Палладий
Палла́дий — химический элемент с атомным номером46 в периодической системе, обозначается символом Pd (лат. Palladium), белого цвета. Пластичный переходный металл, благородный металл.
Получение
Извлечение палладия начинается с выделения и разделения платиновых металлов. Из полученного концентрированного раствора соединений платиновых металлов сначала осаждают золото и платину, затем Pd(NH3)2Cl2. Далее палладий в виде Pd(NH3)2Cl2очищают от примесей других металлов перекристаллизацией из раствора NH4Cl. Полученную соль прокаливают в восстановительной атмосфере:Pd(NH3)2Cl2 = Pd + N2 + 2HCl + 2H2.
Приготовленный порошок палладия переплавляют в слитки. Восстанавливая растворы солей палладия, получают мелкокристаллический палладий — палладиевую чернь.
Физические свойства
По ряду физических и химических свойств Pd близок к платине. Обладает уникальной способностью растворять водород: в 1 объеме Pd при нормальных условиях растворяется 800 объемов H2. Если Pd, поглотивший H2, вынести на воздух, то он потеряет весь H2.
Палладий пластичен, микродобавки никеля, кобальта или рутения улучшают механические свойства Pd.
Химические свойства
В ряду стандартных потенциалов палладий расположен правее водорода и с неокисляющими кислотами и водой не реагирует. Это самый активный платиновый металл.
Pd устойчив к окислению при нагревании на воздухе до 300 °C. При 350—800 °C Pd окисляется с образованием оксида PdO: 2Pd + O2 = 2PdO. Выше 850 °C оксид палладия PdO разлагается на металл и кислород, но и при этих температурах Pd устойчив к окислению.
Палладий легко растворяется в царской водке: 3Pd + 4HNO3 + 18HCl = 3H2[PdCl6] + 4NO + 8H2O
В отличие от других платиновых металлов, палладий растворяется в горячих азотной и серной кислотах: Pd + 4HNO3 = Pd(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O; Pd + 2H2SO4 = PdSO4 + SO2 + 2H2O
а также в горячей соляной кислоте в присутствии окислителей (например, перекиси водорода).
При комнатной температуре реагирует с влажными Cl2 и Br2: Pd + Cl2 = PdCl2. Кристаллический PdCl2имеет цепочечное строение, каждый атом палладия в нем находится в центре квадрата, вершины которого образованы атомами хлора.
В присутствии хлоридов Pd образует октаэдрические комплексы: Pd + 2Cl2 + 2NaCl = Na2PdCl6.
При нагревании Pd реагирует с фтором, серой, селеном, теллуром, мышьяком и кремнием.
При гидролизе солей палладия (II, III, IV) получены черный гидроксид Pd(OH)2, шоколадно-черный Pd2O3·nH2O и темно-красный PdO2. Na2PdCl4 + 2NaOH = Pd(OH)2 + 4NaCl. Все эти соединения проявляют сильные окислительные свойства.
Оксиды палладия (III) и (IV) при нагревании теряют кислород и переходят в PdO: 2Pd2O3 = 4PdO + O2; 2PdO2 = 2PdO + O2.
Гидроксид палладия (II) проявляет амфотерные свойства: Pd(OH)2 + 4HCl = H2PdCl4 + 2H2O; Pd(OH)2 + 2KOH = K2Pd(OH)4.
Известны интенсивно окрашенные желтые аммиачные комплексы [Pd(NH4)]2+ и комплексные соединения, в которых палладий является анионом — [Pd(NH3)2][PdCl4].
Благодаря квадратному строению, многие комплексы Pd (II) обладают оптической изомерией.
Применение
Катализаторы
Палладий часто применяется как катализатор, в основном в процессе гидрогенизации жиров и крекинге нефти.
Хлорид палладия используется как катализатор и для обнаружения микроколичеств угарного газа в воздухе или газовых смесях.
Очистка водорода
Так как водород очень хорошо диффундирует через палладий, палладий применяют для глубокой очистки водорода. Также, палладий способен исключительно эффективно обратимо аккумулировать водород. Для экономии дорогостоящего палладия при производстве мембран для очистки водорода и разделении изотопов водорода, разработаны сплавы его с другими металлами (наиболее эффективен и экономичен сплав палладия с иттрием).
Электрические контакты
Палладий и сплавы палладия используется в электронике — для покрытий, устойчивых к действию сульфидов (преимущество перед серебром).
В частности, палладий постоянно расходуется для производства реохордов прецизионных сопротивлений высокой точности(военная и аэрокосмическая техника), в том числе в виде сплава с вольфрамом (например ПдВ-20М).
В ювелирном деле
- в сплавах используемых в ювелирном деле (например, для получения сплава золото-палладий — т. н. «белое золото»), в целом палладий даже в незначительном количестве (1 %) способен резко изменить цвет золота в серебристо-белый. Основные сплавы палладия с серебром в ювелирном деле имеют пробу 500 и 850(наиболее технологичны и привлекательны).
- в различных прецизионных механических инструментах
- Палладий используется для изготовления специальной химической посуды, стойких к коррозии деталей высокоточных измерительных приборов.
- Из Pd и его сплавов изготовляют медицинские инструменты, детали кардиостимуляторов, зубные протезы, некоторые лекарственные средства.
- Определенное количество палладия расходуется для изготовления химической аппаратуры для производства плавиковой кислоты (сосуды, перегонные кубы, детали насосов, реторты).
Лекарственные препараты
В некоторых странах незначительное количество палладия используется для получения цитостатических препаратов - в виде комплексных соединений, аналогично цис-платине.
Не нашли что искали? Вы можете оставить заявку, в форме обратной связи.
Портал Gosstanart.info не осуществляет коммерческой деятельности, не сотрудничает с рекламодателями, производителями товаров и компаниями предоставляющими услуги. Просьба, не обращаться с коммерческими предложениями! Вся информация, представленная на портале, результат независимых исследований и является свободно распространяемой информацией.