ПАЛЛАДИЙ (назван в честь открытия планеты Паллада; лат. Palladium) Pd хим. элемент VIII гр. периодической системы, ат. н. 46, ат. м. 106,42; относится к платиновым металлам. Природный П. состоит из шести стабильных изотопов: 102Pd (1,00%), 104Pd (11,14%), 105Pd (22,33%), 106Pd (27,33%), 108Pd (26,46%) и 110Pd (11,72%). Наиб. долгоживущий искусств. радиоактивный изотоп 107Pd (Т1/2 7∙106 лет). Мн. изотопы П. в сравнительно больших количествах образуются при делении ядер U и Pu. В совр. ядерных реакторах в 1 т. ядерного топлива при степени выгорания 3%, содержится 1,5 кг П. Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов ок. 8∙10−28 м2. Конфигурация внеш. электронной оболочки атома 4d10; степени окисления 0, +1, +2 (наиб. часто), +3, +4 (часто), +5, +6 (очень редко); энергия ионизации Pd0 → Pd+ → Pd2+ → Pd3+ соотв. равна 8,336, 19,428 и 32,92 эВ; электроотрицательность по Полингу 2,2; атомный радиус 0,137 нм, ионные радиусы (в скобках даны координац. числа) Pd+f 0,073 нм (2), Pd2+ 0,078 нм (4, квадрат), 0,100 нм (6), Pd3+ 0,090 нм (6). П. — один из наиб. редких элементов, его средняя концентрация в земной коре 1∙10−6 % по массе. Встречается в самородном виде, в виде сплавов и соединений. Известно ок. 30 минералов, содержащих П.: аллопалладий (содержит примеси Hg, Pt, Ru, Cu), палладистая платина (7–39% П.), палладит PdO, станнопалладинит Pd3Sn2, стибиопаллади-нит Pd3Sb (содержит примеси PtAs2), брэггит (Pd, Pt, Ni) S (16–20% П.) и др. Количество П. в смеси платиновых металлов в разл. месторождениях колеблется от ~25% (ЮАР) до 43–45% (Канада) и 60% (СССР, по оценкам). Свойства. П. — серебристо-белый металл с гранецентрир. кубич. решеткой типа Cu, а = 0,38902 нм, z = 4, пространственная группа Fm3m; т. пл. 1554 °C, т. кип. 2940 °C; плотн. 12,02 г/см3; 25,8 Дж/моль∙К); 16,7 кДж/моль, 353 кДж/моль; 37,65 Дж/моль∙К); температурный коэф. линейного расширения 1,17∙10−5 К−1 (273–373 К); 9,96 мкОм • см (25 °C); теплопроводность 75,3 Вт/(м∙К); g 0,015 Н/см (при 1554 °C в вакууме. П. 99,998%-ной чистоты); парамагнетик, уд. магн. восприимчивость + 5,231∙10−б (20 °C); работа выхода электрона 4,99 эВ. Для отожженного П. модуль упругости 117 ГПа, сг 1,8–2,0 ГПа, относит. удлинение 25–40%; твердость по Виккерсу 37–39. П. упрочняется при холодном деформировании, но становится мягче после отжига. Добавки некоторых веществ, особенно Ru и Ni, повышают твердость. П. легко поддается ковке, штамповке, прокатке, протяжке, хорошо полируется и сваривается. Из него удается получать тончайшие листы и тонкую проволоку. По химическим свойствам П. близок к платине и является наиб. активным платиновым металлом. При нагр. устойчив на воздухе до ~ 300 °C, при 350–800 °C тускнеет из-за образования тонкой пленки PdO, выше 850 °C PdO разлагается и вновь становится устойчивым на воздухе. Хорошо раств. в царской водке. В отличие от др. платиновых металлов, раств. в горячих конц. HNO3 и H2SO4. Переходит в раствор при анодном растворении в соляной кислоте. При комнатной температуре взаимод. с влажными Cl2 и Br2, при нагр. — с F2, S, Se, Те, As и Si. Характерная особенность П. — способность поглощать большие количества H2 (до 900 объемов на 1 объем П.) благодаря образованию твердых растворов с увеличением параметра кристаллич. решетки; предполагается также образование гидридов. Поглощенный H2 легко удаляется из П. при нагр. до 100 °C в вакууме. Явления, наблюдаемые при поглощении тяжелого изотопа водорода катодом из П. в ходе электролиза D2O, принимались за свидетельство, "холодного" ядерного синтеза. П. взаимод. с расплавл. KHSО4, с Na2O2. П. в степени окисления + 2 образует многочисл. комплексные соед. с лигандами, содержащими "мягкие" доноры: CN−, P(III), As(III) и др. Для Pd(IV) наиб. типичны соед., содержащие ион [PdX6]2− (X = F, Cl, Вг). Известны соединения с нейтральными группами типа Pd(aмин)2X4 и др. Получены комплексные соед. Pd0, напр. [Pd(CN)4]4−, Pd(PF3)4 (т. пл. −40 °C). Получение. Из технол. раствора благородных металлов в царской водке сначала осаждают Au и Pt. Затем осаждают Pd(NH3)2Cl2, который очищают перекристаллизацией из аммиачного раствора HCl, высушивают и прокаливают в восстановит. атмосфере. Порошок П. переплавляют. Восстановлением растворов солей П. получают мелкокристаллический П. — палладиевую чернь. Электроосаждение П. проводят из нитритных и фосфатных кислых электролитов, в частности с использованием Na2[Pd(NO2)4]. В сер. 80-х гг. ежегодная добыча П. в капиталистич. и развивающихся странах составляла 25–30 т. При этом из вторичного сырья получали не более 10% П. По оценкам 2/3 мировой добычи П. падало на СССР. Применение. По объему годового потребления в капиталистич. и развивающихся странах П. опережает др. платиновые металлы. Из областей его применения наиб. важны медицина и стоматология (25–40% ежегодного потребления), электротехника и электроника (30–40%), хим. промышленность (10–15%), автомобилестроение (5–15%), ювелирная (2–5%) и стекольная промышленность и др. Из П. и его сплавов изготовляют мед. инструменты, детали кардиостимуляторов, зубные протезы, оправки, некоторые лек. средства. В электронике используют, в частности, палладиевые пасты для производства больших интегральных схем, в электротехнике-электрич. контакты из П.; для этих целей выпускают пружинящие контакты из П. с добавками Cr и Zr, а также сплавы Pd-Ag и Pd-Cu. Способность П. растворять H2 используют для тонкой очистки H2, каталитич. гидрирования и дегидрирования и др. Обычно для этого используют сплавы с Ag, Rh и др. металлами, а также палладиевую чернь. С сер. 70-х гг. 20 в. П. в виде сплавов с Pt стали использовать в катализаторах дожигания выхлопных газов автомобилей. В стекольной промышленности сплавы П. применяют в тиглях для варки стекла, в фильерах для получения искусств. шелка и вискозной нити. П. открыл У. Волластон в 1803 при исследовании самородной платины.
Некоторые файлы и информация, находящиеся на данном сайте, были найдены в сети ИНТЕРНЕТ, как свободно распространяемые, присланы пользователями сайта или найдены в альтернативных источниках, также использованы собственные материалы. Автор сайта не претендует на авторство ВСЕХ материалов. Если Вы являетесь правообладателем той или иной продукции или информации, и условия, на которых она представлена на данном ресурсе, не соответствуют действительности, просьба немедленно сообщить с целью устранения правонарушения.
Категории раздела
Вход
Поиск
Друзья сайта
Наш опрос
Статистика
