貴金属パラジウム。 パラジウムの特性、生産、用途 パラジウムはどこで使用されますか?
銀行アナリストは、パラジウムの需要が十分に満たされていないと書いていますが、この貴重な金属は産業、医療、宝飾品に必要とされています。
一方、科学者によると、毎年ほぼパラジウムのシャワーが地球の表面に降り注いでいます。 まあ、土砂降りではないかもしれませんが、毎年 7 キログラムの忠実な体重が宇宙から到着します。
この富はどこから来るのでしょうか?
私たちは星の子供たちです...
...そして文字通りの意味で、そして体のほとんどの部分で。 より大きい - 人間と天体の両方を構成する化学元素の一部は星の外で形成されたためです。 パラジウムは、宇宙で発生する 2 つのプロセスの「息子」です。 その一部は大質量星で起こる反応で合成されます。 パラジウムの一部と残りは超新星爆発中に形成されます。星間空間に放出された金属は、遅かれ早かれガスや塵の雲の一部となり、その塊から星や惑星が凝縮します。 衝突して崩壊し、砕かれた天体は、地球が銀河の軌道を旅する過程で集めた破片です。 示されている 7 キログラムのパラジウムは、年間 2,000 トンの地球に落下する隕石に含まれています。
原子力発電所からの燃え尽きた核燃料には、かなりの量のパラジウムが濃縮されています。 明白な理由により、ウラン・プルトニウム・スラグからの金属をいかなる方法でも使用することは不可能です。 つまり、すぐには不可能ですが、1,000 万年から 1,500 万年後 (宇宙の基準からするとかなり長い年月) には可能になるのです。
パラジウム発見から2世紀
パラジウム発見の栄誉は、驚くべき研究洞察力と優れた商業的敏捷性を示した、あまり勤勉ではない英国人医師に与えられました。ウィリアム・ウォラストンは、当時既にロンドン王立自然知識協会の正会員であり、18世紀末にプラチナ製食器の生産で収益性の高い事業を始めました。 ウォラストンは鉱石の残留物を実験して新しい金属を単離し、科学者はそのうちの 1 つを「パラジウム」、もう 1 つを「ロジウム」と名付けました。
パラジウムという名前は非常にランダムです。 1800 年代初頭、ギリシャの女神パラス アテナは、最近発見された小惑星に彼女の名前が付けられ、よく知られるようになりました。 この重大な出来事から 2 年後の 1803 年、ウォラストンは「ニュー シルバー」に賢明な戦士を表すファッショナブルな名前を付けました。
リチャード不信者
19 世紀初頭、科学は多くの啓発された人々の娯楽として役立ちました。 ウォラストンにはちょっとしたいたずらがなかったわけではない。 彼が行った発表にはこう書かれていた:見た目も性質もmに似た貴金属が発見された。 購入可能...野心的なアイルランドの化学者リチャード・チェネヴィックスは、王立協会から最高賞を受賞したばかりで、自分の成功を勝利に変えることを決意し、詐欺師をきれいな水に連れて行くと公に約束した。 チェネヴィックス氏によると、この無名のペテン師は、水銀とプラチナの融合を可能にするあまり知られていないムーシン・プーシキン法を単純に使用しただけだという。
売られていたインゴットを購入したチェネヴィックスは急いで調査を行い、すぐに学術会議で自分の正しさを報告した。 あとは改ざん者を暴くだけだ!
そして、新聞に広告が掲載されました。プラチナと水銀を融合させて「新しい銀」を手に入れることができる人には、20ポンドを支払うと約束する人がいます...
怒りが狂乱に変わり、チェネヴィックスは実験を開始する。 ロンドンの他の化学者も同時に彼と協力しています。 言うまでもなく、彼らの誰も、パラジウムを合成したり、チェネヴィックスが購入したインゴットからプラチナや水銀を分離したりすることはできません。
叙事詩の開始から 1 年後、ウォラストンは発見について詳細に説明しています。 すぐに彼は王立協会の会長に選出されます。 リチャード・チェネヴィックスは化学の授業を辞めなければなりません...
パラジウムの採掘と使用
現在、地質学者はパラジウムを含む鉱物を 34 個数えています。 金、銀、プラチナの自然地層にはかなりの量の金属が含まれています。ノリリスクプラチナにはパラジウムがほぼ半分含まれています。 ブラジルの探鉱者が、貴金属含有量が10パーセントの金塊を発見した。パラジウム鉱石の鉱床は、通常、ニッケル、水銀、銅などの他の非鉄金属の鉱床と一致します。 最新の推定によると、最も有望なパラジウム埋蔵量はノリリスクに集中しています。
すばらしい パラジウムの性質化学産業に欠かせないものとなりました。 金属の体積のほぼ1000倍の体積で水素を吸収するパラジウムの能力は驚くべきものです。 マーガリン製造の技術サイクルにおいてパラジウム触媒を使用することにより、これまで避けられなかった食品へのニッケル汚染を排除することが可能になりました。
熱いパラジウムは水素を容易に透過します。 膜として設置されたミリメートル厚の金属プレートは、他の方法では水素を放出しない複雑なガス組成物や溶液から水素を除去します。
パラジウム合金はアーク放電下でも酸化しません、これにより電気業界への道が開かれました。 パラジウムを少量添加したチタンは、さまざまな化学負荷に対する耐性が向上します。 医療はパラジウムなしでは成り立ちません。この金属は歯科、心臓病学、製薬で使用されています。
宝飾品中のパラジウム
パラジウム自体は非常に装飾性が高く、表現力においてはシルバー、さらにはプラチナと競合することができます。 パラジウムを含む合金は宝石商から高く評価されています。いわゆる「」は、ほとんどの場合、金とパラジウムの組み合わせにすぎません。 貴金属の柔らかく控えめな輝きが最高のフレームです! パラジウムとインジウムの合金は、成分の濃度に応じて、特徴的な金色から顕著なライラックの色合いまでの色を持ちます。
パラジウム含有量の高い合金(パラジウムのホールマーク - 500、850、リガチャー - シルバー)で作られた結婚指輪は、ロジウムメッキのゴールドリングと見た目には区別できません。 同時に、ジュエリーの所有者はロジウムメッキを定期的に更新する必要がありません。 そしてパラジウムは金よりも価格が若干劣ります。
プラチナにパラジウムを添加すると、製品の表現力が高まり、素材の技術的特性が高まります。
こんにちは! パラジウムは、多くの業界、特に宝飾品で高く評価されている貴金属です。 ユニークな物理的および化学的特性、プラチナとの類似性、これらすべてがプラチナの人気を高めています。 しかし、この金属が何に必要なのか、どこで見つけられるのかを知っている人はほとんどいません。
この化学元素は、銀白色の可塑性鉱物です。 白金族の貴金属の一種に分類されます。
出演の略歴
Pd は 19 世紀に初めて発見されました。 この元素は化学者ウィリアム・ウォラストン(イギリス)によって発見されました。 実験中、科学者はプラチナ鉱石からそれを抽出しました。
この金属は、1年前に発見された小惑星パラスにちなんでその名前が付けられました。 彼は、古代ギリシャの女神パラス アテナと、伝説によると空から落ちてきた彼女の木像であるパラディウムにちなんでそのように名付けられました。
パラジウムは自然界ではどのように見えるのでしょうか?
ナゲットは、純粋な形では自然界には存在しません。 金属粒子は他の鉱物とともに抽出されます。 おおよそのデータによると、パラジウムと接触する元素は約 30 種類あります。
外観上、貴金属の粒子はプラチナに非常に似ています。 一部の鉱床では、これら 2 つの元素が一緒に採掘され (パラジウム プラチナと呼ばれます)、化学処理によって分離されます。 また、静脈が金と交差する場合もあり、その場合、2 つの金属の組み合わせが観察されます (たとえば、パラジウム金やブラジル産のポルペサイトなど)。
自然界の形成過程
主な出現源は隕石の宇宙片です。 鉄や石の種類の異星人の破片には、貴金属の結晶が大量に含まれていることが発見されました。
構造、化学的および物理的特性
その性質上、この鉱物は、密度が低く化学的不活性であるため、他の貴金属に比べて優れています。 後者の特性のおかげで、他の元素と相互作用せず、酸化しません。
- 例外は、パラジウムが化合物を形成するシリコン、ホウ素、硫黄、クロムです。
- また、金属の結晶は「王ウォッカ」(硫酸と硝酸の2つの酸の混合物)に溶けます。
専門家の意見
フセヴォロド・コズロフスキー
ジュエリー製作歴6年。 サンプルについてすべてを知っており、12 秒で偽物を識別できます
ナゲットの外観はプラチナや銀に似ています。 この金属は延性が非常に高いため、ジュエリーに積極的に使用されています。 強度や耐摩耗性を向上させるために、他の金属と複合して使用されます。
融点は 摂氏1554度.
パラジウム鉱脈はどのようにして見つかるのでしょうか?
鉱物インクルージョンは、主に銀、銅、ニッケル鉱石の場所で見つかります。 場合によっては、純粋な金属のナゲットを含む小さな堆積物が存在することがあります。
パラジウム衛星
地球の腸内では、パラジウムは他の鉱物との化合物の形でのみ存在します。 そのうちのいくつかは今日までほとんど研究されておらず、名前もありません。 貴金属の最も有名な衛星は次のとおりです。
- 強がり;
- パラダイト。
- ポタリット;
- スタノパラダイト。
金やプラチナの鉱脈からもよく抽出されます。
パラジウムは自然界のどこに存在しますか?
