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来源:科学揭秘 作者:小慧 时间:2020-08-04 16:17:10

 钯

钯(Palladium)是第五周期Ⅷ族铂系元素,元素符号Pd,银白色过渡金属,质软,有良好的延展性和可塑性,能锻造、压延和拉丝。块状金属钯能吸收大量氢气,使体积显著胀大,变脆乃至破裂成碎片。钯在1803年由英国化学家武拉斯顿从铂矿中发现,是航天、航空等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。

发现过程

1803年,英国化学家武拉斯顿从铂矿中又发现了一个新元素。他将天然铂矿溶解在王水中,除去酸后,滴加氰化汞(Hg(CN)2)溶液,获得黄色沉淀。将硫磺、硼砂和这个沉淀物共同加热,得到光亮的金属颗粒。他称它为palladium(钯),元素符号定为Pd。这一词来自当时发现的小行星Pallas,源自希腊神话中司智慧的女神巴拉斯Pallas。
武拉斯顿发现钯重要的一步是选用氰化汞。尽管氰化汞溶液中几乎不含有氰离子(CN-),但是当钯的离子(Pd2+)与它相遇时,却立即生成淡黄色的氰化钯(Pd(CN)2)沉淀,而其他铂系元素是不会形成这种氰化物沉淀的。

物理性质

钯是银白色过渡金属,较软,有良好的延展性和可塑性,能锻造、压延和拉丝。块状金属钯能吸收大量氢气,使体积显著胀大,变脆乃至破裂成碎片。
常温下,1体积海绵钯可吸收900体积氢气,1体积胶体钯可吸收1200体积氢气。加热到40~50℃,吸收的氢气即大部释出,广泛地用作气体反应,特别是氢化或脱氢催化剂,还可制作电阻线、钟表用合金等。
第五周期Ⅷ族铂系元素的成员
元素类型:金属元素
化合价:+2和+4
原子序数:46
质子数:46
中子数:62
摩尔质量:106.42g/mol
熔点:1554 ℃
沸点:2970 ℃
比热:244J
密度:12.02g/cm3(20℃)
莫氏硬度:4.75
声音在其中的传播速率:3070 m/S
元素含量:在太阳中的含量:0.003ppm、太平洋表面:0.000000019ppm、地壳中含量:0.0006ppm

化学性质

主要化合物二氯化钯(PdCl2)、四氯钯酸钠(Na2PdCl4)和二氯四氨合钯。化学性质不活泼,常温下在空气和潮湿环境中稳定,加热至 800℃,钯表面形成一氧化钯薄膜。钯能耐氢氟酸、磷酸、高氯酸、盐酸和硫酸蒸气的侵蚀,但易溶于王水和热的硫酸及浓硝酸。熔融的氢氧化钠、碳酸钠、过氧化钠对钯有腐蚀作用。钯的氧化态为+2、+3、+4。钯容易形成配位化合物,如K2[PdCl4]、K4[Pd(CN)4]等。
晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。

生产方法

工业生产可从矿石用干法制造;亦可以铜、镍的硫化矿制取铜、镍的生产过程中生成的副产物作为原料,用湿法冶炼制得。湿法把已提取镍、铜后的残留组分作为原料,加入王水进行抽提,过滤,向滤液中加入氨和盐酸进行反应,生成氯钯酸铵沉淀。经精炼,过滤,把氯钯酸铵用氢气还原,制得约99.95%钯成品。

主要来源

可由铂金属的自然合金分出  。钯在地球上的储量稀少,采掘冶炼较为困难,属稀贵金属系列金、银、铂、钯、钌、铱的范畴。钯在地壳中的含量为0.0006PPM ,常与其他铂系元素一起分散在冲积矿床和砂积矿床的多种矿物(如原铂矿、硫化镍铜矿、镍黄铁矿等)中。独立矿物有六方钯矿、钯铂矿引、一铅四钯矿、锑钯矿、铋铅钯矿、锡钯矿等,还以游离状态形成自然钯。
钯的熔点是铂族金属中最低的。

主要用途

钯是航天、航空、航海、兵器和核能等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料,也是国际贵金属投资市场上的不容忽略的投资品种。
氯化钯还用于电镀;氯化钯及其有关的氯化物用于循环精炼并作为热分解法制造纯海绵钯的来源。一氧化钯(PdO)和氢氧化钯[Pd(OH)2]可作钯催化剂的来源。四硝基钯酸钠[Na2Pd(NO3)4]和其它络盐用作电镀液的主要成分。
钯在化学中主要做催化剂;钯与钌、铱、银、金、铜等熔成合金,可提高钯的电阻率、硬度和强度,用于制造精密电阻、珠宝饰物等。而最常见和最有市场价值钯金首饰的合金是钯金。
主要用于制催化剂,还用于制造牙科材料、手表和外科器具等。

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