Pallad został odkryty i wpisany do układu okresowego pierwiastków w 1803 roku.
Pod koniec XVIII i na początku XIX wieku w świecie naukowym dokonano wielu odkryć. Chemia nie jest wyjątkiem.
Surowcem na naczynia był surowy metal, w którym znajdowały się domieszki złota i rtęci. Po raz kolejny, podczas oczyszczania materiału i rozpuszczania metalu w wodzie królewskiej, Wollaston odkrył skrzep o szlachetnym, srebrnym kolorze. Myśl, że może to być pierwiastek nieznany nauce, skłoniła go do dalszych badań nad tym metalem. Rok później, po wielu eksperymentach i reakcjach, wyizolowano pełnoprawną sztabkę szlachetnego palladu.
Pochodzenie imienia szlacheckiego
William Wollaston nazwał metal na cześć nowo odkrytej asteroidy Pallas. To ciało niebieskie zostało odkryte rok przed odkryciem szlachetnego metalu w 1802 roku przez niemieckiego astronoma Olbersa.
Astronom nazwał nowe ciało niebieskie na cześć legendarnego drewnianego wizerunku Pallas Ateny. Według starożytnej mitologii greckiej, po kradzieży Pallasa przez Odyseusza i Diomedesa, Troja upadła.
Być na łonie natury. Jego zaletą jest rzadkość
Jeden z najrzadszych pierwiastków na planecie Ziemia. Należy do grupy platynowców, większość koncentruje się w centrum jądra planety.
Występuje naturalnie w przyrodzie jako allopallad. Ale to jest rzadkie. Metal szlachetny często występuje w postaci stopów z innymi pierwiastkami. Takich możliwych połączeń jest około 30.
Właściwości palladu
Właściwości fizyczne
Pallad jest metalem przejściowym. W normalnych warunkach tworzy srebrzystobiałe kryształy o układzie sześciennym, grupa przestrzenna Fm3m, parametry ogniwa a = 0,38902 nm, Z = 4, typ strukturalny miedzi.
Czysty metal jest plastyczny. Kobalt, nikiel i rod są dodawane w celu zwiększenia twardości. Pallad nie rozpuszcza się w wodzie.
Temperatura topnienia wynosi 1554°C. Temperatura wrzenia około 2940 °C. Ciepło topnienia wynosi 16,7 kJ/mol. Ciepło parowania wynosi 353 kJ/mol.
Metal aktywnie absorbuje wodór, tworząc stałe roztwory.
Właściwości chemiczne
Drogocenny pallad jest najbardziej reaktywnym z platynowców. Nie reaguje z wodą, rozcieńczonymi kwasami, zasadami, roztworem amoniaku. Reaguje z gorącym stężonym kwasem siarkowym i azotowym, w przeciwieństwie do innych platynowców. Można go rozpuścić w roztworze anodowym w kwasie chlorowodorowym.
W temperaturze pokojowej reaguje z wodą królewską, mokrym chlorem i bromem. Po podgrzaniu reaguje z fluorem, siarką, selenem, tellurem, arsenem i krzemem. Utlenia się po stopieniu z wodorosiarczanem potasu, a także oddziałuje ze stopionym nadtlenkiem sodu.
Izotopy
Naturalny pallad ma sześć stabilnych izotopów. Najdłużej żyjącym sztucznym izotopem promieniotwórczym jest 107Pd (T1/2 7 106 lat).
Niektóre izotopy palladu powstają aktywnie jako fragmenty rozszczepienia uranu i plutonu; Tak więc napromieniowane paliwo nowoczesnych reaktorów o wypaleniu 3% zawiera 0,15% palladu.
Metoda produkcji metali z grupy platynowców
Metal szlachetny z grupy platynowców otrzymuje się przez przeróbkę rud siarczkowych niklu, srebra i miedzi. Część palladu pozyskiwana jest z recyklingu surowców wtórnych. Stanowi to około 10% całkowitego metalu.