地球内部の自然条件下では、鉱物はさまざまな金属の化合物の形で見つかります。 同様の脈動はヨーロッパ、ロシア連邦、アメリカにも見られます。
預金の種類
Pd はナゲットの形で検出することが最も困難です。 他の鉱物との組成に含まれることが多く、深層から抽出された後、化学処理によって分離されます。
デポジットは 2 種類に分けられます。
- 砂鉱は長年にわたって蓄積されたナゲットであり、主に鉱床の地域にあります。
- 先住民族 - 大多数に代表される、パラジウムと他の鉱物の化合物が含まれています。
抽出方法
パラジウム鉱床の作業は 2 つの形式で実行されます。
- 閉店しました(私のもの)。
- オープン(キャリア)。
最初のケースでは、貴金属を抽出するために地下トンネルのシステム、つまり鉱山が作成されます。 発見された鉱石層に小さな穴が開けられ、そこに爆薬が置かれます。 爆発によって緩んだ土壌は機械または手作業で処理され、パラジウム粒子が抽出されます。 最初の精製が完了すると、鉱石は地表に輸送され、さらに次の処理に運ばれます。
2 番目のケースでは、抽出された鉱石を輸送するために重い土木機械や車両が使用されます。 その助けを借りて土壌採石場が開発され、そこからパラジウムが抽出されます。 その後、処理のために適切な企業に輸送されます。
生産量上位の国
パラジウム鉱脈がどこにあるのかを知っている人はほとんどいません。
- 生産のリーダーはロシアと南アフリカです。 前者は生産量の 41% を占め、後者は 39% を占めます。
- 次いでカナダ (9%)、米国 (6%)、ジンバブエ (3%) となっています。
- 残りの国は生産量の 2% を占めます。
世界のパラジウム埋蔵量
地球内部のパラジウムの存在に関するデータはさまざまです。 いくつかの情報源によると、その量は金埋蔵量の2〜3倍です。 他の人によると、それは彼より20倍劣っています。
大まかな推定によれば、地球の鉱石層には 0.0006 ~ 0.015 ppm、つまり他の元素 100 万部当たりの鉱物が含まれています。
応用分野
この要素は以下を広く使用します。
- 化学工業。 Pd は、石油精製および脂肪精製でよく使用される触媒です。 塩化パラジウムは、空気または混合ガス中の微量の一酸化炭素の探索にも関与しています。 電気化学では、同じ化合物が誘電体のガルバニック金属化における活性化物質です。 水素精製にはパラジウム膜が必要です。
- 電気工学。 この金属は、高精度の電圧計の製造において、硫化物に対する耐性を備えたコーティングとして重要です。 その物理的特性により、セラミックコンデンサの製造に使用されています。
- ジュエリー作り。 ホワイトゴールドを作成するために製品にパラジウムが添加されます。 合金に含まれる金属が少量であっても、アイテムの色合いが黄色から銀白色に変わります。 時々、この鉱物は記念コインの製造に使用されます。
- 薬 。 パラジウムは、腫瘍と戦うことやがん治療を目的とした薬剤に添加されています。 金属が使用されるもう 1 つの分野は歯科です。 ここでは、それに基づいて入れ歯が作成されます。 パラジウムを添加した合金は、ペースメーカーや医療機器の個々の部品の製造に使用されます。
最も裕福な預金
地球に落下した隕石の破片からは大量のパラジウムが発見されていますが、生産量の大部分は鉱床から来ています。 これらは世界の金属埋蔵量の約 98% を占めています。
世界で
ブッシュフェルト複合施設(南アフリカ)は、パラジウムが採掘される世界最大の鉱床です。 ここでは、探鉱者は世界の貴金属埋蔵量の最大 40% を発見しています。
はるかに少量ではありますが、以下にも抽出されます。
- イル湖 (カナダ);
- スティルウォーター (米国);
- グレート・ダイク(ジンバブエ)。
ロシアで
OJSC MMC ノリリスクニッケルの一部である銅ニッケル鉱床は、ロシア最大の金属サプライヤーです。
- オクチャブリスコエ。
- タルナフスコエ。
- ノリリスク-1。
彼らの利益の合計は世界全体の利益の 40% 以上です。
金属のメリットとデメリット
まず第一に、パラジウムの需要はその物理的特性によって決まります。
- プラチナに比べて重量が軽いため、それを使用したジュエリーは、たとえ大きなものであってもまったく重くありません。 また、その強度は金をはるかに上回ります。 これにより、大きなジュエリーストーンのセッティングとして使用することができます。 時間が経っても、そのような装飾は暗くならず、魅力を失うことはありません。
- パラジウムのもう 1 つの否定できない利点は、プラチナとの驚くべき外観の類似性です。 ここで、 。 概算によると、金属 1 グラムの価格は金やプラチナの 2 ~ 3 分の 1 です。
合金の一部であるパラジウムは、摩耗、変形、傷に強いです。 しかし、純粋な金属は正反対の性質を持っているため、高級なジュエリーの製造などに使用されることはまれです。 パラジウムベースの結婚指輪は特に需要があります。 ニッケルの代わりによく使用され、アレルギー反応を引き起こすことなく同様の効果が得られます。
合金の種類とサンプル
純粋な形のパラジウムは柔らかすぎるため、それをベースにした合金がジュエリーの製造に使用されます。
ロシアでは、500 と 850 の 2 つのサンプルが法的に承認されています。ニッケル、銀、銅が合金として使用されます。 950規格は海外でも人気です。 この場合、95% のパラジウムが 5% の銅またはルテニウムの添加物を占めています。 場合によっては、合金の強度を高めるためにニッケルに置き換えられることもあります。
サンプル対応表
ロシアで承認されたパラジウム合金はGOSTで規定されています。 それぞれの合字の構成と量は、ここに示されている表を使用して追跡できます。
どこで購入または販売できますか
パラジウムジュエリーを購入するには、宝石店にお問い合わせください。 時折、世界的に有名なデザイナーが貴金属やそれをベースにした製品をコレクションに含めることがあります。 そんな時は、ブランドショップで気に入った商品を購入するのも良いでしょう。 記念硬貨に関しては、確実に本物を受け取るために銀行を通じて購入することをお勧めします。
大切なお土産の返品の場合は、金融機関でもお手続きいただけます。 主な条件は、コインの完璧な外観と証明書の安全性です。 ジュエリーは質屋の方がずっと簡単に購入できます。 破損していた場合は、スクラップ代を負担して製品を引き取ります。
今日の1グラムの値段はいくらですか?
パラジウム | こする | 1グラム
パラジウムを含む他の商品(編み針、ラジオ部品、コインなど)を販売する場合も状況は同様です。 さらに、コストはスクラップの重量ではなく、ピースによって決まる場合もあります。
偽物を見分ける方法
パラジウムと他の金属を目で見分けます。
金属の信頼性に疑問がある場合は、独立した宝石鑑定士に金属を見せることをお勧めします。 時間が経ってもその魅力と輝きを失わなければ、本物のジュエリーを手にしていると確信できます。 ジュエリーが黒ずみ始めたら、これは間違いなく偽物です。
ジュエリーには純度の表示(500または850)が記載されていることを確認してください。
金属の銀白色は、ダイヤモンド、サファイア、アメジスト、ラブラドライト、アクアマリンとよく合います。
結婚指輪を選ぶときは、内面の形状に注目してください。 快適に着用するには、わずかに湾曲している必要があります。
パラジウム ジュエリーには、ゴールドと同じお手入れとクリーニングの指示が必要です。
- 家庭用化学物質から保護する。
- 水処理の前に取り外してください。
- 箱に保管します。
- 汚れや堆積物を定期的に掃除してください。
無線コンポーネントに含まれるもの
無線工学では、パラジウムは次の部品によく使用されます。
- コネクタ;
- コンデンサー。
- 抵抗器。
まず、軍事産業や宇宙産業において重要です。 土木工学では、パラジウムは航空分野でのみ使用されます。
ラジオ部品のパラジウムとプラチナを区別する方法
家庭で 2 つの貴金属を区別することは困難ですが、可能です。 最も簡単な方法は、硝酸の入った容器に少量のサンプルを滴下することです。 金属が溶ければパラジウムができます。
別の方法では、試金石、ヨウ化カリウム、王水を使用します。 金属サンプルを石の端に沿って傷ができるまで通過させます。 次に、ヨウ化カリウムと王水の混合物をそれに注ぎます。 傷が茶色の色合いで赤く塗られている場合、提示されたサンプルはパラジウムであると言えます。
金属を隔離する方法
オプション:
- 電解反応。 精製には硫酸が使用され、パラジウム化合物が分離され、真鍮と銅の要素はそのまま残ります。 王水は反応完了後に純粋な金属を抽出するのに役立ちます。
- アンモニア溶液と塩酸もパラジウムの分離に役立ちます。 貴金属の色は精製プロセスにおいて重要な役割を果たします。 たとえば、茶色は合金中にパラジウムが存在することを示します。
他にパラジウムを入手できるものについては、以下のビデオもご覧ください。
パラジウムは周期表の元素の 1 つであり、白金族の一部です
パラジウムの発見の歴史と自然界でのその存在、パラジウムの生物学的、化学的、物理的特性、宝飾品業界におけるパラジウムの使用、パラジウムへの投資、パラジウムの生産、パラジウムに関する事実
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パラジウム - 定義
パラジウムは非常に重く、非常に耐火性の高い延性と展性のある金属で、非常に簡単に箔に丸めたり、細いワイヤーに引き抜いたりすることができます。 密度 12 g/cm3 に関しては、パラジウムは関連するプラチナ (21 g/cm3) よりも密度 10.5 g/cm3 の銀にまだ近いです。 天然に存在するパラジウムは、102Pd (1.00%)、104Pd (11%)、105Pd (22%)、106Pd (27%)、108Pd (26%)、および 110Pd (11%) の 6 つの安定同位体で構成されています。 最も長寿命の人工放射性同位体は 107Pd で、半減期は 700 万年以上です。 パラジウムの多くの同位体は、ウランおよびプルトニウムの核分裂によって少量生成されます。 最新の原子炉では、燃焼率 3% の核燃料 1 トンに約 1.5 キログラムのパラジウムが含まれています。
パラジウムは化学の周期表の元素の 1 つ。 メンデレーエフにちなんで名付けられた要素。 表では、この要素はシリアル番号 46 を持ち、要素の 5 番目の期間に位置します。
パラジウムは白金族に属する貴金属。 それ自体は白銀色をしています。
パラジウムは極度に満たされた外側電子殻を持つ唯一の化学元素。 パラジウム原子の外側の軌道には 18 個の電子があります。
パラジウムはホワイトゴールドの製造またはパラジウム合金のベースとしてよく使用される元素。 1~2%のパラジウムでも、金に銀白色の色合いを与えるのに十分です。 しかし、ほとんどの場合、14K ホワイトゴールドには 13% のパラジウムが含まれています。 ダイヤモンドのセッティングに最適です。
パラジウムはこの元素は、チタンのような攻撃的な環境に耐性のある金属の耐食性を高めることができます。 わずか 1% のパラジウムを添加すると、硫酸や塩酸に対するチタンの耐性が向上します。
パラジウムは優れた科学者やスポーツ選手に授与されるメダルのほとんどがこの素材から作られています。
パラジウム発見の歴史
パラジウムは、1803年にイギリスの医師で化学者のウィリアム・ウォラストンによって、南アメリカから持ち込まれた粗プラチナの研究中に、王水に溶ける部分から発見されました。 鉱石を溶解した後、ウォラストンは NaOH 溶液で酸を中和し、その後塩化アンモニウム NH4Cl の作用により溶液から白金を沈殿させました (塩化白金酸アンモニウム沈殿物)。 次に、シアン化第二水銀を溶液に添加すると、シアン化パラジウムが形成された。 加熱によりシアン化物から純粋なパラジウムが分離されました。 わずか 1 年後、ウォラストンは、プラチナ原石からパラジウムと別の新しい貴金属であるロジウムを発見したと王立協会に報告しました。 ウォラストンは、ドイツの天文学者オルバースによって直前 (1801 年) に発見された小惑星パラスの名前から、新元素であるパラジウムの名前そのものを導き出しました。
46 番目の元素は、その多くの顕著な物理的および化学的特性により、科学や生活の多くの分野で幅広い用途が見出されています。 したがって、一部の種類の実験用ガラス器具や、水素同位体を分離するための装置の部品はパラジウムで作られています。 パラジウムと他の金属の合金には、非常に価値のある用途が見出されます。 たとえば、46 番目の元素と銀の合金は、通信機器 (接点の作成) に使用されます。 温度調節器と熱電対には、パラジウムと金、プラチナ、ロジウムの合金が使用されます。 特定のパラジウム合金は、宝飾品や歯科診療所 (義歯) で使用され、さらにはペースメーカーの部品の製造にも使用されます。
パラジウムは磁器、アスベスト、その他の担体に適用すると、多くの酸化還元反応の触媒として機能し、多くの有機化合物の合成に広く使用されています。 パラジウム触媒は、微量の酸素から水素を精製するだけでなく、微量の水素から酸素を精製するために使用されます。 塩化パラジウム溶液は、空気中の一酸化炭素の存在を示す優れた指標です。 パラジウムコーティングは、火花を防止し、耐食性を高めるために電気接点に使用されます (パラダイジング)。
宝飾品では、パラジウムは合金の成分として、または単独で使用されます。 さらに、ロシア銀行は、非常に限られた数量でパラジウムを使用した記念コインを鋳造しています。 少量のパラジウムは、シスプラチナと同様の複雑な化合物の形で、医療目的、つまり細胞増殖抑制剤の調製に使用されます。
パラジウム発見の栄誉は、1803年に南米の鉱山でプラチナ原石から新しい金属を単離した英国人ウィリアム・ハイド・ウォラストンに与えられました。 ロンドン地質学会から毎年授与される純パラジウムメダルに名前が与えられているこの男性は誰ですか?
18世紀末、ウィリアム・ウォラストンはロンドンの貧しい労働者階級の地域で開業していた無名の医師の一人であった。 知的で進取的な若者に、収入をもたらさない仕事は向いていない。 当時、医師には医師としての技術だけでなく薬学も求められ、そのためには化学の優れた知識が必要でした。 W.H. ウォラストンは優れた化学者であることが判明しました。プラチナの研究中に、プラチナ製の食器を作るための新しい方法を発明し、その生産を確立しました。 当時、科学的発見に対する興奮は賢者の石をめぐる錬金術師の時代と同じであったため、化学実験室にはプラチナ製のガラス製品が必需品であったことは言及する価値があります。 18 世紀と 19 世紀の変わり目であったのは偶然ではありません。 約20種類の新しい化学元素が発見されました!
