鈀 一種以隕石命名的金屬

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鈀 一種以隕石命名的金屬
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鈀於 1803 年被發現並進入元素週期表。

18世紀末19世紀初,科學界有很多發現。化學也不例外。

珍貴的的發現者是英國醫生和科學家威廉沃拉斯頓,他是一個有能力、自信的人,不容忍常規和停滯。作為一個有創新思維的人,他建立了實驗室所需的特殊玻璃器皿的生產。

容器的原料是粗金屬,其中含有金和汞等雜質。再次,在純化材料並將金屬溶解在王水中時,沃拉斯頓發現了一塊高貴的銀色。認為這可能是科學未知的元素的想法促使他繼續研究這種金屬。一年後,經過多次實驗和反應,分離出一塊完整的珍貴鈀錠。

貴族名字的由來

William Wollaston 以新發現的小行星智神星命名了這種金屬。這個天體是在德國天文學家奧爾伯斯於 1802 年發現貴金屬之前一年發現的。

Palladium
圖片: Roberto Junior | Dreamstime

天文學家為新天體命名,以紀念傳說中的帕拉斯雅典娜木像。根據古希臘神話,在奧德修斯和狄俄墨得斯盜竊帕拉斯之後,特洛伊城陷落。

置身於自然之中。稀有是它的美德

地球上最稀有的元素之一。它屬於鉑族金屬,大部分集中在行星核心的中心。

它在自然界中以別鈀的形式自然存在。但這種情況很少見。貴金屬通常以與其他元素的合金形式存在。大約有 30 個這樣的可能聯繫。

鈀的性質

物理特性

鈀是一種過渡金屬。常態下為立方晶系銀白色晶體,空間群Fm3m,晶胞參數a=0.38902nm,Z=4,結構類型為銅。

純金屬具有延展性。添加鈷、鎳和銠以增加硬度。鈀不溶於水。

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熔點為1554℃。沸點約2940℃。熔化熱為 16.7 kJ/mol。汽化熱為 353 kJ/mol。

金屬積極吸收氫,形成固溶體。

化學性質

貴金屬鈀是鉑族金屬中反應性最強的。不與水、稀酸、鹼、氨溶液反應。與其他鉑族金屬不同,會與熱濃硫酸和濃硝酸發生反應。可在鹽酸中通過陽極溶解而溶解。

在室溫下,它與王水、濕氯和溴發生反應。加熱時,它與氟、硫、硒、碲、砷和矽發生反應。它在與硫酸氫鉀熔合時會氧化,並且還會與過氧化鈉熔體相互作用。

同位素

天然鈀有六種穩定同位素。壽命最長的人工放射性同位素是 107Pd(T1/2 7 106 年)。

鈀的一些同位素積極形成為鈾和钚的裂變碎片;因此,燃耗為 3% 的現代反應堆的輻照燃料含有 0.15% 的鈀。

鉑族金屬生產方法

鉑族貴金屬是通過加工鎳、銀、銅的硫化礦石得到的。部分鈀金是通過回收二次原料獲得的。這大約是金屬總量的 10%。

Palladium
圖片: Roberto Junior | Dreamstime

自發現王水以來,從中獲取鈀一直沒有改變。貴金屬沉澱,得到鈀粉,然後重熔還原。從鈀鹽中獲得鈀黑 – 一種精細的鈀結晶粉末。

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此外,貴金屬可以通過亞硝酸鹽和磷酸鹽電解質的電沉積獲得。

鈀的應用

金屬作為催化劑

鉑金屬作為催化劑的用途是不可否認的——它們廣泛用於煉油工業中的石油裂化。鈀還用於氫化脂肪。催化劑形式的氯化鈀具有不可替代的優勢,表現為可檢測空氣或氣體混合物中的微米級一氧化碳。

氫氣提純

鈀膜用於氫的深度純化。這是由於氫在這種金屬合金的影響下擴散良好。

電鍍

鈀在工業上的用途相當廣泛。該領域的主要方向之一是電鍍。氯化鈀合金用作電介質電鍍中的活化劑。在電子產品印刷電路板的生產過程中,這種金屬能夠在層壓板表面沉積銅。

電氣觸點

由於其特性,鈀金在電子工業中的應用領域比銀等貴金屬要廣泛得多。以它為基礎的金屬和合金用作塗層,必須能抵抗硫化物。

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無線電通信、廣播和電視領域也表明鈀金的廣泛使用。這種貴重合金用於生產用於軍事和航空航天技術的 reochords。

珠寶和鑄幣

由於鉑族金屬,黃金的顏色從黃色變為高貴的銀色。即使是 1% 的鈀也能改變黃金的色調。他是“白”金首飾的主要成分。

Palladium
圖片: Remigiusz Gora | Dreamstime

此外,限量版和流通硬幣由鈀銀合金製成。

有趣! 1989年俄羅斯聯邦發行了面值25盧布的紀念幣。硬幣描繪了伊凡三世。硬幣由最純的 999 鈀鑄成。

醫學上的鈀 – 它可以治愈

貴金屬及其合金在醫學上的應用十分廣泛。鈀用於製造醫療器械。它還用於製造假牙和植入物。小劑量時,這種金屬甚至可用於治療癌症。

鈀的其他應用

  • 鈀金的特性突出了其廣泛的應用範圍。這種金屬已被用於生產必須耐腐蝕的器具和金屬部件。
  • 它被廣泛用作熔化蒸餾管、容器、泵零件的元素之一。
  • 鈀可防止焊接過程中電觸點產生火花。

生產和消費指標

自然界中最大的貴金屬礦床位於俄羅斯聯邦(諾里爾斯克和塔爾納赫)。自發現元素以來,這些地方就開始開採鈀。在南非(德蘭士瓦)、美國(阿拉斯加)、加拿大和哥倫比亞發現了小型礦床。

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過去一年,全球鈀金開採量已達270噸。俄羅斯仍然是世界金屬生產和供應的領導者。平均而言,那裡每年開採約 150 噸。南非位居第二,該國的金屬產量達到每年85噸。美國和其他國家遠遠落後於這些數字。

有趣! 1922年,國家煉油廠生產出第一批俄羅斯精煉鈀。這促成了俄羅斯聯邦鈀金的工業生產。
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