Palladium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Enkelt palladiumlegeme, skinnende hvitt metall, noen ganger hvitgrått | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Posisjon i det periodiske systemet | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Symbol | Pd | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Etternavn | Palladium | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomnummer | 46 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gruppe | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Periode | 5 th periode | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blokkere | Blokker d | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elementfamilie | Overgangsmetall | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronisk konfigurasjon | [ Kr ] 4 d 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektroner etter energinivå | 2, 8, 18, 18, 0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elementets atomiske egenskaper | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atommasse | 106,42 ± 0,01 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomic radius (calc) | 140 pm ( 169 pm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalent radius | 139 ± 18.00 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waals-radius | 163 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oksidasjonstilstand | 0, 1, 2, 4, 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativitet ( Pauling ) | 2.20 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oksid | svak base | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ioniseringsenergier | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 re : 8.3369 eV | 2 e : 19,43 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 e : 32,93 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mest stabile isotoper | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Enkle kroppsfysiske egenskaper | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vanlig tilstand | fast | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volumisk masse | 12,02 g · cm -3 ( 20 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Krystallsystem | Ansiktssentrert kubikk | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hardhet | 4,75 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Farge | Metallisk sølvhvit | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fusjonspunkt | 1,554,8 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kokepunkt | 2.963 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fusjonsenergi | 16,74 kJ · mol -1 ( 1 554,9 ° C ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fordampningsenergi | 357 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molar volum | 8,56 × 10 -3 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Damptrykk |
1,33 Pa ved 1551,85 ° C |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lydens hastighet | 3070 m · s -1 til 20 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Massiv varme |
26,0 J · K -1 · mol -1 (krystaller, 25 ° C ) 20,8 J · K -1 · mol -1 (gass, 25 ° C ) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektrisk Strømføringsevne | 9.5 x 10 6 S · m -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Termisk ledningsevne | 71,8 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Diverse | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100.028.286 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o EC | 231-115-6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Forholdsregler | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pulverisert tilstand :
Fare H228, H315, H319, H335, P210, P261, P305, P338, P351, H228 : Brannfarlig fast stoff H315 : Forårsaker hudirritasjon H319 : Forårsaker alvorlig øyeirritasjon H335 : Kan irritere luftveiene P210 : Holdes borte fra varme / gnister / åpen ild / varme overflater. - Røyking forbudt. P261 : Unngå å puste inn støv / røyk / gass / tåke / damp / spray. P305 : Hvis det er i øynene: P338 : Fjern kontaktlinser hvis offeret bruker dem og hvis de lett kan fjernes. Fortsett å skylle. P351 : Skyll forsiktig med vann i flere minutter. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Transportere | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
40 : brennbart fast stoff eller selv-reaktive eller selv-oppvarming av materiale UN : 3089 : BRENNmetallpulver, NSA Klasse: 4.1 Label: 4.1 : Brennbare faste stoffer, selvreaktive stoffer og ufølsomme spreng faste stoffer Emballasje: Emballasje gruppe II / III : moderat / lett farlige materialer. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Enheter av SI & STP med mindre annet er oppgitt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Den palladium er den grunnstoff av ordenstall 46, Pd symbol.
Palladium er en del av platinagruppen . Enkeltkroppspalladium, et lett og sjeldent platinoid, blir noen ganger betraktet som et edelt metall , for applikasjoner av edelt metall .
Palladium ble oppdaget, sammen med rodium , fra rå innfødt platina i 1803 av den engelske legen og kjemikeren William Hyde Wollaston . Navnet, gitt av Wollaston selv året etter oppdagelsen, stammer fra asteroiden Pallas oppdaget den28. mars 1802av den tyske astronomen Heinrich WM Olbers . Navnet på asteroiden refererer til den greske gudinnen av visdom Pallas , epiclesis (kallenavn) til Athena . Begrepet palladium, en hentydning til det beskyttende området, er en del av denne avstamningen, mens den først og fremst respekterer den bemerkelsesverdige oppdagelsen av astronomen.
