პალადიუმი

პალადიუმი (ქიმიური სიმბოლო — Pd) — ელემენტთა პერიოდული სისტემის მეხუთე პერიოდის, მერვე ჯგუფის (მოძველებული კლასიფიკაციით — მერვე ჯგუფის თანაური ქვეჯგუფის, VIIIბ) ქიმიური ელემენტი. მისი ატომური ნომერია 46, ატომური მასა — 106.42, tდნ — 1554.9 °C, tდუღ — 2963 °C, სიმკვრივე — 12.023 გ/სმ3. პლასტიკური გარდამავალი მორუხო-თეთრი ფერის კეთილშობილი ლითონი, პლატინის ლითონთა ჯგუფიდან. ბუნებრივი პალადიუმი შედგება ექვსი (^{102}Pd, ^{104}Pd, ^{105}Pd, ^{106}Pd, ^{108}Pd და ^{110}Pd) სტაბილური იზოტოპისაგან.
ისტორია
პალადიუმი აღმოჩენილია ინგლისელი მეცნიერის უილიამ ჰაიდ უოლასტონის (William Hyde Wollaston) მიერ 1803 წელს. ვოლასტონმა ის გამოჰყო პლატინის მადნიდან, რომელიც ჩამოტანილი იყო სამხრეთ ამერიკიდან.
ელემენტის გამოსაყოფად ვოლასტონმა მადანი გახსნა სამეფო წყალში (aqua regia) მჟავა გაანეიტრალა NaOH-ის ხსნარით, შემდეგ პლატინა დალექა ამონიუმის ქლორიდის NH4Cl ხსნარის მოქმედებით (ილექება ამონიუმის ქლორპლატინატი). შემდგმომ ხსნარს დაამატა ვერცხლისწყლის ციანიდი, ამ დროს წარმოიქმნებოდა პალადიუმის ციანიდი. სუფთა პალადიუმი ციანიდიდან გამოყოფილი იქნა გახურებით.
სახელწოდების წარმომავლობა
სახელწოდება მიეცა პალადის ასტეროიდის მიხედვით, რომელიც აღმოაჩინა გერმანელმა ასტრონომმა ოლბერტსონმა 1802 წელს, ანუ პალადიუმის აღმოჩენამდე სულ ცოტა ხნით ადრე. თავის მხრივ ასტეროიდს სახელი ათენა პალადისის (ძველბერძნული მითოლოგია) პატივსაცემად დაერქვა.
პალადიუსი — ათენას ლეგენდარული ხის გამოსახულებაა, რომელიც ციდან ჩამოვარდა. იყო ტროას სიმტკიცისა და დაუმარცხებლობის ერთ ერთი გარანტი. ტროა დაეცა მას შემდეგ, რაც ქალღმერთი მოპარული იქნა ოდისევსისა და დიომედეს მიერ ღამით.
მიღება
უმთავრესად პალადიუმს იღებენ ნიკელის, ვერცხლის და სპილენძის სულფიდური მადნების გადამუშავებით.
ფიზიკური თვისებები
პალადიუმი — მოვერცხლისფრო თეთრი ფერის გარდამავალი ლითონია, აქვს Cu-ის ტიპის წახნაგცენტრირებული კუბური მესერი (a = 0,38902 ნმ; Z = 4; სივრცული ჯგუფია Fm3m).
პალადიუმი პლასტიკურია, ნიკელის, კობალტის, როდიუმის ან რუთენიუმის მიკროდანამატები აუმჯობესებენ Pd-ის მექანიკურ თვისებებს, ზრდიან სიმაგრეს.