Pozyskiwanie palladu z wody królewskiej nie zmieniło się od czasu jego odkrycia. Wytrącają się metale szlachetne, otrzymuje się proszek palladu, który następnie przetapia się i redukuje. Z soli palladu otrzymuje się czerń palladową – drobnokrystaliczny proszek palladu.
Ponadto metal szlachetny można otrzymać przez osadzanie elektrolityczne z elektrolitów azotynowych i fosforanowych.
Zastosowania palladowe
Metal jako katalizator
Zastosowanie metalicznej platyny jako katalizatora jest niezaprzeczalne – są one szeroko stosowane w przemyśle rafineryjnym do krakingu ropy naftowej. Pallad jest również używany do uwodorniania tłuszczów. Niezastąpiona zaleta chlorku palladu w postaci katalizatora przejawia się w wykrywaniu mikronowych ilości tlenku węgla w powietrzu lub mieszaninach gazowych.
Oczyszczanie wodorem
Membrany palladowe służą do głębokiego oczyszczania wodoru. Wynika to z faktu, że wodór dobrze dyfunduje pod wpływem tego stopu metalu.
Galwanizacja
Zastosowanie palladu w przemyśle jest dość szerokie. Jednym z głównych kierunków w tej dziedzinie jest galwanizacja. Stop chlorku palladu jest stosowany jako środek aktywujący w galwanicznym powlekaniu dielektryków. Metal może osadzać miedź na powierzchni laminatów w produkcji płytek drukowanych w elektronice.
Styki elektryczne
Ze względu na swoje właściwości pole zastosowania palladu w przemyśle elektronicznym jest znacznie szersze niż srebro i inne metale szlachetne. Jako powłoki stosuje się metal i stopy na jego bazie, które muszą być odporne na działanie siarczków.
Na powszechne stosowanie palladu wskazują również obszary łączności radiowej, radiofonii i telewizji. Szlachetny stop wykorzystywany jest do produkcji reochordów, które znajdują zastosowanie w technice wojskowej i lotniczej.
W biżuterii i monetach
Złoto zmienia kolor z żółtego na szlachetne srebro dzięki metalowi z grupy platynowców. Nawet 1% palladu może zmienić odcień złota. To on pełni rolę głównego składnika biżuterii wykonanej z „białego” złota.
Ze stopu palladu i srebra produkowane są również monety limitowanych edycji i obiegów.
Pallad w medycynie – leczy
Zastosowania metalu szlachetnego i opartych na nim stopów w medycynie są bardzo szerokie. Pallad jest używany do produkcji instrumentów medycznych. Wykorzystywany jest również do produkcji protez i implantów. W małych dawkach metal jest nawet stosowany w leczeniu raka.
Inne zastosowania palladu
- Właściwości palladu podkreślają szeroki zakres zastosowań. Metal ten znalazł swoje zastosowanie w produkcji przyborów i części metalowych, które muszą być odporne na korozję.
- Szeroko stosowany jako jeden z pierwiastków do topienia rur destylacyjnych, naczyń, części pomp.
- Pallad zapobiega powstawaniu iskier na stykach elektrycznych podczas spawania.
Wskaźniki produkcji i konsumpcji
Największe złoża tego metalu szlachetnego w przyrodzie znajdują się w Federacji Rosyjskiej (Norylsk i Talnach). Wydobycie palladu w tych miejscach zostało ustalone od czasu odkrycia pierwiastka. Niewielkie złoża znajdują się w Afryce Południowej (Transwal), USA (Alaska), Kanadzie i Kolumbii.
W ciągu ostatniego roku wydobycie palladu na świecie osiągnęło 270 ton. Rosja pozostaje światowym liderem w produkcji i dostawach metali. Rocznie wydobywa się tam średnio około 150 ton. Drugie miejsce zajmuje Republika Południowej Afryki, a produkcja metalu w tym kraju sięga 85 ton rocznie. Ameryka i inne kraje są daleko w tyle za tymi liczbami.