Wollaston oppdaget palladium i rå platina fra Sør-Amerika ved å oppløse malmen i aqua regia , nøytralisere løsningen med brus og deretter utfelle platina som ammoniumheksa kloroplatinat ((NH 4 ) 2 PtCl 6 ) med ammoniumklorid . Deretter la han til kvikksølvcyanid for å danne palladiumcyanid , som han til slutt oppvarmet for å ekstrahere metallpalladiumet.
Palladium ble en gang foreskrevet som behandling for tuberkulose i doser på 0,065 g per dag (omtrent ett milligram per kilo kroppsmasse). Men denne behandlingen hadde mange bivirkninger og ble raskt erstattet av mer passende medisiner .
Affiniteten til palladium for hydrogen førte til at den spilte en sentral rolle i Fleischmann-Pons-eksperimentet i 1989.
Palladium tilhører gruppe 10 , kalt nikkelgruppen , av det periodiske elementet :
Z | Element | Antall elektroner / lag |
---|---|---|
28 | nikkel | 2, 8, 16, 2 |
46 | palladium | 2, 8, 18, 18, 0 |
78 | platina | 2, 8, 18, 32, 17, 1 |
110 | darmstadtium | 2, 8, 18, 32, 32, 17, 1 |
Den har en veldig atypisk konfigurasjon av sine perifere elektroniske lag sammenlignet med resten av elementene i gruppen, men også sammenlignet med alle de andre elementene (se også niob (41), ruthenium (44) og rodium (45)).
Palladium har 38 kjente isotoper , med massetall som varierer mellom 91 og 128, og 16 kjernefysiske isomerer . Blant disse isotoper er seks stabile , 102 Pd, 104 Pd, 105 Pd, 106 Pd, 108 Pd og 110 Pd, selv om det mistenkes at den første og den siste forfaller veldig sakte ved dobbelt β-forfall , disse forfallene har ikke så langt aldri blitt observert. Disse seks isotoper utgjør hele det naturlige palladiumet, i proporsjoner fra 10 til 27%. Palladium tildeles en standard atommasse på 106,42 (1) u .
Palladium er et sølvhvitt eller skinnende stålfarget metall, noen ganger hvitgrått, formbart og mykt, ganske likt platina. Men dette lette platinoidet, et mineral med et kubikkflate sentrert, men likevel kompakt, er den minst tette av metallene i platinagruppen (av de andre lette platinoider som ruthenium og rodium , og a fortiori av det tette osmium , iridium og platina ) og har det nedre smeltepunktet . Glødet er mykt og duktilt, mens det er kaldt bearbeidet er det vanskeligere og sterkere. Formbar og veldig duktil, den kan bearbeides i en smie for å øke hardheten ved å herde den , den kan kaldrulles som gull i veldig tynne ark i størrelsesorden ti tusendels millimeter. Palladium, uoppløselig i vann og fortynnede syrer og baser, oppløses veldig sakte når det er kaldt i konsentrerte svovelsyre og saltsyrer . Det er løselig i salpetersyre eller i vannregioner når det er kaldt, samt svovelsyre når det er varmt. Palladium er stabilt i luft, reagerer ikke med oksygen ved romtemperatur og sverter derfor ikke i luft. På den annen side, hvis den varmes rødt til 800 ° C , oksiderer den til palladium (II) oksid PdO. Den sverter litt i en fuktig atmosfære i nærvær av svovel . Dette metallet, satt i form av skum eller i ultradelt form, har den sjeldne kapasiteten til å absorbere opptil 900 ganger sitt eget volum hydrogen ved romtemperatur. Det er sannsynlig at dette er relatert til dannelsen av palladium (II) hydrid (PdH 2), men den kjemiske identiteten til en slik forbindelse er ennå ikke klar. Når palladium har absorbert store mengder hydrogen, øker størrelsen merkbart. Kjemikeren sier at hydrogengassen får Pd-metallet til å skumme og hovne opp.