この英国人の新しい事業が、将来性のない医療行為を辞めるのに十分な相当の収入をもたらし始めたのは驚くべきことではない。 ウォラストンが製造した製品はフォギー アルビオンの国境をはるかに超えて需要があり、英国人はお金の心配をせずに新しい化学研究に従事できるようになりました。 プラチナを精製して不純物を除去する技術を改良する中で、化学者はプラチナに似た金属が存在する可能性があるという考えに至りました。
ウォラストンが扱わなければならなかったプラチナは、遠く離れたコロンビア共和国で金を含む砂を洗浄する際に得られた副産物でした。 金に加えて、水銀の不純物も含まれていたため、除去する必要がありました。 彼は原料のプラチナを王水に溶解し、特に純粋なアンモニア NH4Cl を使用して溶液からプラチナのみを沈殿させました。 そのとき、ウォラストンは、沈殿した溶液が金や水銀などの不純物では出せないピンク色をしていることに気づきました。 化学者は着色された溶液に亜鉛を加えると黒色の沈殿物が得られ、それを乾燥させて王水に溶かしました。 黒い粉は一部しか溶けていないことが分かりました。 濃縮物を水で希釈した後、ウォラストン氏はシアン化カリウムを加えたところ、大量のオレンジ色の沈殿物が形成され、加熱すると灰色に変わりました。 灰色の堆積物は融合して比重が水銀よりも小さい金属になった。 得られた金属を硝酸に溶解することにより、ウォラストンはパラジウムである可溶性部分と不溶性部分を得て、そこから別のプラチナであるロジウムを単離しました。
ロジウムの名前は、ロジウム塩が溶液にピンク色を与えるため、ギリシャ語の「ピンク」に由来しています。 パラジウムに関しては、ウォラストンは以前に起こった天文学的発見に敬意を表してその名前を付けました。 パラジウムとロジウムが発見される少し前(1802年)、ドイツの天文学者オルバースは太陽系に小さな惑星を発見し、古代ギリシャの知恵の女神パラス・アテナにちなんでパラスと名付けました。
新元素の発見後、ウォラストンは何をしましたか? 彼はこれをすぐには発表しなかったが、鉱物商フォースターの店内で新しいパラジウム金属の販売に関する匿名の広告を配布した。 新しい貴金属「新しい銀」に関するメッセージは、化学者のリチャード・チェネヴィックスを含む多くの人々の興味を引きました。 典型的な短気で制御不能なアイルランド人の性格を持っていたチェネヴィックスは、「詐欺の手口」を暴露したいと考え、高価格を無視してパラジウムの延べ棒を購入し、分析を始めました。
すぐにアイルランド人は、この金属は全く新しい元素ではなく、ロシアの科学者A.A.ムーシン=プーシキンの方法に従って水銀と合金化してプラチナから作られたものであると示唆した。 チェネヴィックスは急いでこの意見を表明した。最初はロンドン王立協会の会員の前で読み上げられた報告書で、次に広く報道された。 これに応じて、広告の匿名の作者は、チェネヴィックスが提案した方法を使用して新しい金属を人工的に準備できる人には20ポンドを支払う用意があると発表しました。 しかし、他の化学者たち、そしてチェネヴィックス自身も、あらゆる努力を尽くしても、パラジウム中に水銀もプラチナも見つけることができませんでした...
それからしばらくして、ウォラストンは自分がパラジウムの発見の著者であることを正式に発表し、未加工のプラチナからパラジウムを入手する方法を説明しました。 同時に、彼は別のプラチナ金属であるロジウムの発見とその特性を発表しました。 さらに、同氏は、人工的に製造された金属にプレミアムを設定した匿名の新しい金属の販売者であると述べた。
そのような興味深く並外れた人物は、ロンドンのあまり知られていない医師で世界的に有名な化学者であるウィリアム・ハイド・ウォラストンであり、パラジウムとロジウムの発見者でした。
自然界でのパラジウムの発見
パラジウムは最も希少な金属の 1 つで、地殻中の平均濃度は 1∙10-6 質量%ですが、これは地殻に含まれる金 (5∙10-7%) の 2 倍です。 ウィリアム・ウォラストンは、当時パラジウムを含むことが知られていた唯一の鉱物であるコロンビア産の天然プラチナの粒子からパラジウムを抽出する必要がありました。 現在、地球化学者は、この貴金属を含む鉱物の名前を約 30 種類挙げることができます。
プラチナと同様に、46 番目の元素は(他の白金類とは異なり)天然の形で見つかり、プラチナ、金、銀、イリジウムなどの他の金属の不純物が含まれる場合があります。 見た目では自然プラチナと区別するのは非常に困難ですが、自然プラチナよりもはるかに軽くて柔らかいです。 多くの場合、パラジウム自体は自然金やプラチナの不純物です。 したがって、ノリリスクの鉱石からは40%のパラジウムを含むパラジウムプラチナが発見され、ブラジル(ミナスジェライス州)では非常にまれでほとんど研究されていない種類の自然金、つまりパラジウム金またはポルペサイトが発見されました。 この鉱物にはパラジウムが 10% しか含まれていないため、見た目では純金と区別するのが非常に困難です。
パラジウムを含む鉱物の約 3 分の 1 は十分に研究されておらず、名前すらないものもあります。これは、すべてのプラチナ金属の鉱物が鉱石中に微小包有物を形成し、研究のためにアクセスすることが難しいためです。 そのような鉱物の 1 つがアロパラジウムです。 金属光沢を持つこの銀白色の鉱物は非常に珍しいです。 この鉱物のすべての成分はまだ完全に特定されていませんが、スペクトル分析により、水銀、プラチナ、ルテニウム、銅の含有量が示されました。 最も有名なパラジウム鉱物は、パラダイト PdO、スタノパラダイト Pd3Sn2、スチビオパラダイト Pd3Sb (PtAs2 不純物を含む)、ブラッガイト (Pd、Pt、Ni) S (パラジウム 16 ~ 20%)、ポタリ石 PdHg です。 これらの鉱物の最後のものは、1925 年に英領ギニアのダイヤモンド鉱床で発見されました。 その組成は従来の化学分析によって確立されました: 34.8% Pd および 65.2% Hg。
プラチナ金属(パラジウムを含む)の最大の砂鉱床はロシアのウラル山脈にあります。 他のパラジウムが豊富な国には、米国 (アラスカ州)、コロンビア、オーストラリアなどがあります。
しかし、46番目の元素の主な供給源はニッケルおよび硫化銅鉱石の鉱床であり、その処理の副産物としてパラジウムが生成されます。 結局のところ、そのような鉱石に含まれる含有量は、他の衛星は言うまでもなく、プラチナ自体の 3 倍です。 このような鉱石の大規模な鉱床はアフリカ (トランスバール) とカナダにあります。 我が国では、銅ニッケル鉱石の最も豊富な鉱床は北極(ノリリスク、タルナフ)にあります。
宇宙の「ゲスト」の化学分析によって証明されているように、パラジウムは地球の深部だけで発見されているわけではありません。 したがって、鉄隕石には物質1トン当たり最大7.7グラムのパラジウムが含まれ、石隕石には最大3.5グラムのパラジウムが含まれます。 そして、それは1868年にヘリウムと同時に太陽上で発見されました。
最も豊富なプラチナ金属鉱石の埋蔵量を有するロシアが、パラジウム、プラチナ、ニッケル、銅の世界最大の生産国・輸出国の一つであることは驚くべきことではありません。 ロシア企業の中でこの分野で主導権を握っているのはMMCノリリスクニッケル社だ。 同社が所有する企業は、タイミル半島とコラ半島で貴重な金属を採掘しています。 クラスノヤルスク地方では鉱床の開発が進行中です。 タイミル半島の鉱床は、硫化鉱石中のパラジウム含有量が世界で最も豊富な鉱床の一つであると考えられています。 このため、ノリリスク・ニッケル社は世界最大のパラジウム埋蔵量の所有者となっています。
パラジウムの生物学的特性
科学者は、生物におけるパラジウムの生物学的役割については確かに何も言えませんが、おそらくこのプラチナの特性をさらに研究することで、特定の生物学的プロセスにおけるその重要性が明らかになるでしょう。
それにもかかわらず、医学におけるこの元素の役割は非常に大きいです。 したがって、一部の国(ロシアを含む)では、細胞増殖抑制剤を得るために、シスプラチナに似た複雑な化合物の形で、一定量のパラジウムが使用されています。 ローゼンバーグがプラチナの細胞増殖抑制効果を発見した直後、世界中の科学者がこの現象の研究を開始し、医療目的でますます効果的で安全なプラチナ化合物の合成を始めました。 近年、世界の主要な医療機関や大企業は、パラジウムを含む他の白金族化合物の中から生理活性薬を見つけようとしています。 この貴金属は、がん細胞を殺し、増殖を遅らせる作用はプラチナと同等ですが、毒性はほぼ 10 分の 1 です。 パラジウムをベースとした抗腫瘍薬は最新の臨床試験中であり、間もなく腫瘍学者によって使用される可能性があります。
パラジウムとその合金のもう 1 つの非常に重要な目的は、この金属の高い生物学的適合性、つまり医療機器、ペースメーカーおよび義歯の部品の製造に関連しています。 卑金属の影響に敏感な多くの患者で副作用が頻繁に発生するため、コバルト、ニッケル、クロムをベースとした従来の非貴金属合金の整形外科用使用はすでに大幅に減少しています。
時代遅れの材料に代わるものは何でしょうか? 答えは明らかです。特に白金族金属やパラジウムなどの貴金属の合金です。 そのような合金の 1 つは、パラジウム 60% と金 10% を含むパラデント (「スーパーパル」) です。 この合金は、美しいシルバーグレーの金属色、信頼性の高い強度特性を持ち、生物学的に適合性があります。 顎顔面外科では、延長ブリッジの製造に使用されます。 パラジウムを含む別の合金はプラゴデント (「スーパー KM」) です。 98% の貴金属 (パラジウムを除き、金とプラチナを含む) で構成され、色は淡黄色で、主にセラミックまたはガラスセラミックを使用した固体義歯、インレー、ハーフクラウン、ブリッジの製造を目的としています。コーティング。
パラジウムは食品業界でも使用されています。 多くの国でニッケルが国民のアレルギー急増の原因であることが明らかになり、多くの国がこの物質で作られた料理を非難した。 しかし、その後の研究によりこの仮説は否定され、アレルギー反応の真の原因が証明されました。ニッケルは食品、より正確には植物油から作られたマーガリンに含まれていたということです。 実際のところ、技術プロセスによれば、油は固体になる必要があり、そのためには水素化され、つまり触媒を使用して分子が水素で飽和されます。 ニッケルは長い間この役割を果たしてきました。 プロセスを強化するために、触媒粉末を植物油と高温で集中的に混合し、その後ろ過によって触媒を除去しますが、ニッケルは完全には除去されず、プロセスで失敗が発生すると、かなりの量のニッケルが除去されます。アレルゲンは最終製品に混入します。
この問題は、A.V. にちなんで名付けられた石油化学研究所の科学者の開発のおかげで解決されました。 トプチーヴァ。 彼らは、酸化アルミニウム上に担持されたパラジウムをベースとした触媒を作成することに成功した。 この導入により、いくつかの問題を一度に解決することが可能になりました。パラジウムは不活性で人体にとって安全であり、さらに、ニッケルよりも何倍も効果があり、必要なパラジウムの必要量が数千分の1であることを意味します。 パラジウム触媒には他にも利点があります。最終製品からの除去が容易であり、後者の分子の構造がニッケル触媒の場合よりも身体によって「解読」されやすいため、「パラジウム」マーガリンは消化しやすいです。
パラジウムは、銅のような面心立方格子を持つ銀白色の貴プラチナ金属です (a = 0.38902 nm、z = 4)。 パラジウムは白金族金属の最初のトライアドの一部であるため、外観はプラチナよりも銀に似ています。 同時に、3 つの金属はすべて外観が非常に似ていますが、密度については同じとは言えません。 この側面では、パラジウム (密度 12.02 g/cm3) はプラチナ (21.5 g/cm3) よりも銀 (10.49 g/cm3) に非常に近いです。
46番目の元素は白金金属の中で最も軽いという事実に加えて、最も可融性が高く、Pdの融点は1,552℃であるのに対し、白金(Pt)の融点は1,769℃です。 C、ロジウム(Rh)の融点は1,960℃、ルテニウム(Ru)の融点は2,250℃、イリジウム(Ir)の融点は2,410℃、オスミウム(Os)の融点はそれを超えます3,000℃。 状況は白金金属の沸点でも同様で、最も低い沸点はパラジウム (3,980 °C)、ロジウムと白金は約 4,500 °C、ルテニウムは約 4,900 °C、イリジウム (5,300 °C) とオスミウムは沸点です。 (5,500 °C) すべてのプラチノイドの最高沸点。
