Λάβετε πληροφορίες σχετικά με τις ιδιότητες, τα χαρακτηριστικά και τις εφαρμογές του μετάλλου
Το παλλάδιο είναι ένα μαλακό, σπάνιο, αργυρόλευκο μέταλλο που αποτιμάται για τις καταλυτικές του ιδιότητες και μοιράζεται πολλά από τα χαρακτηριστικά που είναι κοινά για το μέταλλο της ομάδας πλατίνας (PGM), όπως ένα σχετικά υψηλό σημείο τήξης και υψηλή πυκνότητα. Αν και υψηλή για ένα μέταλλο, το σημείο τήξης και η πυκνότητα του παλλαδίου είναι το χαμηλότερο από τα PGMs.
Ιδιότητες:
- Ατομικό σύμβολο: Pd
- Ατομικός αριθμός: 46
- Στοιχείο Κατηγορία: μεταβατικό μέταλλο
- Πυκνότητα: 12,02 g / cm3
- Σημείο τήξης: 2830 ° F (1554 ° C)
- Σημείο ζέσεως: 5365 ° F (2963 ° C)
- Hardness του Moh: 4,75
Χαρακτηριστικά
Το παλλάδιο, όπως και η πλατίνα , είναι πολύ ανθεκτικό σε οξείδωση και διάβρωση και έχει εξαιρετικές καταλυτικές ιδιότητες. Αυτό οφείλεται κυρίως στο γεγονός ότι το παλλάδιο έχει μια ανώμαλη και εκπληκτική ικανότητα να απορροφά το αέριο υδρογόνου με ρυθμό 900 φορές το δικό του όγκο. Μαλακό και εύπλαστο όταν αναδιατάσσεται , το παλλάδιο αυξάνεται με αντοχή και σκληρότητα κατά την ανόπτηση εν ψυχρώ. Το παλλάδιο είναι επίσης χημικά σταθερό και αγώγιμο, καθιστώντας το χρήσιμο για εφαρμογές στη βιομηχανία ηλεκτρονικών.
Η ιστορία
Το 1803, ο William Hyde Wollaston κατάφερε να απομονώνει το παλλάδιο από άλλα PGMs διαλύοντας το μετάλλευμα λευκοχρύσου στο μείγμα υδρογόνου (υδροχλωρικό και νιτρικό οξύ) μαζί με χλωριούχο αμμώνιο και σίδηρο . Ωστόσο, δεν υπήρχαν εμπορικές εφαρμογές για το παλλάδιο μέχρι τον 20ό αιώνα.
Μία από τις πρώτες μοναδικές εφαρμογές για παλλάδιο, η οποία συνεχίζεται, ήταν η ανάπτυξη φωτογραφικών εκτυπώσεων.
Η διαδικασία, γνωστή ως «πλατινότυπος», η οποία μπορεί να χρησιμοποιήσει πλατίνα ή παλλάδιο, χρησιμοποιήθηκε ήδη από τα τέλη του 18ου αιώνα.
Αλλά το παλλάδιο, όπως όλα τα PGMs, παρεμποδίστηκε από τη σπανιότητα και την υψηλή τιμή του. Αυτό άρχισε να αλλάζει μετά την ανακάλυψη μεγάλων καταστημάτων των μετάλλων που ανακαλύφθηκαν στη Νότιο Αφρική τη δεκαετία του 1920 και τον Καναδά τη δεκαετία του 1930.
Λίγο αργότερα, το παλλάδιο και η πλατίνα άρχισαν να χρησιμοποιούνται στα οδοντικά κράματα .
Μέχρι τη δεκαετία του 1960, η έρευνα σχετικά με τις καταλυτικές ιδιότητες του λευκοχρύσου και του παλλαδίου είχε ως αποτέλεσμα νέες εφαρμογές στη χημική επεξεργασία, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής πολυεστέρα και ρωγμών καυσίμων.
Η μεγαλύτερη σημαντική ανακάλυψη για το παλλάδιο, ωστόσο, ήρθε στη δεκαετία του 1970 όταν εφαρμόστηκαν πρότυπα για τις εκπομπές αυτοκινήτων στις ΗΠΑ. Η ζήτηση για παλλάδιο αυξήθηκε δραματικά. Η ικανότητα του παλλαδίου να απορροφά μονοξείδιο του άνθρακα και να καθαρίζει το υδρογόνο το καθιστούσε αναπόσπαστο για τους καταλυτικούς μετατροπείς αυτοκινήτων.
Το αυξανόμενο ενδιαφέρον για το παλλάδιο ως επενδυτικό εργαλείο οδήγησε επίσης σε συναλλαγματικά χρηματιστήρια τα οποία υποστηρίζονται από φυσικό παλλάδιο και διαπραγματεύονται στα χρηματιστήρια του Λονδίνου και της Νέας Υόρκης. Τα συμβόλαια μελλοντικής εκπλήρωσης του Palladium διαπραγματεύονται στο Χρηματιστήριο Εμπορευμάτων της Νέας Υόρκης και τα ράβδους παλλαδίου είναι επίσης ένα από τα τέσσερα μόνο μέταλλα που έχουν κωδικό νομίσματος ISO (τα άλλα είναι χρυσός, ασήμι και πλατίνα).
