金屬和合金

關於鈀金

關於鈀金
內容
  1. 這是什麼?
  2. 外觀歷史
  3. 成分和性質
  4. 它是如何以及在哪裡開采的?
  5. 出生地
  6. 採礦方法
  7. 合金種類
  8. 與其他金屬的比較
  9. 適用範圍
  10. 如何選擇鈀金首飾?
  11. 護理特點

鈀 - 它在哪裡開採,它是什麼以及金屬看起來像什麼?所有這些問題都經常出現,因為由於珠寶商和股票報告,化學元素的名稱一直留在每個人的嘴邊。同樣有趣的是提取方法和性質、樣品和與鉑的比較。要找到最完整的答案,您需要盡可能多地研究鈀,一種起源於太空深處的金屬。

這是什麼?

化學元素鈀(Palladium),用拉丁字母 Pd 表示,是每個學童都知道的。這種貴金屬屬於鉑族。 在元素週期表中,它的原子序數為 46。 鈀看起來像一種銀白色金屬,在自然界中極為稀有。大多數情況下,它可以在多組分礦物的成分中找到。

珠寶中的鈀樣品通常由其他金屬表示。 通常金或銀用於這些目的。高價值紀念幣由第999次測試的純金屬製成。以下化驗標記最常出現在鑄錠和產品中:500、850、900、950 和 990。

外觀歷史

這種金屬因一連串的事故而得名。 根據古希臘的傳說,Palladium 是從天而降的女神雅典娜帕拉斯的木臉的名字——守護特洛伊城牆的護身符。 1802 年,一位來自德國的天文學家發現了一個新的天體(一顆小行星),他給它取名為 Pallas。一段時間後,還發現了一種化學元素,由於一個被遺忘已久的神話在歐洲的普及而獲得了相似的名稱。

然而, 鈀金名副其實.一種新金屬的出現也並非沒有一些惡作劇。例如,它的出現是在實際發現一種化學元素之前大約一年宣布的。此外,樣品不是以科學為基礎的演示文稿,而是發送給倫敦一家專門從事礦物銷售的商人。大量展出的錠引起了普遍的興奮,然後還是被化學家獲得了。

當然,“鈀金”的新主人,根本就不是為了濃縮而買的。 為了揭露假貨,一位名叫切內維克斯的化學家竭盡全力證明他的收購是人為的。宣布它是一種汞和鉑的合金,根據俄羅斯科學家穆辛-普希金先前批准的方法合成。針對媒體的爆料,出現了一條新信息:賣家為任何能夠合成鈀的人提供了豐厚的獎勵。

沒有必要付錢——實驗沒有成功。

緊接著,一個神秘的匿名者出現了。原來是威廉·海德·沃拉斯頓,當時被稱為 紫外線輻射的發現者之一,測角儀和折光儀的設計者,也就是知名且頗受尊敬的人.正是他在對原料鉑進行實驗的過程中,設法首先從中分離出鈀,然後是銠,它們以雜質的形式存在於組合物中。作為證據,沃拉斯頓提供了實驗結果。

有趣的是 第一次有可能從南美土地上獲得的礦石中分離出鈀.事實上,在這裡,也並非沒有一連串令人愉快的意外。最初,沃拉斯頓實驗的目標是從汞和金的雜質中分離出純鉑。為此,他使用硝酸和鹽酸溶液,稱為“王水”,然後用氨沉澱他需要的元素。實驗結果出乎意料——液體變成了粉紅色。

在進一步嘗試尋找異常染色原因的過程中,化學家使用了各種物質。除了純鉑之外,他還設法得到了同樣的鈀——一種比汞輕的金屬,一種不尋常的淺銀色。一年後,他還從剩餘的沉積物中分離出另一種化學元素,稱為銠。

當鈀的出現歷史被揭開時,一種新金屬的存在是毫無疑問的。 科學計算和化學實驗的準確結果很容易證實了沃拉斯頓的話。自 1805 年以來,鈀金得到了國際社會的認可。

成分和性質

鈀是一種金屬,符號 Pd 和已建立的 a.m.u. 106.42 (1) 在創建時包含在短週期表中。 其純色為銀白色,接近銀或水銀。 該金屬由以下類型的穩定同位素組成:110Pd、108Pd、106Pd、105Pd、104Pd、102Pd。成分中還存在 107Pd 同位素,它具有放射性,物質的半衰期非常長。

鈀的同位素可能是核反應的副產品。金屬本身根本沒有放射性。 其化學和物理特性有以下含義:

