Paládio - onde é extraído, o que é e como é o metal? Todas essas perguntas surgem com bastante frequência, porque o nome do elemento químico permanece nos ouvidos de todos, graças a joalheiros e bolsas de valores. Não menos interessantes são os métodos de extração e propriedades, o teste e a comparação com a platina. Para encontrar as respostas mais completas, você precisa estudar o máximo possível de informações sobre o paládio - um metal que se originou nas profundezas do espaço.
O que é isso
O elemento químico Palladium, designado pelas letras latinas Pd, é conhecido por todos os alunos. Este metal nobre pertence ao grupo dos platinóides. Na tabela periódica, ele recebeu o número atômico 46. O paládio parece um metal branco-prateado; é extremamente raro por natureza. Na maioria das vezes, pode ser encontrado em minerais multicomponentes.
Uma amostra de paládio em jóias é frequentemente indicada para outros metais. Normalmente, ouro ou prata são usados para esses fins. As moedas comemorativas de alto valor são feitas de 999 ° metal puro. Em metais preciosos e produtos, as seguintes marcas de teste são mais frequentemente encontradas: 500, 850, 900, 950 e 990.
História de aparência
O metal ganhou esse nome graças a uma cadeia de aleatoriedade. Segundo as lendas da Grécia antiga, o Palladium era o rosto de madeira da deusa Athena Pallas, que caiu do céu - o talismã que guardava as paredes de Tróia. Quando, em 1802, um astrônomo da Alemanha descobriu um novo corpo celeste (um asteróide), deu-lhe o nome de Pallas.Depois de algum tempo, também foi descoberto um elemento químico, que recebeu um nome semelhante devido à popularização de um mito esquecido na Europa.
No entanto, paládio faz jus ao seu nome. A aparência do novo metal também não deixou de ter uma série de trotes. Por exemplo, sua aparência foi anunciada cerca de um ano antes da descoberta real do elemento químico. Além disso, em vez de uma visão científica, uma amostra foi enviada a um comerciante especializado na venda de minerais em Londres. O lingote criado muito causou excitação geral, e depois foi adquirido por um cientista químico.
Obviamente, o novo proprietário do "paládio" não o comprou para fins de enriquecimento. Em um esforço para expor a falsificação, um químico chamado Cenevix fez todos os esforços para provar a origem artificial de sua aquisição. Foi anunciado que esta é uma liga de mercúrio e platina sintetizada de acordo com o método previamente aprovado pelo cientista russo Musin-Pushkin. Em resposta à exposição, uma nova mensagem apareceu na imprensa: o vendedor estava oferecendo uma recompensa substancial a alguém que pudesse sintetizar paládio.
Não havia necessidade de pagar dinheiro - as experiências não tiveram êxito.
Depois disso, uma pessoa misteriosa e anônima apareceu. Acabou sendo William Hyde Wollaston, conhecido então como um dos pioneiros da radiação UV, criador de um goniômetro e refratômetro, ou seja, uma pessoa bem conhecida e respeitada. Foi ele quem, no decorrer dos experimentos com platina bruta, conseguiu separar dele primeiro paládio e depois ródio, que estão presentes na composição na forma de impurezas. Como evidência, Wollaston forneceu resultados experimentais.
Interessante que pela primeira vez foi possível isolar paládio de minério obtido em terras sul-americanas. De fato, aqui também não poderia prescindir de uma cadeia de felizes coincidências. Inicialmente, o objetivo dos experimentos de Wollaston era separar a platina pura das impurezas do mercúrio e do ouro. Para fazer isso, ele usou uma solução de ácidos nítrico e clorídrico, conhecida como "vodka real", e depois precipitou o elemento de que precisava com amônia. Os resultados experimentais foram bastante inesperados - o líquido ficou rosa.
Em outras tentativas de encontrar as causas de manchas incomuns, o químico usou várias substâncias. Além da platina pura, ele conseguiu o mesmo paládio - o metal é mais leve que o mercúrio, uma cor prateada clara incomum. Dos sedimentos restantes, um ano depois, ele também isolou outro elemento químico chamado ródio.
