Palladium werd ontdekt en opgenomen in het periodiek systeem in 1803.
Eind 18e en begin 19e eeuw waren er veel ontdekkingen in de wetenschappelijke wereld. Chemie is geen uitzondering.
De grondstof voor de vaten was ruw metaal, waarin zich onzuiverheden van goud en kwik bevonden. Nogmaals, terwijl hij het materiaal zuiverde en het metaal oploste in koningswater, ontdekte Wollaston een stolsel van edele zilveren kleur. Het idee dat dit een voor de wetenschap onbekend element zou kunnen zijn, bracht hem ertoe om dit metaal verder te onderzoeken. Een jaar later, na vele experimenten en reacties, werd een volwaardige staaf kostbaar palladium geïsoleerd.
De oorsprong van de adellijke naam
William Wollaston noemde het metaal naar de nieuw ontdekte asteroïde Pallas. Dit hemellichaam werd een jaar voor de ontdekking van het edelmetaal in 1802 ontdekt door de Duitse astronoom Olbers.
De astronoom noemde het nieuwe hemellichaam ter ere van het legendarische houten beeld van Pallas Athena. Volgens de oude Griekse mythologie viel Troje na de diefstal van Pallas door Odysseus en Diomedes.
In de natuur zijn. Zeldzaamheid is zijn deugd
Een van de zeldzaamste elementen op planeet Aarde. Het behoort tot de groep van platinametalen, het meeste is geconcentreerd in het centrum van de kern van de planeet.
Het komt van nature in de natuur voor als allopalladium. Maar dit is zeldzaam. Het edele metaal wordt vaak gevonden in de vorm van legeringen met andere elementen. Er zijn ongeveer 30 van dergelijke mogelijke verbindingen.
Palladium eigenschappen
Fysieke eigenschappen
Palladium is een overgangsmetaal. Onder normale omstandigheden vormt het zilverwitte kristallen met een kubisch systeem, ruimtegroep Fm3m, celparameters a = 0,38902 nm, Z = 4, structureel type koper.
Zuiver metaal is ductiel. Kobalt, nikkel en rhodium worden toegevoegd om de hardheid te verhogen. Palladium lost niet op in water.
Het smeltpunt is 1554 °C. Kookpunt rond 2940 °C. De smeltwarmte is 16,7 kJ/mol. De verdampingswarmte is 353 kJ/mol.
Het metaal absorbeert actief waterstof en vormt vaste oplossingen.
Chemische eigenschappen
Edel palladium is het meest reactieve van de platinametalen. Reageert niet met water, verdunde zuren, basen, ammoniakoplossing. Reageert met hete geconcentreerde zwavel- en salpeterzuren, in tegenstelling tot andere platinametalen. Kan in oplossing worden gebracht door anodisch oplossen in zoutzuur.
Bij kamertemperatuur reageert het met koningswater, nat chloor en broom. Bij verhitting reageert het met fluor, zwavel, selenium, tellurium, arseen en silicium. Het oxideert wanneer het wordt gefuseerd met kaliumhydrosulfaat en gaat ook een interactie aan met een smelt van natriumperoxide.
Isotopen
Natuurlijk palladium heeft zes stabiele isotopen. De langstlevende kunstmatige radioactieve isotoop is 107Pd (T1/2 7 106 jaar).
Sommige isotopen van palladium worden actief gevormd als splijtingsfragmenten van uranium en plutonium; Zo bevat de bestraalde splijtstof van moderne reactoren met een verbranding van 3% 0,15% palladium.
Metaalproductiemethode uit de Platinum-groep
Het edelmetaal van de platinagroep wordt verkregen door de verwerking van nikkel-, zilver- en kopersulfide-ertsen. Een deel van het palladium wordt verkregen door secundaire grondstoffen te recyclen. Dit is ongeveer 10% van het totale metaal.
