Palladium – un métal nommé d’après une météorite

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Palladium – un métal nommé d’après une météorite
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Le palladium a été découvert et entré dans le tableau périodique en 1803.

A la fin du 18e et au début du 19e siècle, les découvertes sont nombreuses dans le monde scientifique. La chimie ne fait pas exception.

Le découvreur du précieux palladium était William Wollaston, un médecin et scientifique anglais, une personne capable et confiante qui ne tolère pas la routine et la stagnation. En tant que personne avec une pensée hors des sentiers battus, il a mis en place la production de verrerie spéciale qui était nécessaire pour son laboratoire.

La matière première des récipients était du métal brut, dans lequel il y avait des impuretés d’or et de mercure. Une fois de plus, en purifiant la matière et en dissolvant le métal dans l’eau régale, Wollaston découvrit un caillot de couleur argent noble. L’idée qu’il pourrait s’agir d’un élément inconnu de la science l’a incité à poursuivre ses recherches sur ce métal. Un an plus tard, après de nombreuses expériences et réactions, un lingot à part entière de précieux palladium a été isolé.

L’origine du nom noble

William Wollaston a nommé le métal d’après l’astéroïde récemment découvert Pallas. Ce corps céleste a été découvert un an avant la découverte du métal précieux en 1802 par l’astronome allemand Olbers.

Palladium
Image: Roberto Junior | Dreamstime

L’astronome a nommé le nouveau corps céleste en l’honneur de la légendaire image en bois de Pallas Athéna. Selon la mythologie grecque antique, après le vol de Pallas par Ulysse et Diomède, Troie est tombée.

Être dans la nature. La rareté est sa vertu

L’un des éléments les plus rares de la planète Terre. Il appartient au groupe des métaux du platine, la majeure partie est concentrée au centre du noyau de la planète.

Il se produit naturellement dans la nature sous forme d’allopalladium. Mais c’est rare. Le métal noble se trouve souvent sous forme d’alliages avec d’autres éléments. Il existe environ 30 connexions possibles.

Propriétés du palladium

Propriétés physiques

Le palladium est un métal de transition. Dans des conditions normales, il forme des cristaux blanc argenté avec un système cubique, groupe d’espace Fm3m, paramètres de cellule a = 0,38902 nm, Z = 4, type structural du cuivre.

Le métal pur est ductile. Du cobalt, du nickel et du rhodium sont ajoutés pour augmenter la dureté. Le palladium ne se dissout pas dans l’eau.

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Le point de fusion est de 1554 °C. Point d’ébullition autour de 2940 °C. La chaleur de fusion est de 16,7 kJ/mol. La chaleur de vaporisation est de 353 kJ/mol.

Le métal absorbe activement l’hydrogène, formant des solutions solides.

Propriétés chimiques

Le palladium précieux est le plus réactif des métaux du platine. Ne réagit pas avec l’eau, les acides dilués, les alcalis, les solutions d’ammoniaque. Réagit avec les acides sulfurique et nitrique concentrés chauds, contrairement aux autres métaux du platine. Peut être mis en solution par dissolution anodique dans l’acide chlorhydrique.

A température ambiante, il réagit avec l’eau régale, le chlore humide et le brome. Lorsqu’il est chauffé, il réagit avec le fluor, le soufre, le sélénium, le tellure, l’arsenic et le silicium. Il s’oxyde lorsqu’il est fusionné avec de l’hydrosulfate de potassium et interagit également avec une masse fondue de peroxyde de sodium.

Isotopes

Le palladium naturel a six isotopes stables. L’isotope radioactif artificiel ayant la plus longue durée de vie est le 107Pd (T1/2 7 106 ans).

Certains isotopes du palladium se forment activement sous forme de fragments de fission d’uranium et de plutonium; Ainsi, le combustible irradié des réacteurs modernes à taux de combustion de 3 % contient 0,15 % de palladium.

Méthode de production des métaux du groupe du platine

Le métal précieux du groupe du platine est obtenu en traitant des minerais de sulfure de nickel, d’argent et de cuivre. Une partie du palladium est obtenue par recyclage de matières premières secondaires. Cela représente environ 10% du métal total.