46 番目の要素のその他の温度特性: 熱容量 (温度 0 °C) 0.058 cal/(g・°C) または 0.243 kJ/(kg・K)。 熱伝導率 0.17 cal/(cm・sec・℃) または 71 W/(m・K)。 0 °C での線熱膨張係数は 11.67∙10-6 です。
パラジウムの外観が銀やプラチナと類似していること、よく磨くことができること、耐腐食性、そして結果として変色しないこと、これらすべての性質により、46 番目の元素は宝飾金属の 1 つとなっています。 パラジウムフレームに貴石が効果的に浮かび上がります。 ホワイトゴールドケースの時計は非常に人気があります。 パラジウムがそれと何の関係があると思われるでしょうか? 実は、時計ケースに使われる「ホワイトゴールド」とは、パラジウムを添加して漂白した金のことです。 パラジウムが大量の金を「漂白」する能力はよく知られています。 パラジウムは他の金属にも有益な効果をもたらします。 したがって、チタンにチタンを添加すると (1% 未満)、この金属を攻撃的な環境に対して完全に耐性のある合金に変えることができます。 純チタンは王水や硝酸には耐性がありますが、濃塩酸や濃硫酸には不安定です。 パラジウムと合金化されたチタンは、パラジウムの影響に容易に耐えます。
プラチナと同様に、パラジウムは延性があり展性のある金属であり、室温でも簡単に溶接、圧延、絞り、打ち抜き、絞り加工が可能です。 加熱されたパラジウムでは、これらの品質が向上し、必要な長さと直径の最も薄いシート、ワイヤー、シームレス パイプを得ることが可能になります。 ブリネル硬度49kgf/mm2。 46 番目の要素の標準弾性率は 12600 kgf/mm2 です。 破断伸び24~30%。 引張強度18.5kgf/mm2。 パラジウムの機械的特性が一定ではないことは注目に値し、これは技術にとって重要です。 したがって、冷間加工後、この金属の硬度は 2 ~ 2.5 倍増加しますが、焼鈍後は減少します。 関連金属の添加もパラジウムの特性に影響を与えます。4% のルテニウムと 1% のロジウムを添加すると、引張強度が 2 倍になります。
すべての白金金属と同様に、パラジウムは常磁性であり、その磁化率 χs∙10-6 (温度 18 °C で) は 5.4 電磁単位に等しくなります。 0 °C での電気抵抗率は 10 Ohm・cm・10-6 です。 パラジウムには水素を吸収する独特の能力があり、通常の状態では 1 体積のパラジウムに 800 体積以上の水素が溶解します。 この場合、要素は金属的な外観を保ちますが、亀裂が入って脆くなります。
パラジウムの化学的性質を説明する前に、パラジウムが極度に満たされた外側電子殻を持つ唯一の元素であることに言及する必要があります。パラジウム原子の外側軌道には 18 個の電子があります。 この事実の重要性は何でしょうか? 実際のところ、このような構造では、原子は最高の耐薬品性を持たざるを得ません。 したがって、全破壊的なフッ素であっても、通常の状態ではパラジウムに影響を与えません。 化合物では、パラジウムは二価、三価、四価になることがあり、ほとんどの場合は二価になります。 同時に、46 番目の元素は白金金属の中で最も活性が高く、化学的性質は白金に似ています。 空気中では、パラジウムは 300 ~ 350 °C の温度まで安定です。
興味深いことに、850 °C の閾値を「超える」と、酸化パラジウム PdO は金属と酸素に分解し、この温度で金属パラジウムは再び酸化しにくくなります。
パラジウムは、水、希酸、アルカリ、アンモニア水和物とは反応しません。 これは、一連の標準ポテンシャルにおける 46 番目の元素の位置 (水素の右側) によって説明されます。 室温では、パラジウムは湿った臭素および塩素と反応します。
500 °C 以上の温度では、46 番目の元素は、フッ素や他の強力な酸化剤のほか、硫黄、セレン、テルル、ヒ素、シリコンと相互作用する可能性があります。
パラジウムと水素の相互作用は非常に興味深いものです。金属は、パラジウムの増加による固溶体の形成により、このガスを大量に吸収することができます(室温では、1 体積のパラジウムが最大 950 体積の水素を吸収します)。結晶格子パラメータ。 水素は金属中に原子の形で存在し、高い化学活性を持っています。 大量の水素を吸収しても、パラジウムにはその痕跡が残りません。金属は膨張し、膨張し、亀裂が生じます。 吸収されたガスは、真空中で 100 °C に加熱するとパラジウムから簡単に除去されます。
パラジウムは水素を吸収することに加えて、このガスをそれ自体を通過させる特性もあります。 したがって、水素が圧力下でパラジウム製の容器にポンプで注入され、密閉された容器が加熱されると、水がふるいを通過するように、水素がパラジウム容器から壁を通って「流出」します。 240 °C では、40 立方センチメートルの水素がミリメートル厚のパラジウム板の 1 平方センチメートル当たり 1 分間に通過します。温度が上昇すると、金属の透過性はさらに顕著になります。
すべての白金金属と同様に、パラジウムは多くの複雑な化合物を形成します。 二価パラジウムとアミン、オキシム、チオ尿素、その他多くの有機化合物との錯体は、平らで四角い構造をしており、これは他のプラチノイドの錯体化合物とは異なります。 それらはほとんどの場合、かさ高い八面体複合体を形成します。 現代科学では、1,000 種類以上のパラジウム錯体化合物が知られています。 それらの中には、少なくともパラジウム自体の生産において実用的な利益をもたらすものもあります。
パラジウムは宝石商によって他の貴金属との合金としてよく使用されることが知られています。 したがって、「ホワイトゴールド」と呼ばれる 583 サンプルと 750 サンプルの合金には、10 パーセント以上のパラジウムが含まれる可能性があります。 我が国では、政府が正式に 500 および 850 のパラジウム ホールマークを定めています。これらのホールマークはジュエリーで最も一般的です。
もう 1 つの人気のあるパラジウム標準は 950 です。これは、結婚指輪がロジウムメッキを施したホワイトゴールドリングの代替品としてこの金属で作られているという事実によるものです。 実際のところ、ロジウムはリングの表面から非常に早く摩耗し、誰もが高価なコーティングを毎年更新できるわけではありません。 パラジウムリングは金のリングとまったく同じ外観ですが、毎年更新する必要はありません。 標準的なパラジウム合金に加えて、宝飾品の製造ではパラジウムとインジウムの装飾用化合物が使用されることもあり、金色からライラックまでの幅広い色を形成します。 しかし、そのような合金で作られた製品は非常にまれです。
1988年、「古代ロシアの貨幣、文学、建築、ルーシの洗礼1000周年記念」シリーズで初めてパラジウムから25ルーブル硬貨が鋳造された。 最高水準の999規格の重さ31.1グラムのコインには、キエフにあるウラジミール・スヴャトスラフヴォヴィチ王子の記念碑が描かれている。 バーゼルで開催された国際貨幣展示会では、このシリーズがその年の最高のプログラムとして認められ、実行の質で最優秀賞を受賞しました。
このようなコインの発行は限られており、長くは続かなかったため、コインは収集価値が高くなります。 最も価値のあるものは 2 つのシリーズのコイン (1993 年から 1994 年に発行) です。 1803-1806」 - I.F.クルーゼンシュテルンの肖像画が描かれた「スループ「ナデジダ」」、「スループ「ネヴァ」(Yu.F.リシアンスキー)」。 シリーズ第2弾『ロシア初の南極探検。 1819-1821」 - 「スループ「ミルヌイ」(M.P. ラザレフ)」、「スループ「ボストーク」(F.F. ベリングスハウゼン)」。 「ロシアと世界文化」シリーズのコイン「A. ルブレフ」、「M. P.ムソルグスキー」、「ロシア・バレエ」シリーズのコインで、ロシア君主に捧げられています。
世界には、優れた科学者に与えられる賞や賞が数多くあります。 ウィリアム・ハイド・ウォラストンにちなんで名付けられた、純粋なパラジウムで作られたメダルがあります。 この賞は、ほぼ 2 世紀前 (1831 年) にロンドン地質学会によって設立され、当初は金で作られていました。 1846 年になって初めて、有名なイギリスの冶金学者ジョンソンが、このメダルの製造専用としてブラジルのパラジウム金から純粋なパラジウムを抽出しました。 ウォラストンメダルの授与者にはチャールズ・ダーウィンも含まれており、1943年にはその卓越した鉱物学および地球化学研究に対してソビエトの科学者アレクサンダー・エフゲニエヴィチ・フェルスマンにメダルが授与された。 現在、このメダルは州立歴史博物館に保管されています。
しかし、パラジウムメダルはこれだけではありません。 2 番目の賞は、電気化学および腐食プロセスの理論の分野における優れた業績に対して授与され、米国電気化学協会によって設立されました。 1957 年、この賞はソ連最大の電気化学者、学者 A.I. フルムキンの業績を表彰しました。
ウィリアム ウォラストンの功績には、パラジウム (1803 年) とロジウム (1804 年) の発見、最初の純粋なプラチナの生産 (1803 年) だけでなく、I. リッターとは独立した紫外線の発見も含まれます。 さらに、ウォラストンは屈折計 (1802 年) とゴニオメーター (1809 年) を設計しました。
ロシアのパラジウム産業は比較的遅くに登場しました。 1922 年になって初めて、州立製油所はロシアの精製パラジウムの最初のバッチを生産しました。 これが我が国におけるパラジウムの工業生産の始まりとなりました。
パラジウムは、チタンのような過酷な環境に耐える金属であっても、耐腐食特性を強化できることが知られています。 わずか 1% のパラジウムを添加すると、硫酸や塩酸に対するチタンの耐性が向上します。 つまり、塩酸に 1 年間さらされても、新しい合金のプレートの厚さはわずか 0.1 ミリメートルしか減りませんが、純チタンは同じ期間で 19 ミリメートル薄くなります。 塩化カルシウム溶液は合金にまったく影響を与えませんが、チタンは攻撃的な環境では年間最大 2 ミリメートル失われます。 このような合金の秘密は何でしょうか? 実際のところ、酸は主にパラジウムと相互作用し、すぐに合金の2番目の成分の表面が薄い酸化膜で覆われ、その部品はいわば保護ジャケットを身に着けます。 この現象は科学者によって金属の自己不動態化 (自己防衛) と呼ばれています。
パラジウムのもう 1 つの非常に価値のある特性は、比較的安価であることです。 つまり、前世紀の 60 年代の終わりには、プラチナの価格は約 5 分の 1 でした。 時間が経つにつれて、46番目の元素の価格は上昇しましたが、他の貴金属の価格も上昇しました。 パラジウムはこの品質により、すべての白金金属の中で最も有望なものとなり、その使用範囲が拡大しています。
パラジウムは、他の白金金属と同様に、優れた触媒です。 その存在下では、脂肪の水素化や油の分解プロセスなど、多くの実際に重要な反応が低温で開始および進行します。 パラジウムは、ニッケルなどの実証済みの触媒よりもはるかに優れて、多くの有機製品の水素化プロセスを促進します。 46 番目の元素は、アセチレン、多くの医薬品、硫酸、硝酸、酢酸、肥料、爆発物、アンモニア、塩素、苛性ソーダ、その他の有機合成製品の製造における触媒として使用されます。
化学製造装置では、パラジウム触媒は「黒色」(微細に分散した状態では、すべての白金金属と同様にパラジウムが黒色になります)の形、または酸化 PdO の形(水素化装置内)で使用されることが最も多いです。 20 世紀の 70 年代以来、パラジウムは自動車産業で排気ガス後燃焼触媒 (中和剤) として積極的に使用されてきました。 ちなみに、中和剤は自動車の排気ガスを浄化するだけでなく、火力発電所などの排出ガスを浄化するためにも必要です。 この目的のための産業設備は、米国、一部の EU 諸国、および日本で使用されています。
水素はパラジウムを介して活発に拡散するという事実により、後者は水素の高度な精製に使用されます。 わずかな圧力下で、ガスは片側が閉じられたパラジウム管を通過し、600℃に加熱されます。水素はすぐにパラジウムを通過し、不純物(水蒸気、炭化水素、酸素、窒素)は管内に保持されます。 プロセスのコストを削減するために、純粋なパラジウムではなく、他の金属(銀、イットリウム)との合金が使用されます。
