة. يمكن استعادة المعادن النقية من خلال التعدين الصناعي لمجموعات خام الحامل البلاتيني. يتم استخدام الودائع من النوع الأساسي (الأساسي) والسائب. يتم استخراج البلاديوم على طول الطريق ، في جنوب أفريقيا والاتحاد الروسي ، بشكل رئيسي من رواسب البلاتين والنيكل. يتم الحصول على المعدن النقي في المصافي حيث يتم عزله وتركيزه في سبائك أو تخزينه في شكل مسحوق.

في الرواسب الأصلية ، يمكن فقط استخراج البلاديوم المرتبط. في السائبة أو الثانوية يتم الحصول عليها في شكل نقي. إذا تم تطوير الرواسب عن طريق التعدين المفتوح ، يتم استخراج الخام باستخدام معدات تحريك التربة. في المناجم بسماكة طبقة الخام ، يتم حفر ثقوب ، ويتم وضع المتفجرات. بعد تفجيرها ، يتم الانتهاء من التربة ، وترتفع إلى السطح ، وترسل للتخصيب.

إن معالجة الصخور المعدنية من أجل عزل المعادن الثمينة والمكونات الأخرى هي عملية طويلة وشاقة. يطلق عليه التخصيب. في المتوسط ​​، يمثل كل طن من هذه المواد الخام ما لا يزيد عن 6 جم من مادة قيمة. تساعد زيادة هذه النسبة على زيادة نسبة المعادن بشكل مصطنع عن طريق صنع مركز يحتوي على البلاتين. ويعطي الخام المعالج بهذه الطريقة ما يصل إلى 1.4 كجم من البلاديوم لكل طن من المواد الخام.

مزيد من استلام البلاديوم يحدث في المصافي. هنا يتم عزل العنصر الكيميائي في شكله النقي.يحدث عن طريق إزالة الشوائب من خلال التكرير ، وبعد ذلك يتم تحويل البلاديوم إلى مسحوق أو يندمج في حبيبات ، سبائك. يستغرق الإنتاج بأكمله - من التعدين الصناعي إلى إطلاق المعدن النهائي من المصنع - حوالي 6 أسابيع.

يتم توحيد جميع الأصناف الموجودة من سبائك البلاديوم وفقًا لمتطلبات GOST. تم تحديد النسب التالية في الاتحاد الروسي: 50٪ أو 85٪ البلاديوم. في أوروبا وأمريكا الشمالية ، تحتوي السبائك الرئيسية على العينة 950 ، أي أنها تحتوي على 95٪ من البلاديوم النقي و 5٪ من البلاتين. تم العثور على أعلى تركيز في روسيا - 999 جرام من المعدن لكل 1 كجم ، يستخدم في سك اليوبيل والعملات التذكارية والميداليات.

في السبائك ذات الغلبة للبلاديوم ، يمكن تمييز المجموعات التالية من التركيبات المعدنية:

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

يعتمد استخدام هذه المركبات في كثير من النواحي على المهام التي يتم طرحها. على سبيل المثال غالبا ما تستخدم سبائك الفضة والبلاديوم في المجوهرات. كما تستخدم هنا المركبات مع الذهب أو البلاتين. تستخدم سبائك Palladium-iridium لتصنيع المنتجات شبه المصنعة الصناعية ، وتتكون من خلال عمليات التشوه والطرق الساخنة والباردة.

غالبًا ما يتم البحث عن الفرق بين المعادن في مجموعات مشتقة من نفس الخام ، وفي الأنواع غير ذات الصلة. غالبًا ما يتم ذلك بشكل خاص عند اختيار المجوهرات ، عندما تحتاج إلى تمييز البلاديوم من الفضة أو الذهب الأبيض أو البلاتين ، حدد خيار السبائك الأفضل. من الأفضل التحدث بمزيد من التفاصيل حول ما يجب مراعاته عند مقارنة البلاديوم بالمعادن الأخرى.

1. خارجيا ، لا يمكن تمييز البلاديوم عمليا من الفضة. علاوة على ذلك ، فإن الفرق في السعر مهم: 1 جرام من البلاديوم يكلف مثل 100 جرام من الفضة. في نفس الوقت ، تصبح الفضة مظلمة بمرور الوقت ، ولكن بلا بلاديوم.
2. مع البلاتين ، يكون الفرق الرئيسي في الجاذبية النوعية. البلاديوم أخف وزنا وأقل كثافة (تقريبا مرتين) ، ويذوب في حمض النتريك المسخن. عند التحقق باستخدام الكاشف من aqua regia وتركيز 10 ٪ من يوديد البوتاسيوم ، سيكون للبلاديوم رد فعل ، ولكن ليس مع البلاتين.
3. اليوم ، تتم مقارنة البلاديوم بالذهب باستثناء مجال الاستثمار. هنا ، هذا المعدن النادر يتقدم بثقة على منافس معروف على نطاق واسع. في وجود ربطة البلاديوم ، لا يفقد الذهب قيمته.

