Tout sur le palladium

Palladium - où est-il extrait, de quoi s'agit-il et à quoi ressemble le métal? Toutes ces questions se posent assez souvent, car le nom de l’élément chimique reste à l’oreille de tous grâce aux bijoutiers et aux bourses. Non moins intéressants sont les méthodes d'extraction et les propriétés, le test et la comparaison avec le platine. Pour trouver les réponses les plus complètes, vous devez étudier autant d'informations que possible sur le palladium - un métal originaire des profondeurs de l'espace.

L'élément chimique Palladium, désigné par les lettres latines Pd, est connu de tous les écoliers. Ce métal noble appartient au groupe des platinoïdes. Dans le tableau périodique, on lui a attribué le numéro atomique 46. Le palladium ressemble à un métal blanc argenté; il est extrêmement rare dans la nature. Le plus souvent, il peut être trouvé dans des minéraux multicomposants.

Un échantillon de palladium dans les bijoux est le plus souvent indiqué pour d'autres métaux. En règle générale, l'or ou l'argent est utilisé à ces fins. Les pièces commémoratives de grande valeur sont en métal pur 999e. Dans les lingots et les produits, les marques de dosage suivantes sont le plus souvent trouvées: 500, 850, 900, 950 et 990.

Le métal a obtenu son nom grâce à une chaîne de hasard. Selon les légendes de la Grèce antique, le Palladium était le visage en bois de la déesse Athéna Pallas, tombée du ciel - le talisman gardant les murs de Troie. Quand en 1802 un astronome allemand découvrit un nouveau corps céleste (un astéroïde), il lui donna le nom de Pallas.Après un certain temps, un élément chimique a également été découvert, qui a reçu un nom similaire en raison de la popularisation d'un mythe oublié depuis longtemps en Europe.

Cependant, le palladium porte bien son nom. L'apparition du nouveau métal n'était pas non plus sans une série de canulars. Par exemple, son apparition a été annoncée environ un an avant la découverte effective de l'élément chimique. De plus, au lieu d'une vue scientifiquement fondée, un échantillon a été envoyé à un marchand spécialisé dans la vente de minéraux à Londres. Le lingot mis en place en grand nombre a provoqué une excitation générale, puis il a été acquis par un chimiste.

Bien entendu, le nouveau propriétaire du "palladium" ne l'a pas acheté du tout à des fins d'enrichissement. Dans le but d'exposer le faux, un chimiste du nom de Cenevix a fait tout son possible pour prouver l'origine artificielle de son acquisition. Il a été annoncé qu'il s'agit d'un alliage de mercure et de platine synthétisé selon la méthode précédemment approuvée du scientifique russe Musin-Pushkin. En réponse à l'exposition, un nouveau message est apparu dans la presse: le vendeur offrait une récompense substantielle à quelqu'un qui pouvait synthétiser le palladium.

Suite à cela, une mystérieuse personne anonyme est apparue. Il s’est avéré être William Hyde Wollaston, alors connu sous le nom de l'un des pionniers du rayonnement UV, le concepteur d'un goniomètre et d'un réfractomètre, c'est-à-dire une personne bien connue et respectée. C'est lui qui, au cours d'expériences sur le platine brut, a pu en séparer d'abord le palladium, puis le rhodium, qui sont présents dans la composition sous forme d'impuretés. Pour preuve, Wollaston a fourni des résultats expérimentaux.

Intéressant pour la première fois, il a été possible d'isoler le palladium du minerai obtenu sur les terres sud-américaines. En fait, ici aussi, on ne peut se passer d'une chaîne de coïncidences heureuses. Initialement, l'objectif des expériences de Wollaston était de séparer le platine pur des impuretés du mercure et de l'or. Pour ce faire, il a utilisé une solution d'acide nitrique et chlorhydrique, connue sous le nom de "vodka royale", puis a précipité l'élément dont il avait besoin avec de l'ammoniac. Les résultats expérimentaux étaient assez inattendus - le liquide est devenu rose.