Het verkrijgen van palladium uit koningswater is niet veranderd sinds de ontdekking ervan. Edelmetalen worden neergeslagen, palladiumpoeder wordt verkregen, dat vervolgens wordt omgesmolten en verkleind. Van palladiumzouten wordt palladiumzwart verkregen – een fijn kristallijn poeder van palladium.
Ook kan het edelmetaal worden verkregen door elektrolytische afzetting uit nitriet- en fosfaatzuurelektrolyten.
Palladium-toepassingen
Metaal als katalysator
Het gebruik van platinametaal als katalysator valt niet te ontkennen – ze worden veel gebruikt in de olieraffinage-industrie voor het kraken van olie. Palladium wordt ook gebruikt om vetten te hydrogeneren. Het onvervangbare voordeel van palladiumchloride in de vorm van een katalysator komt tot uiting in de detectie van micronhoeveelheden koolmonoxide in lucht- of gasmengsels.
Waterstofzuivering
Palladiummembranen worden gebruikt voor diepe zuivering van waterstof. Dit komt doordat waterstof goed diffundeert onder invloed van deze metaallegering.
Galvaniseren
Het gebruik van palladium in de industrie is vrij breed. Een van de belangrijkste richtingen op dit gebied is galvaniseren. Een legering van palladiumchloride wordt gebruikt als activeringsmiddel bij het galvanisch plateren van diëlektrica. Het metaal kan koper afzetten op het oppervlak van laminaten bij de productie van printplaten in elektronica.
Elektrische contacten
Door zijn eigenschappen is het toepassingsgebied van palladium in de elektronica-industrie veel breder dan dat van zilver en andere edelmetalen. Metaal en daarop gebaseerde legeringen worden gebruikt als coatings, die bestand moeten zijn tegen sulfiden.
Het wijdverbreide gebruik van palladium wordt ook aangegeven op het gebied van radiocommunicatie, omroep en televisie. De edele legering wordt gebruikt bij de productie van reochords, die worden gebruikt in militaire en ruimtevaarttechnologie.
In sieraden en munten
Goud verandert van kleur van geel naar edel zilver dankzij het metaal uit de platinagroep. Zelfs 1% palladium kan de tint van goud veranderen. Hij is het die fungeert als het hoofdbestanddeel van sieraden gemaakt van “wit” goud.
Ook worden munten van beperkte oplagen en circulaties geproduceerd uit een legering van palladium en zilver.
Palladium in de geneeskunde – het kan genezen
De toepassingen van het edelmetaal en daarop gebaseerde legeringen in de geneeskunde zijn zeer breed. Palladium wordt gebruikt bij de vervaardiging van medische instrumenten. Het wordt ook gebruikt bij de vervaardiging van kunstgebitten en implantaten. In kleine doses wordt het metaal zelfs gebruikt om kanker te behandelen.
Andere toepassingen van palladium
- De eigenschappen van palladium benadrukken een breed scala aan toepassingen. Dit metaal heeft zijn noodzaak gevonden bij de productie van gebruiksvoorwerpen en metalen onderdelen, die bestand moeten zijn tegen corrosie.
- Het wordt veel gebruikt als een van de elementen bij het smelten van destillatiepijpen, vaten, pomponderdelen.
- Palladium voorkomt vonken op elektrische contacten tijdens het lassen.
Indicatoren van productie en consumptie
De grootste afzettingen van het edelmetaal in de natuur bevinden zich in de Russische Federatie (Norilsk en Talnakh). De winning van palladium op deze plaatsen is begonnen sinds de ontdekking van het element. Kleine afzettingen zijn te vinden in Zuid-Afrika (Transvaal), de VS (Alaska), Canada en Colombia.
In het afgelopen jaar heeft de palladiumwinning in de wereld 270 ton bereikt. Rusland blijft de wereldleider in de productie en levering van metaal. Gemiddeld wordt daar jaarlijks zo’n 150 ton gedolven. Zuid-Afrika staat op de tweede plaats en de metaalproductie in dit land bereikt 85 ton per jaar. Amerika en andere landen lopen ver achter op deze cijfers.