يستخدم البلاديوم الثمين على نطاق واسع في مختلف المجالات. على سبيل المثال ، في إنتاج النفط يتم استخدامه كعامل محفز. يجد المعدن تطبيقًا مشابهًا في التركيب العضوي أو أثناء الهدرجة ، في العمل مع الدهون. ينقى الهيدروجين من خلال البلاديوم عن طريق نشر المواد ؛ وغالبا ما تستخدم سبائك البلاديوم والإيتريوم. في شكله النقي ، يتم استخدامه لتراكم عكسي لهذه المادة.

في الصناعة الطبية ، تصنع أطقم الأسنان من البلاديوم ، وهي جزء من أجهزة تنظيم ضربات القلب. للعلاج الكشمي للسرطان ، يتم استخدام نظائر البلاديوم -103.

يحظى استخدام هذا platinoid في الإلكترونيات بتقدير كبير. في شكل كلوريد ، يتم استخدامه كمنشط في التعدين في الطلاء الكهربائي ، ويساعد على تعجيل النحاس. في الاتصالات الكهربائية يتم استخدامه كعنصر غير قابل للأكسدة وغير قابل للذوبان. يمكن العثور على هذا المعدن في المكثفات الخزفية المستخدمة في تصنيع أجهزة التلفزيون والراديو.

في صناعة المجوهرات ، يُعرف البلاديوم باسم السبائك الرئيسية لصنع الذهب الأبيض. كمكون مستقل ، يتم خلط البلاديوم بالفضة والبلاتين بنسبة 50:50 أو 85:15. يتم تقدير خواتم الخطبة والمجوهرات الأخرى ؛ الماس يبدو مذهلاً في إطار البلاديوم. يعمل هذا المعدن أيضًا كمواد خام لإنتاج العملات المعدنية والميداليات ، الصادرة في إصدار محدود ، للمناسبات التذكارية.

عند اختيار مجوهرات البلاديوم ، من المهم جدًا الانتباه إلى تكوينها. في دول الاتحاد الأوروبي حيث يحظر النيكل ، يتم تقديم فقط معدن العينة 950 في سبيكة مع البلاتين. في روسيا ، لا تزال المواد المضافة موجودة في شكل هذا المعدن السام ، والذي يمكن أن يثير حساسية شديدة.

تجدر الإشارة إلى أن صناعة المجوهرات الحديثة تمثل بشكل أساسي المجوهرات الرجالية مع هذا المعدن. أزرار أكمام البلاديوم ومشابك ربطة العنق تبدو نبيلة وأنيقة. تبدو علامات الصلبان والبلاديوم مثيرة للاهتمام.

غالبًا ما تُصنع المجوهرات النسائية في نسخة مجمعة ، مع إدراج المينا ، بالحجارة الكريمة. تبدو الخواتم والأقراط والأساور والمعلقات مثيرة للاهتمام - يمكنك اختيار خيارات ترضيك.

لا تزال مجوهرات البلاديوم نادرة جدًا ، ولكن هذا المعدن موجود في العديد من السبائك. وفقًا لذلك ، يجدر النظر في ميزاته عند العناية بالمنتجات المعدنية. ستظل التوصيات الرئيسية كما هي بالنسبة للبلاتين.

1. ينصح بالتنظيف الجاف بقطعة قماش ناعمة بشكل دوري.
2. يتم تنفيذ العناية الرطبة بالتلوث الشديد باستخدام محلول صابون خفيف (قلوي).
3. يتم إنتاج مناديل خاصة لتنظيف المجوهرات. يمكن استخدامها إذا كنت لا تريد إجراء معالجة سائلة.
4. يتم استبعاد ظهور خدوش على البلاديوم عمليا. إذا كان لا يزال تالفًا ، فستكون هناك حاجة إلى تلميع احترافي ، فلن يعمل على تلميعه يدويًا.
5. لا يُنصح بتخزين المنتجات المصنوعة من platinoids ، بما في ذلك البلاديوم ، مع الفضة والذهب. يمكن أن يؤدي هذا الإهمال إلى تلف المعادن الأكثر ليونة.

لمعرفة كيفية فصل الذهب والبلاديوم والبلاتين في وجود النحاس ، انظر الفيديو التالي.