Arkene av palladiummetall er fullstendig gjennomtrengelig for hydrogen, det samme er arkene eller porøse varme beholdere.
Ved romtemperatur adsorberer palladium svart opptil 1200 ganger volumet av hydrogengass. Denne kjemiske adsorpsjonen er bemerkelsesverdig, selv om de kolloidale løsningene fikser opptil 3000 ekvivalente volumer.
Alle de enkle kroppene i nikkelgruppen har et høyt katalytisk potensial.
Palladiummetall danner assosiasjoner eller legeringer med andre metaller (Ag, Cu, platinoider, etc.), under navnet metallpalladid når det er i flertall.
Dens legeringer med platina, iridium og rodium har stor hardhet. Det er kjent for sine tekniske legeringer med kobber. PdAgCu-legeringer er harde og korrosjonsbestandige.
Palladium brukes til noen få viktige applikasjoner. Den største bruken med mer enn 80% av det globale forbruket i 2018 er inkorporering i katalysatorer for biler, for å begrense utslipp av forurensende stoffer. Palladium brukes også i smykker , odontologi , urmakeri , i blodsukkertester etter stripe, i tennplugger til fly, i produksjon av kirurgiske instrumenter og i kontakter (elektrisk og elektronisk sektor på rundt 15 % av etterspørselen). Palladium finnes også i profesjonelle tverrfløyter . Den kan også brukes i laboratoriet til å dekke prøver og dermed være i stand til å observere dem ved overføringselektronmikroskopi (TEM). Noen kunstfotografer gjør også utskriftene sine på papir sensitiv for lys med platina og palladium; Dette sølvhalogenidalternativet gir bedre kontrastkontroll og eksepsjonell bildestabilitet.
For enkelhets skyld har ingot palladium valutakodene ISO 4217 : XPD og 964. Bare tre andre metaller har slike koder: gull , sølv og platina . Noen stater utsteder prestisje- eller samlermynter i palladium, og dermed understreker Russland sin store historie eller kunst ...
KatalysePalladium brukes som katalysator for kjemisk industri, noen ganger som erstatning for platina (5% av det globale palladiumforbruket). I organisk kjemi brukes palladium (vanligvis 10% dispergert på aktivert karbon : palladium på karbon ) som katalysator for hydrogenering eller dehydrogenering . Et eksempel er oppsprekking av olje . Et stort antall reaksjoner som danner karbon-karbonbindinger , slik som Suzuki-koblingen eller Heck-reaksjonen , blir lettere ved katalyse med palladium og derivater. I tillegg, etter dispersjon på ledende materialer, viser palladium seg å være en utmerket elektrokatalysator for oksidasjon av primære alkoholer i et alkalisk medium .
Palladium er også et polyvalent metall for homogen katalyse . Kombinasjonen av palladium med et bredt utvalg av ligander tillater svært selektive kjemiske transformasjoner.
En studie utført i 2008 viste at palladium er en effektiv katalysator for syntesen av karbonfluorid .
Den nå berømte Lindlar-katalysatoren er basert på palladium.
Men den største forbrukersektoren for palladium er bilindustrien. Palladium brukes faktisk sammen med andre forbindelser (platina og rodium) i katalysatorer for å akselerere transformasjonen av giftige produkter fra forbrenning av brensel ( karbonmonoksid og nitrogenoksider ) til mindre skadelige forbindelser.: CO 2og vann. I 2006 forbrukte denne sektoren 57% av estimert globalt forbruk, og mer enn 80% i 2018. En katalysator inneholder et gjennomsnitt på 3-5 g palladium, mye av det resirkulert ved skroting av kjøretøy.
Palladium er historisk billigere enn platina, men når spekulasjoner i palladium øker, erstatter bilprodusentene det med sin kjemiske fetter, platina. Idesember 2018, har palladium blitt dyrere enn gull. Utvidelsen av elbilparken kan redusere spenningen i forhold til kjøpet av palladium.