Dans d'autres tentatives pour trouver les causes des taches inhabituelles, le chimiste a utilisé diverses substances. En plus du platine pur, il a réussi à obtenir le même palladium - le métal est plus léger que le mercure, une couleur argentée inhabituelle. Un an plus tard, des sédiments restants, il a également isolé un autre élément chimique appelé rhodium.

Lorsque l'histoire du palladium a été révélée, il n'y avait aucun doute sur l'existence d'un nouveau métal. Les calculs scientifiques et les résultats exacts des expériences chimiques ont facilement confirmé les paroles de Wollaston. Depuis 1805, le palladium est reconnu par la communauté mondiale.

Palladium - métal avec le symbole Pd et amu établi 106.42 (1) a été inclus dans le système périodique court lors de sa création. La couleur pure est blanc argenté, proche de l'argent ou du mercure. Le métal est constitué d'isotopes stables des types suivants: 110Pd, 108Pd, 106Pd, 105Pd, 104Pd, 102Pd. L'isotope 107Pd est également présent parmi les composants, ayant une radioactivité avec une très longue demi-vie de substances.

Les isotopes du palladium peuvent être un sous-produit d'une réaction nucléaire. Le métal lui-même n'est pas du tout radioactif. Ses caractéristiques chimiques et physiques ont les significations suivantes:

• point d'ébullition - 2940 degrés;
• fond à une température de 1554 degrés;
• la densité est de 12,02 g / cm3;
• la dureté est faible - c'est un métal mou avec un indice de 373 MPa;
• ne se dissout pas dans l'eau;
• il n'y a pas de réaction à l'hydrate d'ammoniac, aux acides dilués et aux alcalis.

Le palladium a une ductilité et une ductilité élevées, se prête au brochage dans le fil. Ses propriétés mécaniques peuvent être améliorées en ajoutant du rhodium, du ruthénium, du nickel ou du cobalt à l'alliage. Le réactif dans lequel le palladium est dissous est la «vodka royale».En cela, il est similaire au platine. Le palladium lui-même est précieux en tant que réactif chimique, car il dissout l'hydrogène et les matières plus volatiles sont activement évaporées dans l'air.

Le palladium à l'état pur n'est pas magnétisé. Mais ses produits peuvent posséder de telles propriétés. Le nickel et le cobalt sont sensibles à l'aimant dans les alliages de palladium. Lorsqu'il est combiné avec de l'or, ce dernier l'éclaircit, donne une teinte légèrement argentée, même à hauteur de 1-2%. Le titane, même dans des proportions minimales, augmente sa résistance aux acides chlorhydrique et sulfurique.

La formule de l'oxyde de palladium est PdO, l'oxydation se produit au contact de l'oxygène uniquement lorsqu'il est chauffé au-dessus de 300-350 degrés. Après cela, un film terni caractéristique apparaît à la surface. Avec un chauffage supplémentaire à 850 degrés et plus, la décomposition en éléments purs se produit, les propriétés d'origine sont restaurées.

Contrairement à de nombreux autres platinoïdes, le palladium se trouve sous une forme native, cette forme est appelée allopalladium. A l'état pur, il n'est obtenu que par voie chimique. Le palladium est présent dans le soleil, dans les météorites de fer, sa part atteint 7,7 g pour 1 tonne Les principales réserves de la croûte terrestre sont concentrées en Russie, Transvaal et Colombie.

Les volumes approximatifs de palladium dans les entrailles de la terre sont estimés à 6%, en ce qu'il dépasse l'or. Néanmoins, le métal est toujours classé comme rare et précieux. L'isolement chimique implique l'extraction concomitante de platine, de minéraux ou de métaux. Le plus souvent, il est nécessaire de le séparer des éléments liés aux propriétés.