Quando a história do paládio foi revelada, não havia dúvida sobre a existência de um novo metal. Cálculos científicos e os resultados exatos de experimentos químicos confirmaram facilmente as palavras de Wollaston. Desde 1805, o paládio é reconhecido pela comunidade mundial.
Composição e propriedades
Paládio - metal com o símbolo Pd e amu estabelecido 106.42 (1) foi incluído no sistema periódico curto quando foi criado. A cor pura é branca prateada, próxima a prata ou mercúrio. O metal consiste em isótopos estáveis dos seguintes tipos: 110Pd, 108Pd, 106Pd, 105Pd, 104Pd, 102Pd. O isótopo 107Pd também está presente entre os componentes, tendo radioatividade com meia-vida muito longa de substâncias.
Os isótopos de paládio podem ser um subproduto de uma reação nuclear. O metal em si não é de todo radioativo. Suas características químicas e físicas têm os seguintes significados:
- ponto de ebulição - 2940 graus;
- derrete a uma temperatura de 1554 graus;
- a densidade é de 12,02 g / cm3;
- a dureza é baixa - é um metal macio com um índice de 373 MPa;
- não se dissolve na água;
- não há reação ao hidrato de amônia, ácidos diluídos e álcalis.
O paládio tem alta ductilidade e ductilidade, se presta a brochar no fio. Suas propriedades mecânicas podem ser melhoradas adicionando ródio, rutênio, níquel ou cobalto à liga. O reagente em que o paládio é dissolvido é a "vodka real".Neste, é semelhante à platina. O próprio paládio é valioso como reagente químico, porque dissolve o hidrogênio e a matéria mais volátil é ativamente evaporada no ar.
O paládio em sua forma pura não é magnetizado. Mas os produtos dele podem possuir essas propriedades. Níquel e cobalto são sensíveis ao ímã nas ligas de paládio. Quando combinado com ouro, este último ilumina, dá uma leve tonalidade prateada, mesmo na quantidade de 1-2%. O titânio, mesmo em proporções mínimas, aumenta sua resistência aos ácidos clorídrico e sulfúrico.
A fórmula do óxido de paládio é PdO, a oxidação ocorre em contato com o oxigênio somente quando aquecido acima de 300-350 graus. Depois disso, um filme manchado característico aparece na superfície. Com aquecimento adicional a 850 graus ou mais, ocorre decomposição em elementos puros, as propriedades originais são restauradas.
Como e onde é extraído?
Ao contrário de muitos outros platinóides, o paládio é encontrado em uma forma nativa, chamada de alopaládio. Na sua forma pura, é obtido apenas por meios químicos. O paládio está presente ao sol, nos meteoritos de ferro, sua participação chega a 7,7 g por tonelada 1. As principais reservas da crosta terrestre estão concentradas na Rússia, Transvaal e Colômbia.
Vale ressaltar que a nucleação do paládio no núcleo do planeta é comprovada, pois está relacionada ao ferro.
Depósitos
Os volumes aproximados de paládio nas entranhas da terra são estimados em 6%, neste excede o ouro. No entanto, o metal ainda é classificado como raro e precioso. O isolamento químico envolve a mineração concomitante de platina, minerais ou metais. Na maioria das vezes é necessário separá-lo dos elementos relacionados às propriedades.
Por exemplo, O paládio platinado no depósito de Norilsk contém até 40% de paládio e o porpecito (um tipo de ouro nativo extraído no Brasil) - até 10%. Os principais depósitos e reservas deste metal estão concentrados na Rússia: na península de Kola, nas montanhas dos Urais. Existem objetos conservados e não desenvolvidos. Isso inclui os depósitos de Norilsk deste valioso metal.