ElektroniskDet andre bruksområdet med størst etterspørsel etter palladium er elektronikk og spesielt bruken av den, noen ganger legert med nikkel , til fremstilling av flerlags keramiske kondensatorer og kontakter. Disse kondensatorene finnes i forbrukerelektronikk: mobiltelefoner, datamaskiner, faksmaskiner, kjøretøyelektronikk, etc.
Den brukes også til galvanisering av elektroniske komponenter og loddematerialer.
Elektronikkindustrien forbrukte 1,07 millioner troy unser (33,2 tonn) palladium i 2006, noe som representerer 14% av det globale palladiumforbruket, ifølge en studie av Johnson Matthey .
TeknologierTakket være dens evne til å fange opp hydrogen, brukes palladium som en elektrode i brenselceller . Ved sin konstitusjon viser palladium en variasjon i ledningsevne avhengig av hydrogenhastigheten den absorberer i krystallgitteret.
Den hydrogen diffunderer lett gjennom den oppvarmede palladium, slik at det bidrar til å rense denne gass. Av membranreaktorer med palladium-separasjonsmembraner brukes derfor til produksjon av hydrogen i høy renhet.
I elektrokjemiske studier er det en integrert del av hydrogen-palladium-elektroden . Den palladium (II) klorid , spesielt i dets dihydrat form, kan oksidere store mengder karbonmonoksyd (CO redusering) og brukes i detektorer av karbonmonoksyd. Reaksjonen tilsvarer:
PdCl 2 brunt pulver + H 2 0 flytende vann eller vanndamp (fuktig miljø) + CO lett giftig gass (fra feil oppvarming) → Pd metall delt inn i fine partikler kalt "palladium svart" + 2 HCl syregass lett eller surt i vandig medium + CO 2 karbondioksidPalladium diklorid dihydrat, et lavt smeltende rødbrunt salt, brukes til å lage fine partikler av palladium svart.
Den palladiumhydrid (II) svarer til palladiummetall som inneholder en stor mengde hydrogen i løpet av dens krystall gitter . Ved romtemperatur og atmosfæretrykk kan palladium absorbere opptil 900 ganger volumet av hydrogengass, og prosessen er reversibel . Denne egenskapen studeres mye på grunn av interessen for lagring av hydrogen med tanke på bruk i hydrogenbrenselceller . En bedre forståelse av fenomenene involvert på molekylært nivå kan hjelpe i utformingen av "forbedrede" metallhydrider for lagring av hydrogen. Imidlertid vil lagring utelukkende basert på palladium være for dyrt på grunn av de høye kostnadene for metallet.
TannlegeTannkroner : dette var hovedbruken før katalysatorene kom, i form av forskjellige legeringer med kobber , sølv , gull eller platina, til og med sink . Dette er fortsatt 14% av verdensforbruket.
SmykkerSmykker representerer 5% av verdensforbruket; palladium brukes der for eksempel ved plating i ark eller for fremstilling av hvitt gull som i smykker er en legering av gull, palladium (4 til 5%) og nikkel (nikkel brukes ikke lenger i hvitt gull på grunn av den allergiske risikoen den representerer, er den nå erstattet av en kobber / sølvlegering). Det er en rekke legeringer basert på gull og palladium (med mindre bestanddeler) kvalifisert som hvitt gull av kjemikere eller hvitt gull av gullsmeder. Hvitt gull i sunn fornuft er en legering av gull og palladium som brukes i bladgylling.
FotograferingPalladium (når det var billigere enn platina, dvs. før 13. oktober 2017) ble brukt i fotografering . Det gir varme brune toner mens platinasaltavtrykkene er kjølig grå.
