Благородные свойства металла подтверждались следующими аргументами:
он окрашивает спиртовой раствор селитры в темно-красный цвет;
зеленый купорос выделяет его в виде неочищенной сурьмы, как это происходит с золотом в «царской водке»;
если выпаривать раствор, то выпадает осадок этого металла;
он может быть выделен с помощью ртути или всех иных металлов, кроме золота, платины и серебра;
при обычном нагреве металл приобретает голубой оттенок, а затем опять светлеет, подобно другим металлам в процессе сильного нагревания;
он не плавится даже при максимальном нагреве в блексмитовской горелке;
но если дотронуться до него в нагретом состоянии небольшим кусочком серы, он расплавится, как цинк.
Некоторые чувствовали: тут есть какой-то розыгрыш, аргументация отдает профанацией. Однако тонкие пластинки незнакомого, но явно симпатичного металла были осязаемы и доступны – пожалуйста, бери и, если хочешь, опровергни сказанное и докажи свое, please. Более того, владелец как раз подчеркивал, что джентльмен, доставивший палладий и пожелавший пока остаться неизвестным, будет признателен всем, кто выскажет свое суждение о новом металле.
В магазине Форстера скоро стало тесно от посетителей. Желающих проверить, что представляет собой палладий, несмотря на весьма высокую цену, было немало.
Рекламируемый металл внешне, действительно, походил и на платину, и на серебро, но отличался от них плотностью, температурой плавления и другими признаками – находился как бы в промежутке между ними, но ближе к серебру.
Наиболее решительно высказал свое мнение довольно известный тогда химик Ричард Ченевикс. В Королевском обществе и в печати он заявил, что никакой это не новый элемент, а мошенническая подделка – сплав платины, ртути и других металлов.
С ним не согласились многие коллеги. Некоторые подтверждали, правда, что это сплав, но по-иному определяли его компоненты; другие возражали, утверждая, что при всем старании не смогли обнаружить в палладии известных на тот момент элементов.
В дискуссии принимал участие и Уильям Волластон, ставший к тому времени секретарем Королевского общества. Определенного мнения он не высказал, но своими остроумными репликами весьма оживлял и поддерживал споры,
Когда они все же утихли, так и не установив истины, в магазине Форстера и «Журнале Никольсона» появилось объявление: тому, кто в течение года изготовит палладий, будет выплачена премия в 20 фунтов стерлингов – неплохие деньги по тому времени.
Торговля таинственным веществом в магазине Форстера вновь оживилась, но, судя по тому, что никто из претендентов за наградой не явился, секрет палладия тогда остался нераскрытым,
Истек установленный срок, и тайное стало явным. В конце 1804 г. на заседании Королевского общества, а затем в том же «Журнале Никольсона» г-н Волластон объявил, что палладий – действительно новый, обнаруженный им элемент, и в шутливой форме принес извинения за то, что избрал не совсем обычный способ оповещения о научном открытии. Он охарактеризовал основные свойства палладия и пояснил, что название не связано с именем богини – покровительницы Афин: а дано в честь выдающегося астрономического открытия: в 1802 г. немецкий астроном Г. Ольберс между орбитами
Марса и Юпитера обнаружил крупный астероид, названный Палладой. До этого события Волластон, судя по его записным книжкам, называл вещество терезием.
Почва для признания палладия элементом была хорошо подготовлена: его к тому времени изучили многие, и розыгрыш в этом отношении принес пользу.
Через несколько лет сведения о палладии стали поступать из других стран. Так, в издаваемом в России-Горном журнале» в 20-х годах позапрошлого века появилось следующее сообщение: «В 1822 г. Г, Бреан имел поручение от испанского правительства очистить и обратить в слитки всю платину, собранную в Америке в течение многих лет При сем случае, обрабатывая более 61 пуда сырой платины, отделил он два с четвертью фунта палладия, металла, открытого Волластоном и по чрезвычайной редкости своей ценимого в пять с половиной раз выше золота».
Между прочим, столь дорогой в XIX столетии палладий и позднее – в XX и XXI вв, имел периоды, когда его цена была в несколько раз выше золота.
Палладий без розыгрышей
Палладий представляет собой серебристо-белый металл, при помощи восстановителей может быть превращен в черный порошок.
Палладий – более мягкий и ковкий, чем платина, прокатывается в тончайшие листы и тянется в тонкую проволоку. Отожженный в водороде и быстро охлажденный в нем палладий тверже и менее ковок, чем он же, но отожженный и охлажденный на воздухе.