პალადიუმის ძირითადი ფიზიკური და მექანიკური თვისებები:
წყალში არ იხსნება; სიმკვრივეა — 12,02 (20 °C, გრ/სმ³); განსაკუთრებულ პირობებში წარმოქმნის კოლოიდურ პალადიუმს და პალადიუმის შავს. დნობის ტემპერატურაა — 1554 °C (ზოგ წყაროში 1552 °C); დუღილის ტემპერატურაა მიახლოებით 2940 °C. დნობის სითბოა — 37,8 კალ./გრ; კუთრი თბოტევადობა 20 °C-ზე არის — 0,0586 კალ./(გრ·გრად); კუთრი ელექტრო წინაღობა 25 °C-ზე არის — 9,96 მკომი/სმ; თბოგამტარობაა — 0,161 კალ./(სმ·წმ·გრად), სიმაგრე ბრეილის მიხედვით არის 52 კგს/მმ2.
ქიმიური თვისებები
პალადიუმი არ რეაგირებს წყალთან, გაზავებულ მჟავეებთან, ტუტეებთან, ამიაკის ხსნართან. რეაგირებს კონცენტრირებულ გოგირდმჟავასთან აზოტმჟავასთან, «სამეფო წყალთან», ჰალოგენებთან, გოგირდთან. იჟანგება კალიუმის ჰიდროსულფატთან KHSO4 შედნობის შელღვობის დროს:
Pd + 2HCl(к)+ 2Cl2= H2[PdCl6]
Pd + 2KCl + Cl2 = K2[PdCl4];
Pd + 4HNO3(к)= Pd(NO3)2+ 2NO2↑ + 2H2O
გამოყენება
კატალიზატორები
პლადიუმს ხშირად გამოიყენებენ როგორც კატალიზატორს, ძირითადად ცხიმების ჰიდროგენიზაციის და ნავთობის კრეკინგის დროს.
პალადიუმის ქლორიდი გამოყენება როგორც კატალიზატორი ჰაერში და აირის ნარევებში მიკრორაოდენობის ნახირჟანგის აირის აღმოსაჩენად.
წყალბადის გაწმენდა
რადგანაც წყალბადი კარგად დიფუნდირებს პალადიუმში გავლით, პალადიუმს გამოიყენებენ წყალბადის ღრმა გაწმენდისათვის. ასევე პალადიუმს შეუძლია წყალბადის განსაკუთრებულად ეფექტური უკუაკუმულირება. ძვირადღირებული პალადიუმის ეკონომიისათვის წყალბადის გასაწმენდი მემბრანებისათვის შემუშავებულია მისი შენადნობები სხვა ლითონებთან (ყველაზე ეფექტურია იტრიუმთან შენადნობი).
გალვანოტექნიკა
პალადიუმის ქლორიდი გამოიყენება დიელექტრიკების გალვანური მეტალიზაციის დროს როგორც მააქტივიზირებელი ნივთიერება.
ელექტრო კონტაქტები
პალადიუმი და მისი შენადნობები ელექტროტექნიკაში გამოიყენებიან — სულფიდების მიმართ მედეგი საფარებისათვის (უპირატესად ვერცხლის).
კერძოდ კი პალადიუმი მუდმივად გამოიყენება მაღალი სიზუსტის რეოქორდების წარმოებაში (სამხედრო და აეროკოსმოსური ტექნიკა), მათ შორის ვოლფრამთან ერთად შენადნობში. მისი გამოყენება განპირობებულია მაღალი ცვეთამედეგობით, რაც იდეალურად მიესადაგება კონტაქტურ ჯგუფებში მის გამოყენებას.
ასევე პალადიუმი შედის კერამიკული კონდენსატორების შემადგენლობაში (ტიპი КМ), რადიომაუწყებლობაში,ტელევიზიაში, რადიოკავშირში მაღალსიხშირიან აპარატურებში.