De vanlige oksidasjonstilstandene til palladium er 0, +1, +2 og +4. Selv om noen forbindelser opprinnelig ble antatt å inneholde Pd (III), har ingen bevis noensinne støttet eksistensen av palladium i oksidasjonstilstand +3. Deretter har mange røntgendiffraksjonsstudier vist at disse forbindelsene inneholder en dimer av palladium (II) og palladium (IV) i stedet. Nylig har forbindelser som har en oksidasjonstilstand på +6 blitt syntetisert .
Palladium eksisterer hovedsakelig i oksidasjonsgrad 0, +2 og +4, sistnevnte er ganske sjelden. Et eksempel er heksakloropallat (IV) . Merk at valens II på ingen måte er ionisk, og at tilstand IV er viktig. I motsetning til det som observeres for nikkel, er det ingen enkel ioneform, spesielt enkle monoatomiske kationer. I likhet med Pt er det et stort antall komplekser (ioner, molekyler).
Enkel, myk palladium er reaktiv. Angrep av oksygen eller sterke syrer er, som vi har sett, ganske enkelt. Det reagerer også ganske enkelt med halogener, spesielt når det er varmt ved rundt 500 ° C med fluorgass for å gi palladiumtrifluorid PdF 3, Med den gass klor rød for å gi palladium (II) klorid PdCl 2. Dette sistnevnte ikke-ioniske sammensatte legemet, med lineær makromolekylær struktur og kubisk krystallgitter, oppløses i salpetersyre og utfelles i form av palladium (II) acetat etter tilsetning av eddiksyre . Disse to palladiumsaltene så vel som palladium (II) bromid er reaktive og relativt billige, noe som betyr at de er mye brukt som forløpere i kjemien til palladium. Alle tre er ikke monomerer, kloridet og bromidet må varmes opp under tilbakeløp i acetonitril for å oppnå acetonitrilkomplekser, som er veldig reaktive monomerer.
PdX 2 + 2MeCN→ PdX 2 (MeCN) 2 (X = Cl, Br)Palladium (II) klorid er hovedforløperen til mange andre palladiumbaserte katalysatorer. Den brukes blant annet for fremstilling av heterogene katalysatorer som palladium på bariumsulfat , palladium på karbon og palladium på karbonklorid . Den reagerer med trifenylfosfin i koordinerende løsningsmidler for å gi diklorobis (trifenylfosfin) palladium (II) , en nyttig katalysator som kan dannes in situ .
PdCl 2+ 2PPh 3→ PdCl 2 (PPh 3 ) 2Reduksjonen av dette komplekset med hydrazin (N 2 H 4) med mer trifenylfosfin gir tetrakis (trifenylfosfin) palladium (0) , et av de to viktigste palladium (0) kompleksene.
PdCl 2 (PPh 3 ) 2+ 2PPh 3+ 2,5 N 2 H 4→ Pd (PPh 3 ) 4+ 0,5N 2+ 2N 2 H 5 + Cl -Det andre viktige komplekset av palladium (0), tris (dibenzylidenaceton) dipalladium (0) (Pd 2 (dba) 3), syntetiseres ved reduksjon av natriumheksakloropalladat (IV) i nærvær av dibensylidenaceton .
De aller fleste reaksjoner der palladium fungerer som en katalysator er kjent som palladokatalyserte koblingsreaksjoner . Kjente eksempler er Heck-reaksjonen , Suzuki-reaksjonen eller Stille-reaksjonen . Komplekser som palladium (II) acetat , tetrakis (trifenylfosfin) palladium (0) eller til og med tris (dibenzylidenaceton) dipalladium (0) blir ofte brukt i slike reaksjoner, enten som en katalysator, eller som forløpere til andre katalysatorer. Et plagsomt problem med palladiumkatalyse er risikoen for at disse forbindelsene brytes ned ved høy temperatur for å gi palladiummetall, enten i form av en svart forbindelse ("svart palladium") eller i form av et "speil". »Avsatt på veggene av reaktoren.