Атомная масса палладия 106,42, плотность 12,02 г/см3.
Коэффициент линейного расширения при повышении температуры на 1 °C в интервале температур от 0 до 100 °C составляет 0,0000119.
Крепость по Заксу составляет 21 кгс/мм2 при поперечном сжатии около 90 %.
Обрабатываемость палладия аналогична обрабатываемости платины, хотя палладий склонен к горячеломкости. Крепость чистого палладия при протяжке возрастает до 38 кгс/мм2. Растворенный водород делает палладий хладноломким и более твердым.
Плавка палладия производится в пламени гремучего газа. Перед отливкой его выдерживают в пламени водорода и отливку в изложницы также производят в пламени водорода. В ряду напряжений палладий находится ниже водорода.
Электросопротивление при О °С составляет 0,219 мОм/см3.
Скрытая теплота плавления палладия при 550 °C составляет 151,95 Дж/г.
Сопротивление проволоки палладия площадью сечения 1 мг и длиной 1 м при 20 °C равно 0,110 Ом.
Твердость палладия по шкале Мооса 4,8, по Бринеллю: отожженного 49, литого 52, наклепанного 100.
Температура плавления палладия 1552 °C.
Температура кипения до 3170 °C.
Удельное количество теплоты твердого палладия в интервале температур от 0 до 1265 °С составляет 0,2988 Дж/г, жидкого 0,3793 Дж/г.
По химической стойкости палладий уступает другим металлам платиновой группы; он растворим в азотной и горячей серной кислотах, а также в «царской водке». На воздухе при нормальной температуре палладий не окисляется, устойчив к влажной среде. При нагревании до 860 °C окисляется, причем с повышением температуры оксид разлагается и металл снова светлеет,
Сплавы палладия существуют почти в 30 видах: палладий-водород, палладий-цинк, палладий-фосфор, палладий-висмут и т. д.
Где есть палладий и сколько его? Известно, что содержание палладия в земной коре, как и других металлов платиновой группы, очень невелико – всего 5- 10-5%. Не выручает и то, что палладий есть на других небесных телах, о чем свидетельствует состав их обломков, упавших на землю: так, в железных метеоритах на 1 т вещества приходится до 7,7 г палладия, в каменных – до 3,5 г. Ученые обнаружили, что этот металл есть и на Солнце, но по понятным причинам данная информация просто любопытна и практического значения пока не имеет.
Возвращаясь на землю, отметим, что в отличие от других платиноидов палладий, как и сама платина, встречается в самородном состоянии. Как правило, при этом он содержит примеси платины, иридия, золота, серебра. Нередко палладий и сам находится в природе в виде примеси к самородной платине или золоту.
Поскольку россыпные месторождения палладия довольно редки, основным сырьем для его получения служат сырая платина, сульфидные руды никеля и меди, шламы никелевого производства.
Основные запасы металла находятся в России, Южной Африке, Северной Америке. В нашей стране палладий был найден и добыт еще в первой половине XIX в. По этому случаю в 1843 г, была выпущена памятная медаль с надписью: «Первый палладий из уральской платины». Сейчас Россия – самый крупный поставщик палладия: на ее долю приходится более 60 % его мировой добычи.
От катализаторов до канцтоваров
Понятно, что все варианты применения любого металла определяются его свойствами. Палладий в этом смысле не исключение.
Ювелиры достаточно быстро освоили палладий: он легко обрабатывается даже при комнатной температуре, красив, отлично полируется, не тускнеет и не корродирует – все говорит о том, чтобы брать его в работу. К тому же он хорошо показал себя в сплавах, придающих ювелирным изделиям особые внешние и физические свойства.
Состав ювелирных сплавов, содержащих палладий и применяющихся в Европе (%), приведен ниже.
Кроме ювелирной отрасли, достаточно давно – с XIX в. – палладий используется для изготовления памятных монет, орденов, медалей,
Однако не всегда быстро удается найти область применения для того или иного свойства металла. Палладий не сразу стал использоваться как нейтрализатор отработанных газов автомобилей – для этого автомобили должны были широко войти в нашу жизнь и так остро поставить проблему выхлопов, что мы стали с ними бороться, не жалея даже драгоценных металлов. И на сегодняшний день борьба за чистый воздух – самая главная работа для палладия, сюда идет его основная масса.