エレクトロニクス産業におけるパラジウムの応用
パラジウムとその合金は、エレクトロニクス分野の耐硫化物コーティングとして広く使用されています。 この金属の一定量は、タングステンとの合金(PdV-20M など)の形で、高精度の精密抵抗レオコード(航空宇宙および軍事機器)の製造に使用されます。 純粋な形では、パラジウムは静電容量の高温安定性を備えたセラミック コンデンサの一部であり、ポケットベル、携帯電話、コンピュータ、ワイドスクリーン テレビ、その他の電子機器の製造に使用されます。 塩化パラジウム PdCl2 は、誘電体のガルバニック メタライゼーション、特にエレクトロニクスにおけるプリント基板の製造における積層板の表面への銅の堆積における活性化物質として使用されます。
46 番目の元素は、合金の成分として、または単独でジュエリーにも必要とされます。 たとえば、よく知られている「ホワイトゴールド」の概念は、金、パラジウム、およびその他の元素の合金を指します。 たとえば、583 規格の「ホワイトゴールド」には 13% のパラジウムが含まれており、750 規格の白色貴金属の組成は次のとおりです: Au – 75%、Ag – 4%、Pd – 21% (このサンプルの場合、組成は異なる場合があります) 。 「純粋な」パラジウムジュエリーには、5% のルテニウムが含まれています。
日常生活におけるパラジウムの使用
パラジウムは、蒸留キューブ、容器、ポンプ部品、レトルトなどの特殊な化学容器(たとえば、フッ化水素酸の製造用)の製造に使用されます。 金属の一部は、高精度測定器の耐食部品の製造に費やされます。
ガラス産業では、パラジウム合金はガラス溶解用のるつぼや人造シルクやビスコース糸の製造用の金型に使用されています。
医療におけるパラジウムの使用
パラジウムとその合金は、医療機器、ペースメーカーの部品、義歯などの医療分野でも使用されています。 一部の国では、細胞増殖抑制剤を得るために、シスプラチンに似た複雑な化合物の形で少量のパラジウムが使用されています。
宝飾品業界におけるパラジウムの応用
パラジウムはそれ自体が美しく、よく磨かれ、変色せず、腐食しにくいです。 パラジウムフレームの中で、貴石、特にダイヤモンドが効果的に目立ちます。 今日では、ホワイトゴールドだけでなくパラジウムで作られたジュエリーも非常に人気があります。 ここで、「ホワイトゴールド」は言葉の文字通りの意味で理解されなければなりません。それは、パラジウムの添加によって漂白された金です。 パラジウムは金のほぼ6倍の量を「漂白」することができます。
パラジウムはジュエリーのベースとしてはあまり見られませんが、この貴金属はさまざまなジュエリー合金の成分として機能します。 ホワイトゴールドの製造やパラジウム合金のベースとしてよく使用されます。 実際のところ、金が銀白色の色合いを得るには、パラジウムが 1 ~ 2% 含まれているだけでも十分です (ニッケルの添加により黄色がかった色が得られ、ロジウムによりわずかに青みが生じます)。 しかし、ほとんどの場合、14K ホワイトゴールドには 13% のパラジウムが含まれています。 ダイヤモンドをセッティングするのに最適です。
また、パラジウムをプラチナに添加すると、金属に延性が与えられます。 金属自体は柔らかすぎるため、そのままでは使用できません。 したがって、合金は、この貴金属だけでなく他の貴金属にとっても最適なソリューションです。
パラジウムは自然界ではプラチナと一緒に存在しており、特殊な技術を使用して抽出することができます。 見た目はパラジウムは銀に似ています。 1803年には、その銀色の色合いから「ニューシルバー」と呼ばれていました。 しかし、類似点はここで終わります。銀とパラジウムの化学的および物理的機械的特性は天と地のように異なります。 パラジウムは空気中では酸化せず、外部要因にさらされませんが、硝酸や硫酸には容易に溶解します。 一般に、その並外れた可鍛性に注目することができます。1グラムのパラジウムから最長のワイヤーを引き出し、最も薄いシートを延ばすことができます。
したがって、延性パラジウムはエレクトロニクス産業、機器製造、そしてもちろん宝飾品産業でも応用されています。 世界市場では、パラジウムは金、銀、プラチナとともに上場されています。
ジュエリーを製造する場合、純粋なパラジウムは使用されませんが、さまざまな化学元素との合金が使用されます。最も一般的なのはニッケル、コバルト、ルテニウムです。 ロシア政府は、500および850のパラジウムサンプルを公式に確立した。 これらは、ほとんどのジュエリーに見られる最も一般的な特徴です。
さらに、950 ホールマークは非常に人気があり、ロジウムメッキを施したホワイトゴールドの代替品として結婚指輪がよく作られます。 ロジウムは手の皮膚と常に接触しているとすぐに摩耗してしまいます。コーティングを更新するために毎年ジュエリー工房に行くのは、誰にとっても受け入れられるものではありません。 パラジウムリングはゴールドリングと見た目は全く同じですが、毎年お手入れする必要はありません。
パラジウムを貨幣として利用する
数年前に生産が完了し、長く続かなかったため、これらのコインはコレクターの価値が高いです。 シリーズ『はじめてのロシア世界一周旅行。 1803-1806」 - I.F. の肖像画が描かれた「スループ「ナデジダ」」 クルゼンシュテルン、「スループ「ネヴァ」(Yu.F. Lisyansky)」およびシリーズ「ロシアの最初の南極探検。 1819-1821」 – 「スループ「ミルヌイ」(M.P. ラザレフ)」、「スループ「ボストーク」(F.F. ベリングスハウゼン)」。 硬貨の品質は「プルーフ」で、硬貨に含まれる純金属の含有量は 31.1 g、額面は 25 ルーブル、1993 年から 1994 年に発行されました。 「ロシアと世界文化」シリーズのコイン「A. ルブレフ」、「M.P. コイン」も展示されています。 ムソルグスキー」、「ロシア バレエ」シリーズのコインで、ロシアの君主に捧げられました。 数量に限りがございます。 パラジウム コインは、その希少性に加えて、ゲームへの投資ツールとしても機能します。1997 年以来、世界市場でのパラジウムの価格は、トロイオンスあたり 150 ドルから 1,000 ドルの範囲にあります。
四半世紀後、ロシアで出版された鉱業ジャーナルに次のメッセージが掲載されました。「1822年、G.ブリーンはスペイン政府から、長年アメリカで収集したプラチナをすべて精製してインゴットに変えるよう命令を受けました。 この機会に、彼は61ポンド以上の未加工のプラチナを処理し、ウォラストンによって発見され、その極めて希少性により金の5.5倍の価値がある金属である2.4ポンドのパラジウムを分離した。」
今日、地殻中のすべての元素の含有量が比較的正確に計算されると、そこには金の約10倍のパラジウムが含まれていることが知られています。 しかし、地球化学者はこの元素を含む鉱物を約 30 種類挙げることができますが、他の白金族金属と同様に、パラジウムの総埋蔵量は非常にわずかで、わずか 5 ~ 10 ~ 6% です。 他のプラチノイドとは異なり、パラジウムもプラチナ自体と同様に天然の状態で見つかります。 一般に、プラチナ、イリジウム、金、銀の不純物が含まれています。 多くの場合、パラジウム自体は、天然のプラチナまたは金との混合物として自然界に存在します。 たとえば、ブラジルでは、8 ~ 11% のパラジウムを含む、希少な自然金 (ポルペサイト) が発見されました。
パラジウムの沖積鉱床は非常にまれであるため、その生産の主な原料はニッケルおよび硫化銅鉱石です。 しかし、パラジウムは鉱石加工の副産物として控えめな役割を果たしていますが、だからといって価値が下がるわけではありません。 トランスバールとカナダにはそのような鉱石が大量に埋蔵されています。 そして比較的最近になって、ソビエトの地質学者がノリリスク地域で銅ニッケル鉱石の広範な鉱床を発見した。この鉱床はプラチナ金属、主にパラジウムの存在が特徴である。
この元素は私たちの惑星だけでなく、隕石の組成からも明らかなように、他の天体にも存在します。 したがって、鉄隕石には物質1トン当たり最大7.7グラムのパラジウムが含まれ、石隕石には最大3.5グラムのパラジウムが含まれます。 太陽には黒点があることは誰もが知っています。 しかし、太陽には何があるのか
パラジウムがありますが、どうやら誰もが知っているわけではありません。 科学者たちは 1868 年にヘリウムと同時にパラジウムをそこで発見しました。
パラジウムは鉄よりも約 1.5 倍重いという事実にもかかわらず、その「仲間」である白金族金属の間では、密度の点で軽量であることが知られています。 (12 g/cm3)オスミウム(22.5)、イリジウム(22.4)、プラチナ(21.45)よりも大幅に劣ります。 また、他の白金族金属よりも低い温度 (1552℃) で溶解します。 パラジウムは室温でも簡単に加工できます。 そして、それは非常に美しく、よく磨かれ、変色したり腐食したりしないため、宝石商はそれを喜んで仕事に取り入れました。たとえば、それから宝石のフレームを作成します。
私たちはすでに、「ブラックゴールド」(石油の呼び方)、「ソフトゴールド」(毛皮)、「グリーンゴールド」(森林)などの新聞の決まり文句に慣れています。 人々が「ホワイトゴールド」について話すとき、それは通常コットンを意味します。 しかし、金は文字通りの意味で白になり得ることが判明しました。パラジウムを少量添加するだけでも、金の「表面」から黄色が取り除かれ、美しい白の色合いが得られます。 ホワイトゴールド製の時計、貴石のセッティング、ブレスレットがとても印象的です。
チタン用パラジウムとの出会いはとても楽しかったです。 この金属は高い耐食性を特徴とすることが知られています。王水や硝酸のような雑食性の「捕食者」でさえチタンを「食べる」ことはできませんが、濃塩酸や濃硫酸の影響下では依然として相関関係を強いられます。 しかし、パラジウムでわずかに「ビタミン化」すると(添加量は 1% 未満)、これらの酸化剤に対するチタンの耐性が急激に高まります。 この合金は当社の工場ですでに習得されており、化学、原子力、石油産業の機器はこの合金から作られています。 1 年間の塩酸中での新合金のプレートの厚さの減少はわずか 0.1 ミリメートルですが、純チタンは同じ期間で 19 ミリメートル「減少」します。 この合金は塩化カルシウムの溶液に対してはまったく丈夫ではなく、パラジウムを添加していないチタンは、この侵略者に毎年2ミリメートル以上の敬意を払わなければなりません。
パラジウムはどのようにしてチタンにこれほど有益な効果をもたらすことができるのでしょうか? この理由は、最近科学者によって発見された、いわゆる金属の自己不動態化(自己保護)現象であることが判明しました。文字通り微量の貴金属(パラジウム、ルテニウム、プラチナ)が、以下の合金に導入された場合です。チタン、鉄、クロム、鉛を使用すると、合金の耐腐食性は数百倍、数千倍、さらには数万倍にも増加します。
物理化学研究所の合金腐食研究室では、科学者がクロム鋼に対するパラジウムの影響をテストしました。 この材料で作られた部品は、多くの酸によって数日以内に腐食されます。 実際、正の金属イオンは酸性溶液に入り、水素イオンは溶液から金属の結晶格子に侵入し、自由電子と容易に結合します。 結果として生じる水素が放出され、鋼を破壊します。 同じ鋼でできているが、「ホメオパシー」的にパラジウム(数パーセント)が添加された部品を酸に浸漬すると、金属の腐食は数秒しか続かず、その後酸が変色しました。無力になる。 この研究では、酸が主にパラジウムと相互作用し、すぐに鋼の表面が薄い酸化膜で覆われ、いわば部品が保護ジャケットを被ったことを示しました。 この「装甲」によって鋼は実質的に無敵になります。沸騰した硫酸中での腐食速度は年間 10 分の 1 ミリメートルを超えません (以前は数センチメートルに達していました)。
パラジウム自体も他の元素の影響を受けやすく、たとえば、少量の関連金属であるルテニウム (4%) やロジウム (1%) をパラジウムに導入すると、その引張強度は約 2 倍になります。