Παραγωγή
Το παλλάδιο βρίσκεται πάντα δίπλα σε άλλα PGM. Τα PMGs απαντώνται φυσιολογικά σε κοιτάσματα πλακών που βρίσκονται σε βράχους όπως ο νουνίτης, ο χρωμίτης και ο νορίτης. Στο συγκρότημα Bushveld της Νότιας Αφρικής και σε περιορισμένο αριθμό άλλων σωμάτων μετάλλων, τα PGMs εμφανίζονται σε επαρκείς ποσότητες, ώστε να καταστεί οικονομικό να εξαχθούν αποκλειστικά αυτά τα μέταλλα. ενώ στο καταφύγιο της Norilsk της Ρωσίας και του Sudbury του Καναδά, το παλλάδιο και άλλα PGM εξάγονται ως υποπροϊόντα νικελίου και χαλκού .
Παλλάδιο που περιέχει μεταλλεύματα πρώτα συνθλίβονται και βυθίζονται σε ένα αντιδραστήριο που περιέχει νερό. μια διαδικασία γνωστή ως «επίπλευση αφρού».
Εφαρμογές
Οι παγκόσμιες πωλήσεις παλλαδίου υπολογίστηκαν γύρω στα 300.000 κιλά (660.000 λίβρες) το 2010. Οι αυτοκαταλύτες είναι η μεγαλύτερη εφαρμογή για το μέταλλο, που αντιπροσωπεύει περίπου το 57% της χρήσης παλλαδίου το 2010.
Άλλες μείζονες τελικές χρήσεις για το παλλάδιο περιλαμβάνουν (κατά προσέγγιση ποσοστό συνολικής χρήσης):
- ηλεκτρονικός τομέας (15%)
- επενδύσεις (11%)
- κοσμήματα (6,5%)
- τα οδοντικά κράματα (6%)
- χημικές ουσίες (4%).
Κάποιοι εκτιμούν ότι ο αριθμός των επιχειρησιακών αυτοκινήτων παγκοσμίως θα είναι περίπου 450 εκατομμύρια. Οι όλο και πιο αυστηροί έλεγχοι εκπομπών βασίζονται σε αυτοκαταλύτες για τη μείωση του μονοξειδίου του άνθρακα, του διοξειδίου του θείου και των υδρογονανθράκων. Το παλλάδιο παίζει σημαντικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία με την οξείδωση του άνθρακα προτού εξαντληθεί.
Το παλλάδιο χρησιμοποιείται κυρίως σε ηλεκτρονικά μέσα σε κεραμικούς πυκνωτές πολλαπλών στρώσεων (MLCC), το οποίο βοηθά στον έλεγχο της ροής ρεύματος σε διάφορα μέρη ενός κυκλώματος, αποθηκεύοντας και απελευθερώνοντας τη φόρτιση, όπως απαιτείται. Τα MLCC συχνά κατασκευάζονται με χρήση παλλαδίου ή κράματος παλλαδίου και αργύρου. Μικρότερες ποσότητες παλλαδίου χρησιμοποιούνται σε υβριδικά ολοκληρωμένα κυκλώματα και ως υλικό επιμετάλλωσης.
Η χρήση παλλαδίου στην οδοντιατρική βιομηχανία είναι ένα σχετικά νέο φαινόμενο και τείνει να κυμαίνεται ανάλογα με τη σχετική τιμή του χρυσού, της πλατίνας και του παλλαδίου. Το παλλάδιο είναι κράμα χρυσού ή αργύρου, χαλκού και ψευδαργύρου για το σχηματισμό οδοντικών ενθέτων, κορωνών και γεφυρών. Η συμπερίληψη των PGMs είναι να αυξηθεί η αντοχή και η ανθεκτικότητα ενώ παραμένουν μαλακές .
Το παλλάδιο μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως οικονομικό υποκατάστατο της πλατίνας σε καταλύτες που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή μιας ποικιλίας χημικών ουσιών, συγκεκριμένα χρωμάτων, συγκολλητικών ουσιών, ινών και επικαλύψεων. Οι γάζες απορροής παλλαδίου, οι οποίες αποτελούνται από λεπτό συρμάτινο πλέγμα, ρέουν αέριο φίλτρου και χρησιμοποιούνται για την παραγωγή νιτρικού οξέος.
Άλλες χρήσεις για το παλλάδιο βρίσκονται:
- Κύτταρα καυσίμου (απορρόφηση υδρογόνου)
- Παραγωγή καυσίμου αιθανόλης (διαδικασία Wacker)
- Νομίσματα
- Διύλιση πετρελαίου (καταλυτική αναμόρφωση και υδροεπεξεργασία)
- Πολυεστέρας (στην παραγωγή καθαρού τερεφθαλικού οξέος, ΡΤΑ)
- Φωτογραφία (Διαδικασία πλατινοτύπου)
- Επεξεργασία νερού
- Ιατρική (παλλάδιο -103)
Πηγές:
Η βάση δεδομένων PGM. Johnson Matthey plc. http://www.pgmdatabase.com/jmpgm/index.jsp
Η Διεθνής Ένωση Μέταλλας της Ομάδας Platinum (IPA).
http://www.ipa-news.com/
Η Γεωλογική Έρευνα των ΗΠΑ. Ετήσιο Βιβλίο Ορυκτών: Μέταλλα της Ομάδας Platinum (2010) και Περίληψη Ορυκτών Βασικών Προϊόντων (2012).
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/
Stillwater Palladium. Παλλάδιο: Μέταλλο του 21ου αιώνα .
http://www.stillwaterpalladium.com/index.html
Ακολουθήστε το Terence στο Google+