Fora da Federação Russa, os depósitos de paládio estão concentrados na Colômbia, Brasil e Austrália. No Canadá e na África, existem depósitos de minérios de níquel ricos em paládio. Esse metal é isolado deles - de fato, esse canal é a fonte mais produtiva de sua produção. A África do Sul é o segundo maior fornecedor de platinóides depois da Rússia.
Métodos de mineração
O paládio é produzido de várias maneiras. O metal puro pode ser recuperado através da mineração industrial de grupos de minério contendo platina. Depósitos dos tipos primário (primário) e frouxo são usados. O paládio é extraído ao longo do caminho, na África do Sul e na Federação Russa, principalmente a partir de depósitos de platina e níquel. O metal puro é obtido nas refinarias onde é isolado e concentrado em lingotes ou armazenado em pó.
Nos depósitos indígenas, apenas a mineração de paládio associada é possível. A granel ou secundário, é obtido na forma pura. Se o desenvolvimento de depósitos for realizado por mineração a céu aberto, o minério é extraído usando equipamento de terraplenagem. Nas minas na espessura da camada de minério, são feitos buracos, explosivos. Após sua detonação, o solo é finalizado, sobe à superfície, enviado para enriquecimento.
O processamento de rochas minerais para isolar metais valiosos e outros componentes é um processo longo e trabalhoso. Isso se chama enriquecimento. Em média, por tonelada dessas matérias-primas é responsável por não mais que 6 g de uma substância valiosa. Aumentar essa proporção ajuda a aumentar artificialmente a proporção de metais criando um concentrado contendo platina. O minério processado dessa maneira fornece até 1,4 kg de paládio por 1 tonelada de matéria-prima.
O recebimento adicional de paládio ocorre nas refinarias. É aqui que é realizado o isolamento do elemento químico em sua forma pura.Isso ocorre eliminando as impurezas através do refino, após o que o paládio é transformado em pó ou fundido em grânulos, lingotes. Toda a produção - da mineração industrial à liberação de metal acabado da planta - leva cerca de 6 semanas.
Tipos de Ligas
Todas as variedades existentes de ligas de paládio são padronizadas pelos requisitos GOST. As seguintes proporções são estabelecidas na Federação Russa: 50% ou 85% de paládio. Na Europa e América do Norte, a liga principal possui a 950ª amostra, ou seja, contém 95% de paládio puro e 5% de platina. A maior concentração é encontrada na Rússia - 999 g de metal por 1 kg, usado para cunhar moedas comemorativas e comemorativas, medalhas.
Vale a pena considerar que, na quantidade de 1 a 11%, o paládio faz parte do ouro branco, responsável por dar a este um tom de prata claro que não é característico dele.
Nas ligas com predominância de paládio, podem ser distinguidos os seguintes grupos de combinações de metais:
- com platina;
- com irídio;
- com cobre ou cobalto e prata;
- com prata pura;
- com titânio.
O uso desses compostos em muitos aspectos depende de quais tarefas são colocadas. Por exemplo ligas de paládio-prata são mais frequentemente usadas em jóias. Os compostos com ouro ou platina também são usados aqui. As ligas paládio-irídio são utilizadas na fabricação de produtos semi-acabados industriais, são formadas por processos de deformação, métodos a quente e a frio.
Comparação com outros metais
A diferença entre metais é freqüentemente procurada tanto em grupos derivados do mesmo minério quanto em espécies não relacionadas. Isso é feito especialmente com frequência na escolha de jóias, quando você precisa distinguir paládio de prata, ouro branco ou platina, determinar qual opção de liga é melhor. É melhor falar com mais detalhes sobre o que considerar ao comparar paládio com outros metais.
- Externamente, o paládio é praticamente indistinguível da prata. Além disso, a diferença de preço é significativa: 1 g de paládio custa como 100 g de prata. Ao mesmo tempo, a prata escurece com o tempo, mas sem paládio.
- Com a platina, a principal diferença está na gravidade específica. O paládio é mais leve, menos denso (quase duas vezes), dissolve-se em ácido nítrico aquecido. Ao verificar com reagente da aqua regia e uma concentração de 10% de iodeto de potássio, o paládio terá uma reação, mas não com platina.