パラジウムと他の金属(主に銀)の合金は歯科技術で使用されており、優れた義歯がそれから作られています。 パラジウムは、電子機器、電話、その他の電気機器の特に重要な接点をカバーします。 パラジウムは、多数の小さな穴を持つキャップであるダイの製造に使用されます。 最細のワイヤーや人工繊維の製造では、特別に準備された塊がこれらの穴に押し込まれます。 パラジウムは、熱電対や一部の医療機器の材料として使用されます。
しかし、おそらく最も興味深いのは、パラジウムの独特の化学的特性です。 今日科学で知られているすべての元素とは異なり、原子の外側の軌道には 18 個の電子があります。 言い換えれば、その外側の電子殻は容量いっぱいに満たされています。 この原子構造によって、パラジウムの並外れた耐薬品性が決まりました。通常の条件下では、すべてを破壊するフッ素であっても、象が蚊に刺されるのと同じくらい危険ではありません。 高温(500℃以上)を必要とする場合にのみ、フッ素や他の強力な酸化剤がパラジウムと相互作用することができます。パラジウムは、特定のガス(主に水素)を吸収、または物理学者や化学者の言葉で言えば、吸蔵することができます。量。 室温では、1立方センチメートルのパラジウムは約800「立方体」の水素を吸収できます。 もちろん、そのような実験は金属に痕跡を残しません。金属は膨張し、膨張し、亀裂が生じます。
同様に驚くべきことは、やはり水素と関連するパラジウムの別の特性です。 たとえば、パラジウムで容器を作り、それに水素を充填し、密封した後に加熱すると、水がふるいを通過するかのように、ガスが静かに容器の壁を通って流れ始めます。 240°C では、1 分間に 40 立方センチメートルの水素がミリメートル厚のパラジウム板の 1 平方センチメートルあたりを通過します。温度が上昇するにつれて、金属の透過性はさらに顕著になります。
他の白金金属と同様に、パラジウムは優れた触媒として機能します。 この特性は、水素を伝達する能力と組み合わされて、モスクワの化学者のグループによって最近発見された現象の基礎となっている。 私たちは、パラジウムという 1 つの触媒上での 2 つの反応のいわゆる共役 (相互加速) について話しています。 この場合、反応は互いに助け合っているように見え、反応に参加している物質は混ざりません。
薄いパラジウム隔壁 (膜) によって 2 つのチャンバーに気密に分離されたデバイスを想像してください。 そのうちの 1 つはブチレンを含み、もう 1 つはベンゼンを含みます。 水素を欲しがるパラジウムは、水素をブチレン分子から引き抜き、ガスは膜を通って別の部屋に入り、そこで容易にベンゼン分子と結合します。 ブチレンから水素を奪われたものはブタジエン(合成ゴムの原料)となり、ベンゼンは水素を吸収してシクロヘキサン(ナイロンやナイロンの原料)となります。 ベンゼンへの水素の付加は熱の放出とともに進行します。 これは、反応を停止させないためには常に熱を除去する必要があることを意味します。 しかし、ブチレンは、特定のジュール数との「引き換え」にのみ水素を手放す用意ができています。 両方の反応が「ひとつ屋根の下」で行われるため、最初のチャンバーで生成された熱はすべて、すぐにもう一方のチャンバーで使用されます。 これらの化学的プロセスと物理的プロセスの効果的な組み合わせは、薄いパラジウム プレートによって可能になります。
膜パラジウム触媒を使用すると、石油原料や関連ガスから超純度の水素を得ることができます。これは、たとえば半導体や高純度金属の製造に必要です。
最近では、パラジウムは比較的安価になり、その価格はプラチナの 5 分の 1 です。 重要な状況です! これにより、この金属の仕事が毎年ますます増えていくことが期待できます。 そして、電子コンピューターは、彼が新たな活動分野を見つけるのに役立ちます。 もちろん、科学者がコンピューターに必要な「思考に必要な情報」を提供すれば、そのような問題を解決することはコンピューターの能力の範囲内です。
今日、コンピューターがチェスをし、技術プロセスを制御し、外国語を翻訳し、宇宙船の飛行軌道を計算しているという事実に驚く人はいないでしょう。 なぜそれを義務にしないのでしょうか?
コンピューターでのパラジウムの使用
ユニークな特性を持つ新しい合金をコンピューターで作成しますか?
A.A.バイコフ冶金研究所の科学者たちは、数年前にこの問題を自ら設定しました。 まず第一に、マシンにコマンドを与えるための共通言語を見つける必要がありました。 そして科学者たちはそのような言語、つまり必要なアルゴリズムを開発することに成功しました。 約 1,500 種類の異なる合金の研究結果に加えて、原子の電子構造、融解温度、結晶格子の種類、および各金属に特徴的なその他の多くの情報といった金属の「プロファイル データ」がメモリに入力されました。ミンスク-22 コンピューターのブロック。 これらすべてを認識した上で、機械はどのようなこれまで知られていなかった化合物が得られるかを予測し、それらの基本特性を示し、それによってそれらの適切な応用分野を選択する必要がありました。
これらの問題が、以前と同じように、通常の実験を通じて「手動で」解決されると想像してください。 これは、何らかの理由で選択された別の金属を各金属にさまざまな量で添加し、得られた合金からサンプルを調製し、物理的および化学的研究などにかける必要があることを意味します。 2 つではなく、3 つ、4 つ、5 つのコンポーネントの可能な組み合わせをすべて研究するには? このような作業には数十年、場合によっては数百年かかるでしょう。 さらに、実験を行うには膨大な量の金属が必要ですが、その多くは高価で希少です。 たとえば、レニウム、インジウム、パラジウムなどの希少元素の地球の埋蔵量では、そのような実験には十分ではない可能性が十分にあります。
電子コンピュータは、数字、記号、数式によって知力を養い、その「労働生産性」はより高く、ほんの一瞬のうちに膨大な科学情報を生み出すことができます。
ソ連科学アカデミー特派員E.M.サヴィツキーの指導の下で行われた骨の折れる作業の結果、まずコンピューターを使用して予測し、次にその場で多くの興味深い資料を入手することができました。 コンピューターによって誕生した最初の化合物の 1 つは、パラジウムとインジウムの異常に美しいライラック合金を含むパラジウム合金です。 しかし、もちろん重要なのは色ではありません。 新しい「従業員」のビジネス上の資質ははるかに重要です。 そして、彼らは最高の状態にあると言わざるを得ません。 したがって、同研究所が作成したパラジウム-タングステン合金により、多くの電子機器の信頼性と耐用年数を 20 倍以上延ばすことが可能になりました。
「コンピューターを使用した予測は、もちろん、単に成分を混合するだけで得られる合金に対して行われるのではなく、複雑な化合物が必要であり、巨大な圧力や超高圧に耐えることができる合金を得る必要がある場合に行われます。」と E.M. サビツキーは言います。磁場や電場に耐える高温では、コンピューターの助けが必要です。」 この機械はすでに約800の新しい超電導化合物と特殊な磁気特性を持つほぼ1000の合金を科学者に提案している。 さらに、コンピューターは金属科学者に対し、約 5,000 種類の希土類金属の化合物に注意を払うよう推奨しましたが、そのうちの 5 分の 1 しかまだ知られていません。 超ウラン元素に関しても貴重な指示を機械から受け取りました。
E.M. サヴィツキーによれば、「無機化合物の合成の可能性は無限です。 これらに基づいて、今後数年間で得られる化合物の数は 10 倍に増加する可能性があります。 そして間違いなく、その中には国家経済や新技術に必要な、全く新しく珍しい物理的・化学的性質を持った物質も含まれるだろう。」
最後に、パラジウムで作られた 2 つのメダルについてお話します。 ウォラストンという名前が付けられた最初のものは、1世紀半前にロンドン地質学会によって設立されました。 当初、メダルは金から鋳造されていましたが、1846年に英国の冶金学者ジョンソンがブラジルのパラジウム金から純粋なパラジウムを抽出した後は、この金属のみから作られるようになりました。 1943 年、ウォラストン メダルはソ連の著名な科学者アカデミー会員 A.E. フェルスマンに授与され、現在はソ連国立歴史博物館に保管されています。 電気化学および腐食プロセスの理論の分野における優れた業績に対して授与される 2 番目のパラジウム メダルは、米国電気化学協会によって設立されました。 1957 年、この賞はソ連最大の電気化学者、学者 A.I. フルムキンの業績を表彰しました。
パラジウムの生産
ウィリアム・ハイド・ウォラストンが最新のプラチナ精製方法を研究中にパラジウムを単離したことは知られています。 生のプラチナを王水に溶解し、アンモニアを用いて溶液から純粋な貴金属のみを沈殿させたところ、化学者は溶液が異常なピンク色であることに気づきました。 この種の色は、未加工のプラチナに含まれる既知の不純物の存在によっては説明できず、ウォラストン氏は、そこから研究した鉱石のサンプル中に特定のプラチナ金属が存在すると結論付けました。
得られた珍しい色の溶液を亜鉛で処理すると、英国の化学者は黒い沈殿物を得て、それを乾燥させ、王水に再溶解しようとしました。 ただし、すべての粉末が溶解したわけではありません。 ウィリアム・ウォラストンは、この溶液を水で希釈し、シアン化カリウムを加えることによって(溶液中に残る少量の白金の沈殿を避けるため)オレンジ色の沈殿物を得ました。加熱すると灰色になり、融合すると水滴に変わりました。科学者はそれを硝酸に溶かそうとした。 可溶部分はパラジウムであった。
科学者自身が、新しい金属の発見をこのような複雑で曖昧な言葉で説明しました。 天然原料から純粋なパラジウムを得る現代の方法は、白金金属の化合物の分離に基づいており、非常に複雑で時間がかかります。 精製に携わるほとんどの企業や企業は、製造秘密を共有することに消極的です。 パラジウムの生産は、プラチナ原料の加工と金属白金の生産における段階の 1 つであるとしか言えません。 この金属は、次のスキームに従って得られます。(NH4)2 の沈殿後に残った濾液から、精製の結果、難溶性の錯化合物であるジクロロジアンミンパラジウム Cl2 が得られ、再結晶によって他の金属の不純物から精製されます。 NH4Cl溶液から。
スポンジパラジウムは高周波真空電気炉で精錬されます。 パラジウム塩の溶液を還元すると、微結晶パラジウム、つまりパラジウムブラックが得られます。
他の精製方法、特にイオン交換体の使用に基づく精製方法も使用されており、前世紀の 80 年代半ばには、西洋および発展途上国におけるパラジウムの年間採掘と生産は約 25 ~ 30 であったことが知られています。トン。 リサイクル材料から得られたパラジウムはわずか 10% でした。 同時に、ソ連は貴金属の世界総生産量の最大 3 分の 2 を占めていました。 私たちの時代(2007年による)、パラジウム生産量は267トンで、そのうちロシアが141トン、南アフリカが86トン、米国とカナダが31トン、その他の国が9トンでした。 これらの統計から、46番目の元素の生産と抽出が増加していることは明らかであり、我が国には依然としてリーダーの役割が残っています。
パラジウム製品は主にスタンピングと冷間圧延によって製造されます。 この金属から、必要な長さと直径のシームレスパイプを得るのは非常に簡単です。 さらに、パラジウムは 3000 ~ 3500 グラムのインゴットで製造されるほか、テープ、ストリップ、フォイル、ワイヤー、その他の半製品の形でも製造されます。
金属取引市場では、パラジウムの需要が急速に増加しています。 近い将来、市場の既存の供給量では増大する金属需要を満たすことができなくなり、その結果、パラジウムの価格がさらに高騰する可能性があります。 したがって、パラジウムは貴金属の中で最良の投資先となります。
パラジウムは収益性の高い投資です
金属取引市場では、2006 年以来パラジウムの需要が増加しています。 市場の既存の供給量ではまもなくこの金属の需要の増大に対応できなくなり、パラジウムの価格がさらに高騰する可能性があります。 したがって、パラジウムは貴金属の中で最良の投資先となります。
パラジウムは、研究や生産の問題を解決するのに特に価値のある独特の特性を持つ白金族金属です。 チタン鋼やクロム鋼にパラジウムを添加すると、その高い耐食性はほぼ絶対的になります。 パラジウムを含む合金は、化学、原子力、石油精製産業用の材料の製造に使用されます。
