تعرف على البلاديوم

الحصول على معلومات عن خصائص المعادن ، الخصائص والتطبيقات

البلاديوم هو معدن نقي ونادر أبيض فضي مقيم بخصائصه الحفازة ويشترك في العديد من الخصائص المشتركة لمعدن مجموعة البلاتين (PGM) ، مثل نقطة انصهار عالية نسبياً وكثافة عالية. على الرغم من كونها عالية بالنسبة للمعدن ، فإن نقطة الانصهار للكثافة في البلاديوم هي أقل قيم PGMs.

الخصائص:

• الرمز الذري: Pd
• العدد الذري: 46
• فئة العنصر: المعادن الانتقالية

• الكثافة: 12.02 جم / سم مكعب
• نقطة الانصهار: 2830 درجة فهرنهايت (1554 درجة مئوية)
• نقطة الغليان: 5365 درجة فهرنهايت (2963 درجة مئوية)
• صلابة محمد: 4.75

مميزات

البلاديوم ، يشبه إلى حد كبير البلاتين ، هو مقاوم جدا للأكسدة والتآكل ولها خصائص تحفيزية ممتازة. ويرجع ذلك أساسا إلى حقيقة أن البلاديوم لديه قدرة غير طبيعية - مذهلة - على امتصاص غاز الهيدروجين بمعدل 900 مرة حجمه الخاص. لينة وقابلة للدقيقة عند صلب ، يزداد البلاديوم مع القوة والصلابة عندما صلب صلب. كما أن البلاديوم مستقر كيميائياً وموصل ، مما يجعله مفيداً للتطبيقات في صناعة الإلكترونيات.

التاريخ

في عام 1803 ، تمكن وليام هايد ولاستون من عزل البلاديوم من PGMs الأخرى عن طريق إذابة خام البلاتين في خليط الماء (حمض الهيدروكلوريك وحمض النتريك) مع كلوريد الأمونيوم والحديد . ومع ذلك ، لم تكن هناك طلبات تجارية للبلاديوم حتى القرن 20.

واحد من أول التطبيقات الفريدة للبلاديوم ، والتي لا تزال مستمرة ، كان في تطوير المطبوعات الفوتوغرافية.

تم استخدام هذه العملية ، المعروفة باسم "platinotype" ، والتي يمكن أن تستخدم إما البلاتين أو البلاديوم ، في وقت مبكر من أواخر القرن الثامن عشر.

لكن البلاديوم ، مثل جميع PGMs ، تم تثبيته بسبب ندرته وارتفاع سعره. وقد بدأ هذا يتغير بعد اكتشاف اكتشاف مخزونات كبيرة من المعادن في جنوب أفريقيا في عشرينيات القرن الماضي وكندا في ثلاثينيات القرن العشرين.

لم يمض وقت طويل بعد ذلك ، بدأ البلاديوم والبلاتين لاستخدامها في سبائك الأسنان.

بحلول ستينيات القرن العشرين ، كان البحث في الخصائص التحفيزية للبلاتين والبلاديوم ناتجًا عن تطبيقات جديدة في المعالجة الكيميائية ، بما في ذلك إنتاج البوليستر وتكسير الوقود.

ومع ذلك ، حدث أكبر اختراق للبلاديوم في السبعينيات عندما تم تطبيق معايير انبعاث السيارات في الولايات المتحدة الأمريكية. زيادة الطلب على البلاديوم بشكل كبير. جعلت قدرة البلاديوم على امتصاص أول أكسيد الكربون وتنقية الهيدروجين أنها جزء لا يتجزأ من محولات السيارات الحفازة.

كما أدى الاهتمام المتزايد بالبلاديوم كأداة استثمار إلى صناديق متداولة في البورصة ، مدعومة بالبلاديوم المادي ، يجري تداولها في بورصة لندن ونيويورك للأوراق المالية. يتم تداول العقود الآجلة للبلاديوم في بورصة نيويورك التجارية ، كما أن السبائك البالاديوم هي واحدة من أربعة معادن فقط تحتوي على رمز العملة الأيزو (والذهب والفضة والبلاتين).