- Hoje, o paládio é comparado ao ouro, exceto na esfera do investimento. Aqui, esse metal raro está à frente de um concorrente mais conhecido. Na presença de uma ligadura de paládio, o ouro não perde valor.
Todos esses fatores devem ser considerados ao escolher um metal para investimento. Ao comprar metais preciosos, ouro e paládio são considerados os mais rentáveis em termos de dinâmica de preços atualmente.
Âmbito de aplicação
O paládio precioso é amplamente utilizado em vários campos. Por exemplo, na produção de petróleo é usado como catalisador. O metal encontra uma aplicação semelhante na síntese orgânica ou durante a hidrogenação, no trabalho com gorduras. O hidrogênio é purificado através do paládio por difusão de materiais; as ligas de paládio e ítrio são mais frequentemente usadas. Na sua forma pura, é utilizado para a acumulação reversível desta substância.
Na indústria médica, as dentaduras são feitas de paládio e fazem parte de marca-passos. Para braquioterapia do câncer, é usado o isótopo de paládio-103.
O uso deste platinóide na eletrônica é muito apreciado. Na forma de cloreto, é usado como ativador na metalização em galvanoplastia, ajudando a precipitar o cobre. Nos contatos elétricos, é usado como um elemento não oxidável e insolúvel. Esse metal pode ser encontrado em capacitores de cerâmica utilizados na fabricação de equipamentos de televisão e rádio.
Na fabricação de jóias, o paládio é mais conhecido como uma liga master para a produção de ouro branco. Como componente independente, o paládio é ligado com prata e platina na proporção de 50:50 ou 85:15 partes. Anéis de noivado e outras jóias são valorizados; os diamantes parecem espetaculares em uma moldura de paládio. Esse metal também atua como matéria-prima para a produção de moedas e medalhas, emitidas em edição limitada, para eventos comemorativos.
Como escolher uma jóia de paládio?
Ao escolher jóias de paládio, é muito importante prestar atenção à sua composição. Nos países da UE onde o níquel é proibido, apenas o metal da 950ª amostra é apresentado em uma liga com platina. Na Rússia, ainda são encontrados aditivos na forma deste metal tóxico, que pode provocar uma alergia grave.
Se o paládio for usado em conjunto com outros componentes, seja prateado e dourado, seguro para o corpo.
Vale a pena considerar que a indústria moderna de joias representa principalmente joias masculinas com esse metal. Abotoaduras de paládio e clipes de gravata parecem nobres e elegantes. Sinais e cruzamentos de paládio parecem interessantes.
As joias das mulheres costumam ser feitas em uma versão combinada, com inserções de esmalte e pedras preciosas. Anéis, brincos, pulseiras e pingentes parecem interessantes - você pode escolher opções ao seu gosto.
Recursos de Cuidados
As jóias de paládio ainda são bastante raras, mas esse metal está presente em muitas ligas. Nesse sentido, vale a pena considerar suas características ao cuidar de produtos de metal. As principais recomendações permanecerão as mesmas da platina.
- Recomenda-se periodicamente a limpeza a seco com panos macios.
- O cuidado úmido com contaminação severa é realizado com uma solução de sabão neutro (alcalina).
- Toalhetes especiais para limpeza de jóias são produzidos. Eles podem ser usados se você não quiser realizar um tratamento líquido.
- A aparência de arranhões no paládio é praticamente excluída. Se ainda estiver danificado, será necessário polimento profissional, não funcionará para polir manualmente.
- Não é recomendável armazenar produtos feitos de platinóides, incluindo paládio, juntamente com prata e ouro. Tal descuido pode levar a danos em metais mais macios.
Dadas essas recomendações, é possível garantir a máxima preservação da aparência atraente dos produtos de paládio com diferentes parâmetros de ensaio.
Para saber como separar ouro, paládio e platina na presença de cobre, consulte o próximo vídeo.