Merk, ved siden av PdO-oksidet, sulfid PdSPDF 2 dihalogenider, PdCl 2, PdBr 2, PoI 2og deres mulige hydrater (som PdCl 2 .H 2 O), Eksistensen av palladiumsulfat PdSO 4 eller dens sulfat-dihydrat PdSO 4 0,2 H 2 0, nitrat Pd (NO 3 ) 2, Pd (CN) 2 acetat, palladiumcyanid Pd (CN) 2, palldiumkarbid. Noen av kompleksene innbefatter vann [Pd (H 2 0) 4 ] 2+ , klorider [PdCl 4 ] 2- , ammoniakk [Pd (NH 3 ) 4 ] 2+ , ammoniakk og forskjellige metaller. [Pd (NH 3 ) 2 X 2 ] belastet .
Kjemisk påvisning er noen ganger dyrt, og krever betydelig mengder knappe produkter. Fysiske metoder blir ofte brukt, for eksempel UV-utslippsspektrum og / eller røntgenfluorescens, som noen ganger kan diskriminere med god programvare en blanding av komplekse platinoider på rundt 10 ppm .
Overgangsmetaller blir i økende grad brukt og spredt i miljøet, eksponentielt siden 1980-tallet med katalysatorer. Inntil 2000-tallet så imidlertid ikke ut til toksisitet av palladium, dets økotoksisitet og dets oppførsel i miljøet og metabolismen (bakteriell, sopp, plante, dyr eller menneske) i publiserte studier.
På slutten av 1990-tallet antydet forskjellige indikasjoner at palladium så ut til å være mye mer biokonsentrert enn de andre platinoidene. Mistenker at det begynner å forurense naturlige miljøer og økosystemer. Moldovan og al så for det i en ferskvanns isopod anses å være en god bioindicator ( gråsugge ) og hyppig i elver. De analyserte isopodene inneholdt den, i små, men signifikante mengder (noen få nanogram per gram prøver), så vel som andre platinoider (gjennomsnittlig innhold på 155,4 ± 73,4 nanogram per gram tørrvekt for palladium (Pd), mot 38,0 ± 34,6 ng / g for platina (Pt) og 17,9 ± 12,2 ng / g for rodium (Rh)).
Og i laboratoriet, akkumulerte den samme arten ( A. aquaticus ) for en standardløsning av de tre platinoider, hovedsakelig inneholdt av katalysatorer, med en konsentrasjonsfaktor på 150 for palladium, 85 for platina og bare 7 for ruthenium.
Dens mobilitet og biotilgjengelighet har blitt vurdert fra tid til annen som en del av studier på en mulig bioakkumulering av platinagruppeelementer (Pt, Pd og Rh) som sendes ut i partikkelform av katalysatorer; I likhet med ruthenium har det vist seg å være mer mobil enn platina i vannmiljøet (Rauch et al., 2000, sitert av IRSN).
Spesielt Palladium er mer og mer tilstede i støvet fra veitunneler , deretter utvaskes med vann eller føres bort i luften (opptil flere titalls pikogram per kubikkmeter målt i Østerrike, med klare sesongvariasjoner).
Palladium er ganske sjelden som bevist av klarken på 0,015 ppm i jordskorpen.
Det finnes naturlig som et findelt metall, noen ganger satt inn i innfødt platina , i grunnleggende bergarter eller i små granulære masser. Det viktigste mineralet er stibiopalladinitt (Pd 5 Sb 2). Elementet er assosiert med platina i de fleste malmer. I tillegg til platina- eller platinoidgruver og placeringer, finnes det også i nikkel- og kobbergruver.
Palladium kan også finnes i de sjeldne mineralene coopérite og polaritet (in) .
Verdensproduksjonen er delt mellom Russland, Sør-Afrika og Nord-Amerika ( USA og Canada ).
I 2011 utgjorde den 267 t , med 46% for Russland , 35% for Sør-Afrika og 15% for Nord-Amerika. . Kravet er ikke dekket helt på noen år. Tidlig på 2000-tallet kom mer enn 70% av produksjonen fra biprodukter fra russiske nikkelfabrikker, særlig i Norilsk ( Russland ). I 1990 var verdensproduksjonen bare 110 t .