他の白金族金属と同様、パラジウムは優れた触媒です。 この特性は自動車産業で広く応用されています。 パラジウムは、特定のガス、特に水素を吸収する驚くべき能力を持っています。 このおかげで、水素エネルギー用の燃料電池の開発に使用され始めています。 技術の発展に伴い、プラチナとパラジウムの消費量は過去半世紀で20倍以上に増加しました。 また、パラジウムは非常に美しく、加工も容易です。 プラチナに似ていますが、重さは軽く、均一で魅惑的な輝きを持っています。 非常に希少な金属で、通常は金、ニッケル、銅も含まれる鉱石から採掘され、天然の形で見つかることもあります。 その製造の主な原料は銅ニッケル鉱石であり、その処理中にパラジウムが副産物として生成されます。
白金族金属を含む鉱石の世界埋蔵量のほとんどはロシアと南アフリカに属しており、さらに南アフリカの鉱石にはプラチナが多く含まれ、ロシアの鉱石にはパラジウムが多く含まれています。 少量のパラジウムは、カナダ、米国、ジンバブエ、中国、フィンランドの深部でも発見されています。 確認されている最大のパラジウム埋蔵量は北極圏の外にあります。 ノリリスクニッケル会社によると、タイミル半島の鉱床にある確認済みおよび推定の鉱石埋蔵量には、6,200万オンスのパラジウムと1,600万オンスのプラチナが含まれています。 (ロシア - カナダ: 非鉄金属市場における競争)。
1970 年代以来、自動車産業が白金族金属の主な用途となっています。 プラチナ、パラジウム、ロジウムは、排気ガスの毒性を軽減するために使用される触媒の製造に使用されます。 長い間、プラチナはほぼこの用途にのみ使用されていました。 南アフリカの鉱山会社と密接な関係にあったジョンソン・マッセイなどの触媒メーカーがこれに興味を持っていた。 彼らは意図的に安価なパラジウムを使用せず、さらに南アフリカにはパラジウムがあまり存在しないため、サプライヤーの高い地位を維持することに貢献したが、パラジウム自体は事実上独占のままであった。
状況は 1988 年に変わり始めました。フォード モーター カンパニー (F) がプラチナの代わりにパラジウムを使用した触媒の製造を習得したときです。 90 年代半ばまでに、両方の金属はすでに自動車触媒の製造にほぼ同程度使用されていました。 環境要件の厳格化に伴い、白金金属の消費は増加し続けています。 過去 5 年間で、世界最大手の自動車メーカーは、車両の排気システムにおけるパラジウムの使用を 32% 増加させました。
1990 年代に、業界ではパラジウムが急速にプラチナに取って代わり始めました。 1990 年には、自動車触媒の製造にパラジウムのほぼ 6 倍のプラチナが使用されましたが、1995 年にはパラジウムが優勢になり始め、1999 年にはその比率が 4 対 1 になり、パラジウムが有利になりました。 「パラジウムの 10 年」(1990 ~ 1999 年)は、世界中で自動触媒が広く使用された時期と一致しました。 これに対応して自動車産業からのプラチナ金属の需要の増加は、ほぼすべてパラジウムによって満たされており、プラチナの使用量は比較的安定しています。 物理的側面では、自動触媒における PGM の使用は 10 年間でほぼ 4 倍に増加し、パラジウムは 25 倍に増加しました。
1990年代前半、パラジウム需要の増加は既存の生産能力でカバーされ、価格は100~150ドル/オンスの水準にとどまった。 プラチナに比べて 3 ~ 4 分の 1 です。 しかし、さらなる需要の増加により、1997年から市場でパラジウムが不足し、価格が大幅に上昇しました。 1999 年にはパラジウムの価格はプラチナの価格と同等になり、2000 年にはプラチナよりも高価になりました。これは市場過熱の明らかな兆候です。 自動車触媒メーカーはプラチナに再び注力することを余儀なくされ、パラジウムの購入を減らした。
近年、プラチナとパラジウムの価格差は3.5~5倍の範囲で推移しており、通常の価格比(約1対2)からはまだ遠く離れています。
一方、プラチナと比較してパラジウムの価格が低いため、自動車触媒メーカーからのパラジウムの需要が再び増加しています。 ジョンソン・マッセイ氏によると、2008 年の自動車触媒用パラジウム需要は 0.9 トン増加して 142.3 トンとなった。
美容分野では、パラジウムがプラチナを追い越し始めています。 パラジウムはそれ自体が美しく、他の金属に高貴さを加えます。パラジウムを少量添加すると、ゴールドに独特の白い色合いが与えられ、「ホワイトゴールド」は貴石の優れたセッティングとして機能します。 ニューヨーク最大の商社兼宝飾品メーカーであるフォーチュノフによると、パラジウム製品はすでに宝飾品市場の10%を占めているという。 ジョンソン・マッセイ氏によると、宝飾品業界におけるパラジウムの需要は、2年連続で減少した後、2008年には1.7トン増加して24.3トンとなった。 フォートゥノフの広報担当者、ルース・フォートゥノフ氏は次のように述べています。 人々はまだパラジウムジュエリーを目当てに来ているわけではありませんが、価格を見てこの金属に慣れると、そのファンになるのです。」 パラジウム製の婚約指輪の平均価格は約 600 ドルですが、プラチナ製の指輪はその 2 倍の価格です。 危機の時には、これが特に重要になります。
上場投資信託は貴金属市場において特別な役割を果たし始めています。 貴金属を裏付けとした彼らの株式は取引所に上場され、企業株と同じように取引される。 アナリストらは、新たなファンドが貴金属の需要を高め、追加の投資を呼び込むと信じている。
実際、新たな上場投資信託(ETF)の設立は、それ自体がプラチナの積極的な買い手となっており、依然としてプラチナ価格の大幅な上昇の主な要因の1つである。 パラジウムとプラチナの特性と用途は両方ともほぼ一致しているため、これらの金属の市場は相互に接続されており、ファンドの活動に対するパラジウム市場の同様の反応が予想されることを意味します。
ニューヨークの企業ニューウェーブ・インベストメントのスチュアート・フレラージ氏もこうした想定を裏付けており、「プラチナ価格はますます高騰している…おそらくパラジウム価格でも同じ状況が見られるだろう」と述べた。 JPモルガン・チェースのアナリスト、マイケル・ガンバルデラ氏は、プラチナの価格に連動した上場投資信託(ETF)の創設により、プラチナの需要がさらに高まる可能性があり、より多くの製造業者や宝石業者が、さらに手頃な価格のパラジウムに注目するよう促す可能性があると述べた。 (JPM)。 「2つの金属間の大きな価格差は縮まると予想しています」とガンバルデラ氏は付け加えた。
ソースとリンク
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パラジウムは周期表の元素の 1 つであり、白金族の一部です
パラジウムの発見の歴史と自然界でのその存在、パラジウムの生物学的、化学的、物理的特性、宝飾品業界におけるパラジウムの使用、パラジウム、パラジウムの生産、パラジウムに関する事実
パラジウム - 定義
パラジウムは非常に重く、非常に耐火性があり、延性と展性があり、箔に丸めたり、細いワイヤーに引き抜いたりするのが非常に簡単です。 密度 12 g/cm3 に関しては、パラジウムは関連するプラチナ (21 g/cm3) よりも密度 10.5 g/cm3 の銀にまだ近いです。 天然に存在するパラジウムは、102Pd (1.00%)、104Pd (11%)、105Pd (22%)、106Pd (27%)、108Pd (26%)、および 110Pd (11%) の 6 つの安定同位体で構成されています。 最も長寿命の人工放射性同位体は 107Pd で、半減期は 700 万年以上です。 パラジウムの多くの同位体は、ウランおよびプルトニウムの核分裂によって少量生成されます。 最新の原子炉では、燃焼率 3% の核燃料 1 トンに約 1.5 キログラムのパラジウムが含まれています。
パラジウムは
パラジウムは化学の周期表の元素の 1 つ。 メンデレーエフにちなんで名付けられた要素。 表では、この要素のシリアル番号は 46 で、5 番目に位置します。 期間要素。
パラジウムはノーブル 金属プラチナグループに所属。 それ自体は白銀色をしています。
パラジウムは極度に満たされた外側電子殻を持つ唯一の化学元素。 パラジウム原子の外側の軌道には 18 個の電子があります。
パラジウムはホワイトゴールドの製造またはパラジウム合金のベースとしてよく使用される元素。 1~2%のパラジウムでも十分です。 金銀白色の色合いになりました。 でもほとんどの場合は白です 金 583 個のサンプルには 13% のパラジウムが含まれています。 ダイヤモンドのセッティングに最適です。
パラジウムは攻撃的な環境に耐性のあるものの耐食性を高めることができる元素 金属、 どうやって 。 わずか 1% のパラジウムを添加すると、硫酸および塩酸に対する耐性が向上します。
パラジウムは優れた科学者やスポーツ選手に授与されるメダルのほとんどがこの素材から作られています。
パラジウム発見の歴史
パラジウムは、1803年にイギリスの医師で化学者のウィリアム・ウォラストンによって原油の研究中に発見されました。 白金燃える大陸からもたらされ、その部分は王水に溶けます。 鉱石を溶解した後、ウォラストンは NaOH 溶液で酸を中和し、沈殿させました。 白金塩化アンモニウムNH4Clの作用により溶液から分離されます(塩化白金酸アンモニウムが沈殿します)。 次に、シアン化第二水銀を溶液に添加すると、シアン化パラジウムが形成された。 加熱によりシアン化物から純粋なパラジウムが分離されました。 わずか 1 年後、ウォラストンは、プラチナ原石からパラジウムと別の新しい貴金属であるロジウムを発見したと王立協会に報告しました。 ウォラストンは、ドイツの天文学者オルバースによって直前 (1801 年) に発見された小惑星パラスの名前から、新元素であるパラジウムの名前そのものを導き出しました。
46 番目の元素は、その多くの顕著な物理的および化学的特性により、科学や生活の多くの分野で幅広い用途が見出されています。 したがって、一部の種類の実験用ガラス器具や、水素同位体を分離するための装置の部品はパラジウムで作られています。 パラジウムと他の金属の合金には、非常に価値のある用途が見出されます。 たとえば、46 番目の元素と次の合金 銀通信機器(接触)に使用されます。 温度調節器と熱電対には、パラジウムと金、プラチナ、ロジウムの合金が使用されます。 特定のパラジウム合金は、宝飾品や歯科診療所 (義歯) で使用され、さらにはペースメーカーの部品の製造にも使用されます。
パラジウムは磁器、アスベスト、その他の担体に適用すると、多くの酸化還元反応の触媒として機能し、多くの有機化合物の合成に広く使用されています。 パラジウムは、微量の酸素から水素を精製するだけでなく、微量の水素から酸素を精製するために使用されます。 塩化パラジウムの溶液は、空気中の一酸化炭素の存在を示す優れた指標です。 パラジウムコーティングは、火花を防止し、耐食性を高めるために電気接点に使用されます (パラダイジング)。
貿易宝飾品では、パラジウムは合金の成分として、または単体で使用されます。 さらに、ロシア中央銀行は、非常に限られた数量でパラジウムを使用した記念コインを鋳造しています。 少量のパラジウムは、シスプラチナと同様の複雑な化合物の形で、医療目的、つまり細胞増殖抑制剤の調製に使用されます。
パラジウム発見の栄誉は英国人ウィリアム・ハイド・ウォラストンに与えられ、彼は1803年に南米の鉱山で未加工のプラチナから新しいパラジウムを単離した。 ロンドン地質学会から毎年授与される純パラジウムメダルに名前が与えられているこの男性は誰ですか?
18世紀末、ウィリアム・ウォラストンはロンドンの貧しい労働者階級の地域で開業していた無名の医師の一人であった。 知的で進取的な若者に、収入をもたらさない仕事は向いていない。 当時、医師には医師としての技術だけでなく薬学も求められ、そのためには化学の優れた知識が必要でした。 W.H. ウォラストンは優れた化学者であることが判明しました。プラチナの研究中に、プラチナ製の食器を作るための新しい方法を発明し、その生産を確立しました。 当時、科学的発見に対する興奮は賢者の石をめぐる錬金術師の時代と同じであったため、化学実験室にはプラチナ製のガラス製品が必需品であったことは言及する価値があります。 18 世紀と 19 世紀の変わり目であったのは偶然ではありません。 約20種類の新しい化学元素が発見されました!