  • 沸騰 t - 2940 度;
  • 在 1554 度的溫度下熔化;
  • 密度為12.02 g/cm3;
  • 硬度低 - 它是一種軟金屬,指標為 373 MPa;
  • 不溶於水;
  • 與氨水合物、稀酸和稀鹼不發生反應。

鈀具有高延展性和延展性,適合拉成金屬絲。 通過在合金中添加銠、釕、鎳或鈷可以改善其機械性能。 鈀溶解的試劑是“皇家伏特加”。在這方面它類似於鉑。鈀本身作為一種化學試劑是有價值的,因為它會溶解氫氣,並且更易揮發的物質會在空氣中主動蒸發。

純鈀沒有磁性。但是由它製成的產品可以具有這樣的特性。 鎳和鈷對鈀合金中的磁鐵很敏感。 當與黃金結合時,後者會使其變亮,即使在 1-2% 的體積下也會呈現出淺銀色。鈦,即使是最小的比例,也能增加其對鹽酸和硫酸的抵抗力。

氧化鈀的分子式為 PdO,只有在加熱到 300-350 度以上時與氧氣接觸才會發生氧化。 之後,表面出現特徵性的暗膜。進一步加熱到850度以上,分解成純元素,恢復原來的性質。

它是如何以及在哪裡開采的?

與許多其他類鉑不同,鈀以其天然形式存在,這種形式稱為別鈀。 它的純淨形式只能通過化學方法獲得。 鈀存在於太陽中,在鐵隕石的成分中,其含量達到每 1 噸 7.7 克。地殼中的主要儲量集中在俄羅斯、哥倫比亞的德蘭士瓦。

值得注意的是,行星核心中鈀的起源已被證實,在這方面它與鐵有關。

出生地

據估計,地球內部的鈀含量約為 6%,超過了黃金。儘管如此,這種金屬仍然屬於稀有和珍貴的範疇。化學回收涉及鉑、礦物或金屬的相關提取。大多數情況下,有必要將其與相關元素分開。

例如, 諾里爾斯克礦床中的鈀鉑含有高達 40% 的鈀和 porpecite(一種在巴西開采的原生金) - 高達 10%.這種金屬的主要礦床和儲量集中在俄羅斯:科拉半島、烏拉爾山脈。有未開發的、封存的物體。這些是這種有價值金屬的諾里爾斯克礦床。

在俄羅斯聯邦以外,鈀礦集中在哥倫比亞、巴西和澳大利亞。在加拿大和非洲國家有富含鈀的鎳礦床。其中,這種金屬是孤立的——事實上,這個通道是其生產的最高效來源。南非是僅次於俄羅斯的第二大類鉑供應國。

採礦方法

鈀可以通過多種方式獲得。純金屬可通過含鉑族礦石的工業萃取分離。使用初級(初級)和鬆散類型的沉積物。 鈀作為副產品開採,在南非和俄羅斯聯邦主要來自鉑和鎳礦床。 純金屬在精煉廠中獲得,在那裡它被分離並濃縮成錠或以粉末形式儲存。

在原生礦床,只有伴生的鈀金是可能的。 在鬆散或次級時,它以純淨的形式獲得。如果礦床的開發是在採石場 - 露天 - 進行的,則使用土方設備提取礦石。在礦山中,在礦石層的厚度上鑽孔,放置炸藥。爆炸後,土壤完成,浮出水面,送去富集。

為了分離有價值的金屬和其他成分而對礦物岩石進行加工是一個漫長而費力的過程。這就是所謂的充實。平均而言,1 噸此類原材料的價值不超過 6 克。 通過製造含鉑精礦人為增加金屬的比例有助於增加這一比例。 以這種方式加工的礦石每 1 噸原材料可產生高達 1.4 公斤的鈀。

鈀的進一步生產在精煉廠進行。 正是在這裡進行了純化學元素的分離。它是通過精煉篩選出雜質,然後將鈀變成粉末或熔融成顆粒、錠而發生的。整個生產過程,從礦床的工業開發到成品金屬的出廠,大約需要 6 週時間。

合金種類

所有現有的鈀合金品種均按照 GOST 的要求進行標準化。在俄羅斯聯邦,制定了以下比例:50% 或 85% 的鈀。 在歐洲和北美,主要合金有第 950 個樣品,即含有 95% 的純鈀和 5% 的鉑。 在俄羅斯,發現的金屬濃度最高 - 每 1 公斤含有 999 克金屬,用於鑄造紀念幣和紀念幣和獎章。