Par exemple, Le palladium platine dans le gisement Norilsk contient jusqu'à 40% de palladium et la porpécite (un type d'or natif extrait au Brésil) - jusqu'à 10%. Les principaux gisements et réserves de ce métal sont concentrés en Russie: sur la péninsule de Kola, dans les montagnes de l'Oural. Il existe des objets non développés et conservés. Il s'agit notamment des gisements Norilsk de ce précieux métal.

Le palladium est produit de différentes manières. Le métal pur peut être récupéré grâce à l'extraction industrielle de groupes de minerai contenant du platine. Des dépôts des types primaire (primaire) et en vrac sont utilisés. Le palladium est extrait en cours de route, en Afrique du Sud et en Fédération de Russie, principalement à partir de gisements de platine et de nickel. Le métal pur est obtenu dans les raffineries où il est isolé et concentré en lingots ou stocké sous forme de poudre.

Dans les gisements indigènes, seule l'exploitation associée du palladium est possible. En vrac ou secondaire, il est obtenu sous forme pure. Si la mise en valeur des gisements se fait par extraction à ciel ouvert, le minerai est extrait à l'aide d'un engin de terrassement. Dans les mines dans l'épaisseur de la couche de minerai, des trous sont forés, des explosifs sont posés. Après sa détonation, le sol est finalisé, remonte à la surface, envoyé pour enrichissement.

Le traitement de la roche minérale afin d'isoler les métaux précieux et autres composants est un processus long et laborieux. Cela s'appelle l'enrichissement. En moyenne, par tonne de ces matières premières ne représente pas plus de 6 g d'une substance précieuse. Augmenter cette proportion contribue à augmenter artificiellement la proportion de métaux en fabriquant un concentré contenant du platine. Le minerai ainsi traité donne jusqu'à 1,4 kg de palladium par 1 tonne de matière première.

La réception supplémentaire de palladium se produit dans les raffineries. C'est ici que l'isolement de l'élément chimique à l'état pur est effectué.Il se produit en éliminant les impuretés par raffinage, après quoi le palladium est transformé en poudre ou fusionné en granulés, en lingots. L'ensemble de la production - de l'extraction industrielle à la libération de métal fini de l'usine - prend environ 6 semaines.

Toutes les variétés existantes d'alliages de palladium sont normalisées par les exigences GOST. Les proportions suivantes sont établies en Fédération de Russie: 50% ou 85% de palladium. En Europe et en Amérique du Nord, l'alliage principal a le 950e échantillon, c'est-à-dire qu'il contient 95% de palladium pur et 5% de platine. La concentration la plus élevée se trouve en Russie - 999 g de métal pour 1 kg, utilisés dans la frappe des pièces de jubilé et commémoratives, des médailles.

Dans les alliages à prédominance de palladium, on peut distinguer les groupes de combinaisons de métaux suivants:

• avec du platine;
• avec de l'iridium;
• avec du cuivre ou du cobalt et de l'argent;
• avec de l'argent pur;
• avec du titane.

L'utilisation de ces composés à bien des égards dépend des tâches qui sont posées. Par exemple les alliages palladium-argent sont le plus souvent utilisés en bijouterie. Des composés d'or ou de platine sont également utilisés ici. Les alliages palladium-iridium sont utilisés pour la fabrication de produits semi-finis industriels, ils sont formés par des processus de déformation, des méthodes à chaud et à froid.

La différence entre les métaux est souvent recherchée à la fois dans les groupes dérivés du même minerai et dans les espèces non apparentées. Cela se fait particulièrement souvent lors du choix des bijoux, lorsque vous devez distinguer le palladium de l'argent, de l'or blanc ou du platine, déterminer quelle option d'alliage est la meilleure. Il est préférable de parler plus en détail de ce qu'il faut considérer lors de la comparaison du palladium avec d'autres métaux.