إنتاج

يتم العثور على البلاديوم دائما جنبا إلى جنب مع PGMs أخرى. تحدث PMGs بشكل طبيعي في الرواسب الغرينية الموجودة في الصخور مثل dunite ، chromite ، و norite. في مجمع Bushveld في جنوب أفريقيا وعدد محدود من أجسام الركاز الأخرى ، PGMs تحدث بكميات كافية لجعلها اقتصادية لاقتلاع هذه المعادن حصريًا. في حين يتم استخراج رواسب بورديوم وغيره من PGMs في نوريلسك في روسيا ورواسب سودبيري الكندية كمنتجات ثانوية من النيكل والنحاس .

أولاً يتم تكسير البلاديوم المحتوية على الخامات وتغمرها في كاشف يحتوي على ماء ؛ عملية تعرف باسم "تعويم زبد".

تطبيقات

قدرت المبيعات العالمية للبلاديوم بحوالي 300،000 كيلوجرام (660.000 رطل) في عام 2010. إن المحفزات الأوتوماتيكية هي أكبر تطبيق للمعدن ، حيث تمثل حوالي 57٪ من استخدام البلاديوم في عام 2010.

وتشمل الاستخدامات النهائية الرئيسية الأخرى للبلاديوم (النسبة التقريبية للاستخدام العالمي):

• قطاع الإلكترونيات (15 ٪)
• الاستثمارات (11 ٪)
• المجوهرات (6.5 ٪)
• سبائك الأسنان (6 ٪)
• المواد الكيميائية (4 ٪).

يقدر البعض عدد السيارات العاملة في جميع أنحاء العالم بنحو 450 مليون. تعتمد ضوابط الانبعاثات الصارمة بشكل متزايد على المحفزات الأوتوماتيكية لتقليل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت والهيدروكربونات. يلعب البلاديوم دورًا حاسمًا في هذه العملية عن طريق أكسدة الكربون قبل نفاده.

يستخدم البلاديوم في المقام الأول في مجال الإلكترونيات في المكثفات الخزفية متعددة الطبقات (MLCC) ، والتي تساعد على التحكم في تدفق التيار إلى أجزاء مختلفة من الدائرة عن طريق تخزين وتحرير الشحن حسب الحاجة. غالبا ما يتم تصنيع MLCCs باستخدام البلاديوم أو سبيكة من البلاديوم والفضة. يتم استخدام كميات صغيرة من البلاديوم في الدوائر المتكاملة المختلطة وكمادة الطلاء.

استخدام البلاديوم في صناعة الأسنان هو ظاهرة جديدة نسبيا وتميل إلى التقلب اعتمادا على السعر النسبي للذهب والبلاتين والبلاديوم. البلاديوم هو خليط من الذهب أو الفضة والنحاس والزنك لتشكيل تطعيم الأسنان ، والتيجان ، والجسور. إدراج PGMs هو زيادة القوة والمتانة في حين تبقى قابلة للطرق .

يمكن للبلاديوم أيضًا أن يعمل كبديل اقتصادي للبلاتينيوم في المحفزات التي تستخدم لإنتاج مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية ، على وجه الخصوص ، الدهانات والمواد اللاصقة والألياف والطلاء. الشاش تجمع Palladium ، والتي تتكون من شبكة سلكية غرامة ، وتدفقات الغاز مرشح وتستخدم لصنع حامض النيتريك.

تم العثور على استخدامات أخرى للبلاديوم في:

• خلايا الوقود (امتصاص الهيدروجين)
• إنتاج وقود الإيثانول (عملية واكر)
• عملات معدنية
• تكرير النفط (الإصلاح التحفيزي والمعالجة المائية)
• البوليستر (في إنتاج حمض التريفثاليك المنقى ، PTA)
• التصوير الفوتوغرافي (عملية Platinotype)
• معالجة المياه
• الطب (البلاديوم -103)

_مصادر:

_{قاعدة بيانات PGM. جونسون ماثي plc. http://www.pgmdatabase.com/jmpgm/index.jsp}

_{الرابطة الدولية للمعادن البلاتينية (IPA).}

_{http://www.ipa-news.com/}

_{هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية. حولية المعادن: مجموعة البلاتين معادن (2010) وملخصات السلع المعدنية (2012).}

_{http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/}

_{ستيلووتر بالاديوم. البلاديوم: معدن القرن الحادي والعشرين .}

_{http://www.stillwaterpalladium.com/index.html}

اتبع Terence على Google+