值得考慮的是,在 1-11% 的量中,鈀是白金的一部分,導致後者呈現出不尋常的淺銀色色調。

在以鈀為主的合金中,可以區分以下幾組金屬組合:

  • 含鉑金;
  • 含銥;
  • 含銅或鈷和銀;
  • 純銀;
  • 用鈦。

這些化合物的使用很大程度上取決於設置了什麼樣的任務。例如, 鈀銀合金最常用於珠寶.這裡也使用金或鉑的化合物。鈀-銥合金用於製造工業半成品,它們是通過變形過程以冷熱方式形成的。

與其他金屬的比較

通常在從同一礦石中獲得的組和在不相關的物種中尋找金屬之間的差異。這在選擇珠寶時尤其常見,當您需要區分鈀與銀、白金或鉑金時,以確定哪種合金版本更好。 在將鈀與其他金屬進行比較時,最好多談談值得考慮的因素。

  1. 從外觀上看,鈀與銀幾乎沒有區別。同時,它們的價格差異也很大:1 克鈀與 100 克銀的價格相同。同時,銀會隨著時間變暗,但鈀不會。
  2. 對於鉑,主要區別在於比重。鈀更輕,密度更低(幾乎兩倍),並溶於加熱的硝酸。用王水和濃度為 10% 的碘化鉀進行測試時,鈀會發生反應,但鉑不會。
  3. 今天,鈀金僅在投資領域與黃金相提並論。在這裡,這種稀有金屬自信地領先於其更廣為人知的競爭對手。在鈀結紮的存在下,黃金不會貶值。

在選擇投資金屬時應考慮所有這些因素。在購買金條時,就今天的價格動態而言,黃金和鈀金被認為是最有利可圖的。

適用範圍

貴金屬鈀廣泛應用於各個領域。例如,在石油生產中,它被用作催化劑。 這種金屬在有機合成或加氫、處理脂肪方面也有類似的應用。 氫氣通過材料擴散通過鈀提純,最常用的是鈀和釔的合金。以其純淨形式,它用於這種物質的可逆積累。

在醫療行業,鈀用於製作假牙,是心臟起搏器的一部分。 在腫瘤疾病的近距離放射治療中,使用同位素鈀 103。

這種類鉑在無線電電子學中的使用受到高度讚賞。 以氯化物的形式,它在電鍍中用作電鍍中的活化劑,有助於沉澱銅。在電觸點中,它用作不可氧化和不可溶的元素。這種金屬可以在用於製造電視和無線電設備的陶瓷電容器的成分中找到。

在珠寶行業,鈀作為白金合金而廣為人知。作為獨立成分,鈀與銀和鉑以 50:50 或 85:15 的比例形成合金。 訂婚戒指和其他珠寶都很有價值,鑽石在鈀金鑲嵌中看起來很壯觀。 這種金屬還被用作生產紀念活動的限量版硬幣和獎牌的原材料。

如何選擇鈀金首飾?

選擇鈀金首飾時,注意其成分非常重要。在禁止使用鎳的歐盟國家,只有 950 克拉的金屬與鉑合金製成。 在俄羅斯,這種有毒金屬形式的添加劑仍然存在,可引起嚴重過敏。

如果鈀與其他成分結合使用,讓它成為銀和金,對身體安全。

值得考慮的是,現代珠寶業主要以這種金屬呈現男士珠寶。 鈀金袖扣和領帶夾看起來高貴優雅。鈀金製成的圖章和十字架看起來很有趣。

女士珠寶通常採用組合版本製作,帶有琺瑯鑲嵌物和寶石。它的戒指、耳環、手鐲和吊墜看起來很有趣 - 您可以根據自己的喜好選擇選項。

護理特點

鈀首飾仍然非常稀有,但這種金屬存在於許多合金中。因此,在保養金屬產品時,值得考慮其特性。 主要建議將與鉑金相同。

  1. 定期建議用軟布干洗。
  2. 使用溫和的肥皂(鹼性)溶液對重度污垢進行濕處理。
  3. 有專門用於清潔珠寶的濕巾。如果您不想用液體治療,可以使用它們。
  4. 鈀上的划痕幾乎被排除在外。如果它仍然損壞,則需要專業拋光,它不能用手工作。
  5. 不建議將由鉑類(包括鈀)製成的物品與銀和金一起存放。這種粗心大意會損壞較軟的金屬。

考慮到這些建議,可以確保最大限度地保留具有不同分析指標的鈀產品的迷人外觀。

有關如何在存在銅的情況下分離金、鈀和鉑的信息,請參閱以下視頻。

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