Krijg informatie over de eigenschappen, kenmerken en toepassingen van het metaal
Palladium is een zacht, zeldzaam, zilverachtig wit metaal dat wordt gewaardeerd om zijn katalytische eigenschappen en veel van de kenmerken gemeen heeft die kenmerkend zijn voor het platinagroepsmetaal (PGM), zoals een relatief hoog smeltpunt en een hoge dichtheid. Hoewel hoog voor een metaal, zijn het smeltpunt en de dichtheid van palladium de laagste van de PGM's.
eigenschappen:
- Atomic Symbol: Pd
- Atoomnummer: 46
- Element Categorie: Overgangsmetaal
- Dichtheid: 12,02 g / cm3
- Smeltpunt: 2830 ° F (1554 ° C)
- Kookpunt: 5365 ° F (2963 ° C)
- Moh's hardheid: 4,75
Kenmerken
Palladium is, net als platina , zeer goed bestand tegen oxidatie en corrosie en heeft uitstekende katalytische eigenschappen. Dit komt voornamelijk door het feit dat palladium een abnormaal - en verbluffend - vermogen heeft om waterstofgas te absorberen met een snelheid van 900 keer het eigen volume. Zacht en taai wanneer gegloeid , verhoogt palladium met sterkte en hardheid wanneer het koud wordt ontlaten. Palladium is ook chemisch stabiel en geleidend, waardoor het bruikbaar is voor toepassingen in de elektronica-industrie.
De geschiedenis
In 1803 was William Hyde Wollaston in staat palladium te isoleren van andere MPG's door platina-erts op te lossen in het mengsel aqua regia (zoutzuur en salpeterzuur) samen met ammoniumchloride en ijzer . Tot de 20e eeuw waren er echter geen commerciële toepassingen voor palladium.
Een van de eerste unieke toepassingen voor palladium, die nog steeds doorgaat, was het ontwikkelen van fotografische afdrukken.
Het proces, bekend als 'platinotype', dat zowel platina als palladium kan gebruiken, werd al in de late 18e eeuw gebruikt.
Maar palladium werd, net als alle PGM's, geremd door zijn zeldzaamheid en hoge prijs. Dit begon te veranderen nadat de ontdekking van grote warenhuizen van de metalen in de jaren 20 van de vorige eeuw in Zuid-Afrika en in de jaren dertig in Canada werd ontdekt.
Niet lang daarna begon palladium en platina te worden gebruikt in tandheelkundige legeringen .
In de jaren zestig leidde onderzoek naar de katalytische eigenschappen van platina en palladium tot nieuwe toepassingen in de chemische verwerking, waaronder de productie van polyester en het kraken van brandstof.
De grootste doorbraak voor palladium kwam echter in de jaren zeventig toen de emissienormen voor auto's werden geïmplementeerd in de VS. De vraag naar palladium nam dramatisch toe. Het vermogen van Palladium om koolmonoxide te absorberen en waterstof te zuiveren maakte het integraal onderdeel van autokatalysatoren.
Toenemende belangstelling voor palladium als een beleggingsinstrument heeft ook geleid tot exchange traded funds, die worden ondersteund door fysiek palladium, en worden verhandeld op de beurzen van Londen en New York. Palladium-futures worden verhandeld op de New York Mercantile Exchange en palladium edelmetaal is ook een van de slechts vier metalen met een ISO-valutacode (de anderen zijn goud, zilver en platina).
Productie
Palladium is altijd te vinden naast andere MPG's. PMG's komen van nature voor in placerafzettingen die gevonden worden in gesteenten zoals duniet, chromiet en noriet. In het Zuid-Afrikaanse Bushveld-complex en een beperkt aantal andere ertslichamen komen PGM's in voldoende hoeveelheden voor om het economisch te maken om uitsluitend deze metalen te extraheren; overwegende dat palladium en andere MPG's van Rusland in Norilsk en Canada in Sudbury worden gewonnen als bijproducten van nikkel en koper .
Palladiumhoudende ertsen worden eerst fijngemaakt en ondergedompeld in een reagens dat water bevat; een proces dat bekend staat als 'schuimflotatie'.
toepassingen
De wereldwijde verkoop van palladium werd geschat op ongeveer 300.000kgs (660.000 pond) in 2010. Autokatalysatoren zijn de grootste toepassing voor het metaal, goed voor naar schatting 57% van het gebruik van palladium in 2010.
Andere belangrijke eindgebruikers van palladium zijn (geschat percentage globaal gebruik):
- elektronicasector (15%)
- investeringen (11%)
- sieraden (6,5%)
- tandheelkundige legeringen (6%)
- chemicaliën (4%).
Sommigen schatten het aantal operationele auto's wereldwijd op ongeveer 450 miljoen. Steeds strengere emissiecontroles berusten op autokatalysatoren om koolmonoxide, zwaveldioxide en koolwaterstoffen te verminderen. Palladium speelt een cruciale rol in dit proces door koolstof te oxideren voordat het uitgeput is.
Palladium wordt voornamelijk gebruikt in elektronica in meerlaagse keramische condensatoren (MLCC), die de stroomstroom naar verschillende delen van een circuit helpen regelen door de lading op te slaan en vrij te geven zoals vereist. MLCC's worden vaak gemaakt met palladium of een legering van palladium en zilver. Kleinere hoeveelheden palladium worden gebruikt in hybride geïntegreerde schakelingen en als een bekledingsmateriaal.
Gebruik van palladium in de tandheelkundige industrie is een relatief nieuw fenomeen en heeft de neiging te fluctueren afhankelijk van de relatieve prijs van goud, platina en palladium. Palladium is gelegeerd met goud of zilver, koper en zink om dentale inlays, kronen en bruggen te vormen. De opname van PGM's is om de sterkte en duurzaamheid te vergroten en tegelijkertijd kneedbaar te blijven .
Palladium kan ook fungeren als een economisch vervangingsmiddel voor platina in katalysatoren die worden gebruikt om een verscheidenheid aan chemicaliën te produceren, in het bijzonder verven, kleefstoffen, vezels en coatings. Palladium-opvanggaas, die bestaat uit een fijn gaas, filtergasstromen en wordt gebruikt om salpeterzuur te maken.
Andere toepassingen voor palladium zijn te vinden in:
- Brandstofcellen (waterstofabsorptie)
- Productie van ethanolbrandstoffen (Wacker-proces)
- munten
- Olieraffinage (katalytische reforming en hydroprocessing)
- Polyester (bij de productie van gezuiverd tereftaalzuur, PTA)
- Fotografie (Platinotype-proces)
- Water behandeling
- Geneeskunde (palladium -103)
bronnen:
De PGM-database. Johnson Matthey plc. http://www.pgmdatabase.com/jmpgm/index.jsp
De International Platinum Group Metals Association (IPA).
http://www.ipa-news.com/
De Amerikaanse geologische enquête. Minerals Yearbook: Platinum-Group Metals (2010) en Mineral Commodity Summaries (2012).
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/
Stillwater Palladium. Palladium: metaal van de 21e eeuw .
http://www.stillwaterpalladium.com/index.html
Volg Terence op Google+