1. Extérieurement, le palladium est pratiquement impossible à distinguer de l'argent. De plus, la différence de prix est importante: 1 g de palladium coûte comme 100 g d'argent. Dans le même temps, l'argent s'assombrit avec le temps, mais pas de palladium.
2. Avec le platine, la principale différence réside dans la gravité spécifique. Le palladium est plus léger, moins dense (presque deux fois), il se dissout dans de l'acide nitrique chauffé. Lors de la vérification avec un réactif d'Aqua regia et une concentration de 10% d'iodure de potassium, le palladium aura une réaction, mais pas avec le platine.
3. Aujourd'hui, le palladium est comparé à l'or sauf dans le domaine de l'investissement. Ici, ce métal rare devance avec confiance un concurrent plus connu. En présence d'une ligature de palladium, l'or ne perd pas de valeur.

Le palladium précieux est largement utilisé dans divers domaines. Par exemple, dans la production de pétrole, il est utilisé comme catalyseur. Le métal trouve une application similaire en synthèse organique ou en hydrogénation, en travaillant avec des graisses. L'hydrogène est purifié par le palladium par diffusion de matériaux; les alliages de palladium et d'yttrium sont le plus souvent utilisés. Dans sa forme pure, il est utilisé pour l'accumulation réversible de cette substance.

Dans l'industrie médicale, les prothèses dentaires sont en palladium, elles font partie des stimulateurs cardiaques. Pour la brachiothérapie du cancer, l'isotope du palladium-103 est utilisé.

L'utilisation de ce platinoïde en électronique est très appréciée. Sous forme de chlorure, il est utilisé comme activateur dans la métallisation en galvanoplastie, il aide à précipiter le cuivre. Dans les contacts électriques, il est utilisé comme élément non oxydable et insoluble. Ce métal se trouve dans les condensateurs céramiques utilisés dans la fabrication d'équipements de télévision et de radio.

Dans la fabrication de bijoux, le palladium est surtout connu comme un alliage maître pour la fabrication d'or blanc. En tant que composant indépendant, le palladium est allié avec de l'argent et du platine dans une proportion de 50:50 ou 85:15 parties. Les bagues de fiançailles et autres bijoux sont appréciés; les diamants sont spectaculaires dans un cadre en palladium. Ce métal sert également de matière première pour la production de pièces et médailles, éditées en édition limitée, pour des événements commémoratifs.

Lors du choix des bijoux en palladium, il est très important de faire attention à leur composition. Dans les pays de l'UE où le nickel est interdit, seul le métal du 950e échantillon est présenté dans un alliage avec du platine. En Russie, on trouve encore des additifs sous la forme de ce métal toxique, qui peut provoquer une allergie sévère.

Il convient de noter que l'industrie de la bijouterie moderne représente principalement les bijoux pour hommes avec ce métal. Les boutons de manchette et pinces à cravate en palladium sont nobles et élégants. Les signes et les croix de palladium semblent intéressants.

Les bijoux pour femmes sont le plus souvent fabriqués en version combinée, avec des inserts en émail, avec des pierres précieuses. Les bagues, boucles d'oreilles, bracelets et pendentifs de celui-ci semblent intéressants - vous pouvez choisir des options à votre guise.

Les bijoux en palladium sont encore assez rares, mais ce métal est présent dans de nombreux alliages. En conséquence, il convient de considérer ses caractéristiques lors de l'entretien des produits métalliques. Les principales recommandations resteront les mêmes que pour le platine.

1. Un nettoyage à sec avec des chiffons doux est périodiquement recommandé.
2. Les soins humides avec une contamination sévère sont effectués en utilisant une solution de savon doux (alcaline).
3. Des lingettes spéciales pour le nettoyage des bijoux sont produites. Ils peuvent être utilisés si vous ne souhaitez pas effectuer de traitement liquide.
4. L'apparition de rayures sur le palladium est pratiquement exclue. S'il est encore endommagé, un polissage professionnel sera nécessaire, il ne fonctionnera pas pour le polir manuellement.
5. Il n'est pas recommandé de stocker des produits à base de platinoïdes, y compris le palladium, avec de l'argent et de l'or. Une telle négligence peut endommager les métaux plus mous.

Pour savoir comment séparer l'or, le palladium et le platine en présence de cuivre, voir la vidéo suivante.