საიუველირო ნაკეთობები და ზარაფხანა
პალადიუმი შენადნობებში გამოიყენება სიუველირო საქმეში (მაგალითად, ოქრო-პალადიუმის შენადნობის მისაღებად — ე. წ. „თეთრი ოქრო“), საერთოდ პალადიუმს უმნიშვნელო რაოდენობასაც (1%) შეუძლია ოქროს მკვეთრად შეუცვალოს ფერი მოვერცხლისფრო-თეთრად. პალდიუმისა და ვერცხლის ძირითად შენადნობს საიუველირო საქმეში აქვს 500 და 850 სინჯი (უფრო მეტად ტექნიკური და მიმზიდველია).
პალადიუმისაგან ზოგჯერ შეზღუდული რაოდენობით ჭრიან სამახსოვრო მონეტებს.
მედიცინაში
პალადიუმისაგან და მისი შენადნობებისაგან ამზადებენ სამედიცინო ინსტრუმენტებს, კარდიოსტიმულატორების დეტალებს, კბილის პროთეზებს;
ზოგ ქვეყანაში პალადიუმის უმნიშვნელო რაოდენობას გამოიყენებენ სიმსივნისსაწინააღმდეგო პრეპარატების დასამზადებლად — ცის-პლატინის ანალოგიური კომპლექსური ნაერთების სახით.
პალადიუმის გამოყენების სხვა დარგები
გამოიყენება სპეციალური ქიმიური ჭურჭელის და ზეზუსტი საზომი ხელსაწყოების დეტალების დასამზადებლად, რომლებიც მედეგნი არიან კოროზიის მიმართ;
პალადიუმის გარკვეული რაოდენობა გამოიყენება ფტორწყალბადმჟავის წარმოებისათვის საჭირო ქიმიური აპარატურის დასამზადებლად (ჭურჭლები, ტუმბოების ნაწილები, გამოხდის კუბები, რეტორტები);
პალადიუმის საფარი გამოიყენება ელექტრო კონტაქტებისათვის ნაპერწკლების თავიდან ასაცილებლად;
წარმოებისა და მოხმარების მაჩვენებლები
პალადიუმის მსხვილი საბადოები მდებარეობენ ურალში, ალიასკაზე, ავსტრალიაში, კოლუმბიაში, ტრანსვაალში (აფრიკა) და კანადაში.
მსოფლიოში პალადიუმის მიწოდებამ 2007 წ. შეადგინა 267 ტონა (მათ შორის რუსეთი — 141 ტონა, სარ — 86 ტონა, აშშ და კანადა — 31 ტონა, სხვა ქვეყნები — 9 ტონა). პალადიუმის მოხმარებამ 2007 წ. შეადგინა მანქანათმშენებლობაში 107 ტონა, ელექტრონიკის წარმოებაში — 40 ტონა, ქიმიურ მრეწველობაში — 12 ტონა.
ლონდონის კვლევითი კომპანიის GFMS შეფასებით, 2009 წ. რფ-იამ მიახლოებით გაყიდა 1100 ათასი უნცია პალადიუმი, 2010—800 ათ. უნცია, 2011 წელს ექსპორტი ანალოგიური იყო.
საინტერესო ფაქტები
პალადიუმი ძვირფას ლითონს წარმოადგენს და იყიდება ბირჟებზე და ბაზრებზე. ზოგ ქვეყნებში, იურიდიულ და ფიზიკურ პირებს კანონით დართული აქვთ ნება ბანკებში «ლითონური ანგარიშის» გახსნისა პალადიუმში.
ლიტერატურა
დ. მენდელეევის სახ. რუსეთის ქიმიური საზოგადოების ჟურნალი № 4 (2006) პალადიუმი: ქიმია, ტექნოლოგია და გამოყენება.
იხილეთ აგრეთვე
კეთილშობილი ლითონები
რესურსები ინტერნეტში
პალადიუმი chemistry.ge-ზე
პალადიუმი Webelements-ზე
პალადიუმი ქიმიური ელემენტების პოპულარულ ბიბლიოთეკაში
პალადიუმის ფასები ყველკვირეული მიმოხილვა.
პალადიუმის ღირებულება გრამზე
სქოლიო