Palladium
Image: Roberto Junior | Dreamstime

L’obtention de palladium à partir d’eau régale n’a pas changé depuis sa découverte. Les métaux précieux sont précipités, on obtient de la poudre de palladium qui est ensuite refondue et réduite. À partir de sels de palladium, on obtient du noir de palladium – une poudre finement cristalline de palladium.

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En outre, le métal précieux peut être obtenu par électrodéposition à partir d’électrolytes acides nitrites et phosphates.

Applications palladiées

Métal comme catalyseur

L’utilisation du platine métal comme catalyseur est indéniable – ils sont largement utilisés dans l’industrie du raffinage du pétrole pour le craquage du pétrole. Le palladium est également utilisé pour hydrogéner les graisses. L’avantage irremplaçable du chlorure de palladium sous forme de catalyseur se manifeste par la détection de quantités micrométriques de monoxyde de carbone dans l’air ou les mélanges gazeux.

Purification de l’hydrogène

Les membranes de palladium sont utilisées pour la purification en profondeur de l’hydrogène. Cela est dû au fait que l’hydrogène diffuse bien sous l’influence de cet alliage métallique.

Galvanoplastie

L’utilisation du palladium dans l’industrie est assez large. L’une des principales directions dans ce domaine est la galvanoplastie. Un alliage de chlorure de palladium est utilisé comme agent d’activation dans le placage galvanique des diélectriques. Le métal est capable de déposer du cuivre sur la surface des stratifiés dans la production de cartes de circuits imprimés en électronique.

Contacts électriques

En raison de ses propriétés, le champ d’application du palladium dans l’industrie électronique est beaucoup plus large que celui de l’argent et d’autres métaux précieux. Le métal et les alliages à base de celui-ci sont utilisés comme revêtements, qui doivent être résistants aux sulfures.

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L’utilisation répandue du palladium est également indiquée par les domaines des communications radio, de la radiodiffusion et de la télévision. L’alliage noble est utilisé dans la production de reochords, qui sont utilisés dans la technologie militaire et aérospatiale.

Dans les bijoux et la monnaie

L’or change de couleur du jaune à l’argent noble grâce au métal du groupe du platine. Même 1 % de palladium peut changer la teinte de l’or. C’est lui qui agit comme composant principal dans les bijoux en or « blanc ».

Palladium
Image: Remigiusz Gora | Dreamstime

En outre, les pièces d’éditions et de circulations limitées sont produites à partir d’un alliage de palladium et d’argent.

Intéressant ! En Fédération de Russie, en 1989, une pièce commémorative d’une valeur nominale de 25 roubles a été émise. La pièce représente Ivan III. La pièce a été coulée à partir du palladium 999 le plus pur.

Le palladium en médecine – il peut guérir

Les applications du métal noble et des alliages à base de celui-ci en médecine sont très larges. Le palladium est utilisé dans la fabrication d’instruments médicaux. Il est également utilisé dans la fabrication de prothèses dentaires et d’implants. À petites doses, le métal est même utilisé pour traiter le cancer.

Autres applications du palladium

  • Les propriétés du palladium mettent en évidence un large éventail d’applications. Ce métal a trouvé sa nécessité dans la production d’ustensiles et de pièces métalliques, qui doivent être résistants à la corrosion.
  • Il est largement utilisé comme l’un des éléments dans la fusion des tuyaux de distillation, des récipients, des pièces de pompe.
  • Le palladium empêche la formation d’étincelles sur les contacts électriques pendant le soudage.

Indicateurs de production et de consommation

Les plus grands gisements de métaux précieux dans la nature sont situés dans la Fédération de Russie (Norilsk et Talnakh). L’exploitation minière du palladium dans ces lieux a été établie depuis la découverte de l’élément. De petits gisements se trouvent en Afrique du Sud (Transvaal), aux États-Unis (Alaska), au Canada et en Colombie.

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Au cours de l’année écoulée, l’extraction de palladium dans le monde a atteint 270 tonnes. La Russie reste le leader mondial de la production et de l’approvisionnement en métal. En moyenne, environ 150 tonnes y sont extraites chaque année. L’Afrique du Sud occupe la deuxième place et la production de métal dans ce pays atteint 85 tonnes par an. L’Amérique et d’autres pays sont loin derrière ces chiffres.

Intéressant ! En 1922, la raffinerie d’État a produit le premier lot de palladium raffiné russe. Cela a donné lieu à la production industrielle de palladium en Fédération de Russie.
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