実際、新たな上場投資信託(ETF)の設立は、それ自体がプラチナの積極的な買い手となっており、依然としてプラチナ価格の大幅な上昇の主な要因の1つである。 パラジウムとプラチナの特性と用途は両方ともほぼ一致しているため、これらの金属の市場は相互に接続されており、ファンドの活動に対するパラジウム市場の同様の反応が予想されることを意味します。
パラジウムは
ニューヨークの企業ニューウェーブ・インベストメントのスチュアート・フレラージ氏もこうした想定を裏付けており、「プラチナ価格はますます高騰している…おそらくパラジウム価格でも同じ状況が見られるだろう」としている。 JPモルガンのマイケル・ガンバルデラ氏は、プラチナの価格に連動した上場投資信託の設立によりプラチナの需要がさらに刺激され、より多くの製造業者や宝石業者がさらに手頃な価格のパラジウムに注目するようになる可能性があると述べている。 (JPM)。 「2つの金属間の大きな価格差は縮まると予想しています」とガンバルデラ氏は付け加えた。
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投資家百科事典. 2013 . - 私、夫 レポート: Palladievich, Palladievna および Palladievich, Palladievna. 派生語: Paladya; ラダ(ラダ)。 パリヤ; ブロードソード; Pasha.Origin: (ギリシャ語: Palladion palladium (伝説によると、パラス アテナのイメージは、彼女の誠実さの保証として空から落ちました...) 人名辞典
パラジウム- (ギリシャ語)。 銀に似た金属はプラチナ鉱石に含まれており、天文機器や物理機器の製造に使用されています。 ロシア語に含まれる外来語の辞典。 Chudinov A.N.、1910年。高貴なパラジウム.... ロシア語外来語辞典
パラジウム- (パラジウム)、Pd、周期系 VIII 族の化学元素、原子番号 46、原子質量 106.42。 融点 1554 shC の白金金属を指します。 パラジウムとその合金は、医療器具、義歯、るつぼの製造に使用されます。 現代の百科事典
I. パラジウム、パラディオス、c。 363,425 n. 紀元前、ギリシャのキリスト教歴史家、聖人伝作家。 ガラテヤ生まれ。 386 年に学業を終えた後、彼は修道士となり、最初はパレスチナで、次にエジプトで、そこから何度も旅行しました。 古代の作家
この金属は銀白色で、延性と展性があり、簡単に箔状に丸めたり、細い配線に引き込んだりできます。 パラジウム密度 12.2。 融点は1552度。 と; モース硬度 5. 常温空気中ではパラジウム… 公式用語
- (パラジウム)、Pd、周期系 VIII 族の化学元素、原子番号 46、原子質量 106.42。 融点 1554 °C の白金金属を指します。 パラジウムとその合金は、医療器具、義歯、るつぼの製造に使用されます。 図解百科事典
パラジウム- ギリシャ神話に登場する、女神アテナの小さな木製の像。 彼女はオデュッセウスとディオメデスによって誘拐されました。 ウェルギリウスの『アエネイス』によると、本物のパラジウムはトロイア陥落後、アエネイアスによってイタリアに持ち去られたそうです。 大百科事典
パラジウム- (記号 Pd)、1803 年に初めて発見された銀白色の遷移元素金属。可鍛性があり、加工可能なパラジウムはニッケル鉱石で見つかります。 白金金属に属し、白金と共通の化学的特性を持っています。 ない … 科学技術事典
女神アテナの小さな木像。 彼女はオデュッセウスとディオメデスによってトロイから誘拐されました。 ウェルギリウスの『アエネイス』によれば、本物のパラジウムはトロイア陥落後、アイネイアスによってイタリアに持ち去られたという。 (
パラジウムとは何ですか? 特徴的な性質を持つ白金族金属です。 今日、それは最も高価で人気のあるものの1つと考えられています。 さまざまな業界で使用されていますが、最もよく使用されるのは機械工学です。
パラジウム - 周期表の第 46 位
自然界ではどのようにして得られるのでしょうか?
Pd が純粋な形で自然界に存在することはほとんどなく、ほとんどは白金、金、銀、銅などの他の金属と組み合わせて存在します。 ナゲットの形のパラジウムを見つけることは困難ですが、可能です。
金属の採掘は次の 2 つの方法で行われます。
- プライマリー預金で。
- 砂鉱床で。
一次鉱床では、銅およびニッケル鉱石の処理に付随する材料としてパラジウムが採掘されます。
沖積鉱床では、金属がナゲットの形で採掘され、そこで長年にわたって蓄積されます。 ナゲットは主に鉱石採掘地域で見つかります。
パラジウムの天然ナゲット
パーセンテージとして:
- ナゲットは総生産量の 2% を占めます。
- 金属の残りの 98% は、一次鉱床の開発中に採掘されます。
Pd採掘は我が国の領土でも行われていることは注目に値します。 ウラル山脈には最大級の鉱床がありますが、その資源はほぼ枯渇しています。 ロシアでは、金属は極東地域で採掘されています。
Pd の採掘は次の国で行われています。
- カナダ。
- オーストリア。
- コロンビア。
ロシアでは、ノリリスク・ニッケルは金属採掘に従事しており、生産の主要材料であるニッケルと銅の採掘中に貴金属を抽出しています。
プロパティ
Pd の特性により、Pd は多くの産業で使用できます。 パラジウムは他の金属とは異なります。
- 化学的不活性。
- 密度が低い。
外観は銀に似ています。
パラジウムの融点は1555℃です。 展性と可塑性があるため、この金属はジュエリーの製造に使用されます。
しかし、パラジウムは純粋な形では脆くて弱い金属として分類されており、加工には適していますが、この素材で作られたジュエリーは耐久性がありません。 弱い機械的力を加えると製品が破損する可能性があります。
このため、パラジウムはリガチャーを作成してジュエリーに使用されます。 つまり、合金に他の金属を加えてジュエリーを作ります。
化学的特性:
- 自然界では酸化しません。
- 反応しない。
- 他の化学元素と化合物を形成します。
Pd の特性は、すべての白金族金属と同様に、自然要因にさらされても酸化しない不活性金属であることを示しています。
パラジウムは他の金属とは反応しませんが、化学者が「王水」と呼ぶ硫酸と硝酸の混合物に溶解します。
Pd は、ホウ素、塩素、ケイ素、硫黄と化合物を形成します。
ジュエリーの製造では金属の特性が重視されます。 パラジウムや他の金属の合金で作られたジュエリーは耐摩耗性があり、環境要因の影響を受けず、輝きと色を長期間保ちます。 プラークはそれらの表面にゆっくりと形成されます。
パラジウムのブレスレットや時計は他のものよりも長持ちし、ホワイトゴールドのイヤリングやリングは、その美しさだけでなく、化学薬品や湿気に対する耐性でも満足していただけます。
Pd の特性は、宝石商や自動車運転者だけでなく、この金属をさまざまな目的に積極的に使用する化学者や医師からも高く評価されています。
業界内
外観的には、金属の色は銀に似ています。 パラジウムは、その不活性性やその他の性質により、次の産業で使用されています。
- 自動車用触媒の製造。
- ジュエリー;
- 薬;
- 投資;
- 電子;
- 化学薬品
触媒の製造におけるパラジウムの使用は、あらゆるブランドの自動車の製造に必要な条件です。 排気ガスの後燃焼に必要です。 この金属への関心は、車を持ちたいという国民の願望だけではなく、EU の基準によるものでもあります。 Pdは排気ガスの削減に役立つため、その人気は着実に高まっています。
クラスノヤルスクのクラストヴェトメット工場からのパラジウムインゴット
Pd やその他の貴金属で作られたジュエリーは常に需要があります。 しかし、純粋な金属で作られた製品を見つけることはほとんど不可能であるため、宝飾品業界は世界の生産量に影響を与えません。 パラジウムは、時計、カフスボタン、その他のアクセサリーの製造に使用されるリガチャーに添加されます。 さらに、合字から記念コインが鋳造され、貨幣学者を喜ばせています。
医療では、ペースメーカーの部品や特殊な器具や器具の製造に金属が使用されます。
投資とは、地金の形で Pd を購入することです。 銀行口座を開設することもできますが、預金者は地金を見ることができません。 しかし、直接購入すれば、パラジウムを手にすることができます。 このような資金の投資は長期的な投資しかもたらしません。
エレクトロニクス分野では、Pd は軍事および航空宇宙機器の製造に応用されています。 また、マイナスの環境要因の影響から部品を保護し、酸化を防ぐ特殊なコーティングを作成することもできます。 この金属はマザーボードの製造に使用されるセラミックコンデンサの一部です。 したがって、少量の Pd が携帯電話、コンピュータ、その他の家庭用電化製品に含まれています。
化学産業では、周期表の 46 番目の元素を使用して皿、さまざまなフラスコ、その他の容器を製造しています。 また、アセチレン、アンモニア、塩素などの物質の放出、水素精製にも使用されます。
水素精製を目的としたパラジウムの使用は、純粋な形では使用されません。 工業生産のコストを削減するために、パラジウムはニッケルや他の金属と組み合わせられます。
アフィンとは何ですか?
パラジウム精製は、パラジウムを他の金属から分離するプロセスです。 これは実験室条件で使用されますが、多くの場合、化学者や進取的な職人は自宅で精製を行う準備ができています。
これは次の理由で行われます。
- この元素は多くの化学反応で使用されます。
- それを提出すると報酬を得ることができます。
Pd 1 グラムの価格は 1000 ルーブル以上です。 したがって、コンピュータやラジオから部品を集めるよりも、数グラムのパラジウムを渡す方がはるかに簡単です。
次の 2 つの方法で Pd の取得を試みることができます。
- 電解;
- 王水に溶けます。
電気分解によって部品から Pd を除去しようとする場合、硫酸と硝酸の混合物なしでは行うことができません。 電気分解は硫酸濃縮液中で行われますが、銅や真鍮の主要部分は損傷せず、そのまま残ります。 このプロセスでは、パラジウム自体は形成されず、Pd を含む合金を分離することができます。 得られた合金は王水に溶解する必要があります。
パラジウムを識別するにはどうすればよいですか? 黒い粉やフレークとして部品から剥がれます。 電解液がきれいであれば洗浄は簡単ですが、溶液が加熱されている場合は冷却する必要があります。 汚泥は王水を用いて処理されます。
動作中は 11 ~ 13 ボルトの電圧が必要で、部品が溶液に浸漬される前に電圧が供給されます。 Pd を銀や金などの他の元素から分離するプロセスも考慮する必要があります。このためには、硝酸と塩酸、アンモニアと水の溶液が必要になります。
硝酸は硫酸とともに、Pd を他の元素から分離するのに役立ちます。 パラジウムが溶液中にあることは、色を評価するだけでわかります。 反応中、溶液は特徴的な茶色の色合いを帯びます。 これは、合金中に Pd が存在することを示しており、実験を継続するのは理にかなっています。
合金に金も含まれている場合、溶液を冷水で満たした後、1 日放置します。 次に、塩化銀を濾過すると、溶液中には金とパラジウムだけが残ります。
パラジウムの精製手順はアンモニアを使用して行われます。 それを溶液と混ぜ合わせ、混合物を2日間放置し、その後金を濾別すると、パラジウムは溶液中に残ります。 将来的には、塩酸と亜鉛を使って金を復元できるようになるでしょう。
Pdを含む溶液に塩酸を加えると、オレンジ色または黄色の沈殿物が現れます。 数時間後、沈殿物を濾過し、乾燥させ、少なくとも500度の温度で焼成する必要があります。 この手順の結果、Pd精製が得られる。 貴金属の一部は溶液中に残りますが、精製を繰り返すことで得られます。
プロセスの生産性は、部品に含まれるパラジウムの量と、合金に含まれるパラジウム以外の元素に依存します。
一般に、この手順は非常に複雑で、化学に関する特定のスキルが必要であり、試行錯誤によってのみ肯定的な結果が得られる場合もあります。