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Il palladio è un metallo tenero, raro, argenteo, che è apprezzato per le sue proprietà catalitiche e condivide molte delle caratteristiche comuni al metallo del gruppo del platino (PGM), come un punto di fusione e un'alta densità relativamente alti. Sebbene sia elevato per un metallo, il punto di fusione e la densità del palladio sono i più bassi dei PGM.
Proprietà:
- Simbolo atomico: Pd
- Numero atomico: 46
- Elemento Categoria: metallo di transizione
- Densità: 12,02 g / cm³
- Punto di fusione: 2830 ° F (1554 ° C)
- Punto di ebollizione: 5365 ° F (2963 ° C)
- Durezza di Moh: 4,75
caratteristiche
Il palladio, molto simile al platino , è molto resistente all'ossidazione e alla corrosione e ha eccellenti proprietà catalitiche. Ciò è dovuto principalmente al fatto che il palladio ha un'anormale - e sbalorditiva - capacità di assorbire gas idrogeno a una velocità di 900 volte il suo volume. Morbido e duttile quando ricotto , il palladio aumenta con la forza e la durezza quando ricotto a freddo. Il palladio è anche chimicamente stabile e conduttivo, rendendolo utile per applicazioni nel settore dell'elettronica.
La storia
Nel 1803, William Hyde Wollaston fu in grado di isolare il palladio da altri MGP sciogliendo minerale di platino in acqua regia (acido cloridrico e acido nitrico) insieme a cloruro di ammonio e ferro . Tuttavia, non ci sono state applicazioni commerciali per il palladio fino al 20 ° secolo.
Una delle prime applicazioni uniche per il palladio, che continua ancora, è stata lo sviluppo di stampe fotografiche.
Il processo, noto come "platinotype", che può utilizzare sia platino o palladio, è stato utilizzato già nel tardo XVIII secolo.
Ma il palladio, come tutti i PGM, era inibito dalla sua rarità e dal suo prezzo elevato. Questo ha cominciato a cambiare dopo la scoperta di grandi magazzini di metalli sono stati scoperti in Sud Africa negli anni '20 e in Canada negli anni '30.
Non molto tempo dopo, il palladio e il platino iniziarono ad essere utilizzati nelle leghe dentali.
Negli anni '60, la ricerca sulle proprietà catalitiche del platino e del palladio si traduceva in nuove applicazioni nella lavorazione chimica, compresa la produzione di poliestere e il cracking del combustibile.
La più grande svolta per il palladio, tuttavia, arrivò negli anni '70 quando gli standard di emissione delle automobili furono implementati negli Stati Uniti. La domanda di palladio è aumentata drammaticamente. La capacità del palladio di assorbire il monossido di carbonio e purificare l'idrogeno la rendeva parte integrante dei convertitori catalitici dell'automobile.
Il crescente interesse per il palladio come strumento di investimento ha anche portato a scambi di fondi negoziati, che sono sostenuti da palladio fisico, essendo negoziati sulle borse di Londra e New York. I future sul palladio sono scambiati alla New York Mercantile Exchange e la bullion al palladio è anche uno dei soli quattro metalli ad avere un codice di valuta ISO (gli altri sono oro, argento e platino).
Produzione
Il palladio si trova sempre accanto ad altri MGP. I PMG si trovano naturalmente in depositi placer trovati in rocce come dunite, cromite e norite. Nel complesso Bushveld in Sud Africa e in un numero limitato di altri corpi minerali, gli MGP si presentano in quantità sufficienti in modo da renderli economici per estrarre esclusivamente questi metalli; mentre, nei depositi russi di Norilsk e Canada Sudbury, il palladio e altri MGP vengono estratti come sottoprodotti di nichel e rame .
I minerali contenenti palladio vengono prima schiacciati e immersi in un reagente contenente acqua; un processo noto come "spuma flottante".
applicazioni
Le vendite globali di palladio sono state stimate intorno ai 300.000 kg (660.000 libbre) nel 2010. Gli autocatalizzatori rappresentano la più grande domanda di metallo, con una stima del 57% del palladio nel 2010.
Altri usi finali importanti per il palladio includono (percentuale approssimativa di uso globale):
- settore dell'elettronica (15%)
- investimenti (11%)
- gioielli (6,5%)
- leghe dentali (6%)
- prodotti chimici (4%).
Alcuni stimano il numero di automobili operative in tutto il mondo intorno ai 450 milioni. Controlli delle emissioni sempre più stringenti si basano su autocatalizzatori per ridurre il monossido di carbonio, il biossido di zolfo e gli idrocarburi. Il palladio gioca un ruolo cruciale in questo processo ossidando il carbonio prima che sia esaurito.
Il palladio viene utilizzato principalmente nell'elettronica all'interno di condensatori ceramici multistrato (MLCC), che aiuta a controllare il flusso di corrente in varie parti di un circuito, memorizzando e rilasciando la carica come richiesto. I MLCC sono spesso realizzati con palladio o una lega di palladio e argento. Piccole quantità di palladio vengono utilizzate nei circuiti integrati ibridi e come materiale di rivestimento.
L'uso del palladio nell'industria dentale è un fenomeno relativamente nuovo e tende a fluttuare in base al prezzo relativo dell'oro, del platino e del palladio. Il palladio è in lega con oro o argento, rame e zinco per formare intarsi, corone e ponti dentali. L'inclusione dei PGM è di aumentare la resistenza e la durabilità rimanendo malleabili .
Il palladio può anche fungere da sostituto economico del platino nei catalizzatori utilizzati per produrre una varietà di sostanze chimiche, in particolare vernici, adesivi, fibre e rivestimenti. Garze del palladio, che consistono in una rete metallica fine, flussi di gas filtranti e sono usati per produrre acido nitrico.
Altri usi per il palladio si trovano in:
- Celle a combustibile (assorbimento di idrogeno)
- Produzione di carburante con etanolo (processo Wacker)
- Monete
- Raffinazione del petrolio (reforming catalitico e idroproduzione)
- Poliestere (nella produzione di acido tereftalico purificato, PTA)
- Fotografia (processo di Platinotype)
- Trattamento delle acque
- Medicina (palladium -103)
fonti:
Il database PGM. Johnson Matthey plc. http://www.pgmdatabase.com/jmpgm/index.jsp
L'International Platinum Group Metals Association (IPA).
http://www.ipa-news.com/
L'indagine geologica degli Stati Uniti. Annuario dei minerali: Platinum-Group Metals (2010) e Mineral Commodity Summaries (2012).
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/
Stillwater Palladio. Palladium: Metal of the 21st Century .
http://www.stillwaterpalladium.com/index.html
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