Palladium kan bli funnet som et fritt metall legert med gull og andre platinagruppmetaller i gullgruveforekomster i Ural , Australia , Etiopia , Nord- og Sør-Amerika . Imidlertid spiller disse avsetningene bare en mindre rolle i produksjonen av palladium. De viktigste forekomster for handel med palladium er nikkel - kobberforekomster i Sudbury-bassenget i Ontario og Norilsk-Talnakh- forekomster i Sibir . Det andre store platinagruppemetallavsetningen arkiverer Merensky Reef (i) en del av det magmatiske komplekset av Bushveld i Sør-Afrika . Den Stillwater vulkanske komplekset (i) i Montana og Roby deponering av magmatisk kompleks Lac des Iles (i) er de to andre kilder til palladium i Canada og USA.
Palladium produseres også i kjernefysiske fisjonreaktorer og kan ekstraheres fra brukt kjernebrensel selv om den produserte mengden er minimal.
Palladium er notert i amerikanske dollar per unse på London Specialised Precious Metals Exchange, spesielt Pt- og Pd-markedet, på engelsk "London Platinum and Palladium Market" forkortet LPPM.
Prisen er veldig variabel fordi den er nært knyttet til industriell aktivitet. På det høyeste iJanuar 2001på over $ 1000 per unse , falt den til $ 150 per unseapril 2003. Den klatret tilbake til $ 480 per unseApril 2008og avsluttet 2008 rundt $ 175 / unse før den steg betydelig for å nå en topp på $ 850 / unse i 2010: siden den gang ser prisen ut til å stabilisere seg rundt $ 550 / unse (2014-2015), med en nedadgående trend.
Når 2000 nærmer seg, har Russlands tilførsel av palladium på verdensmarkedet flere ganger blitt forsinket og forstyrret, av politiske grunner ble det ikke gitt eksportkvoter i tide. Den påfølgende markedspanikken drev prisen på palladium til rekordhøye 36.000 euro per kilo26. januar 2001. På dette tidspunktet lagde Ford Motor Company , som fryktet følgene av en mulig mangel på palladium på bilproduksjonen, kolossale mengder metall til en overkommelig pris (det meste av palladium brukes til katalysatorer i bransjen). 'Bilindustri). Da prisene falt tidlig i 2001, tapte Ford nesten 1 milliard dollar. Verdens etterspørsel etter palladium økte fra 100 tonn per år i 1990 til nesten 300 tonn per år i 2000. Å vite at den globale gruveproduksjonen var 222 tonn i 2006 ifølge USGS-data.
“19. Ruthenium, osmium, rodium, iridium, palladium, platina; 20.1. Metalllegeringer; 20.2. Metalllegeringer (forts.); 20.3 Metalllegeringer (forts.) "
(merknad BnF n o FRBNF37229023 )1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 1. 3 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | ||||||||||||||||
1 | H | Hei | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Være | B | VS | IKKE | O | F | Født | |||||||||||||||||||||||||
3 | Ikke relevant | Mg | Al | Ja | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Den | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Eller | Cu | Zn | Ga | Ge | Ess | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5 | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | I | Sn | Sb | Du | Jeg | Xe | |||||||||||||||
6 | Cs | Ba | De | Dette | Pr | Nd | Pm | Sm | Hadde | Gd | Tb | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Lese | Hf | Din | W | Re | Bein | Ir | Pt | På | Hg | Tl | Pb | Bi | Po | På | Rn | |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Kunne | Er | Cm | Bk | Jf | Er | Fm | Md | Nei | Lr | Rf | Db | Sg | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8 | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Alkali- metaller |
Alkalisk jord |
Lanthanides |
Overgangs metaller |
Dårlige metaller |
metall loids |
Ikke- metaller |
halogen gener |
Noble gasser |
Varer uklassifisert |
Actinides | |||||||||
Superaktinider |