Fakta Om Palladium

{h1}

Egenskaber, kilder og anvendelser af elementet palladium.

Skinnende, sølvfarvet palladium er det element, der giver hvidguld sin farve og en afgørende komponent af brændselsceller og katalysatorer.

Opdaget i 1803 og opkaldt efter en asteroide er palladium mere sjældent end guld eller platin. Den eneste palladiummine i USA er Stillwater Mine i Montana; Andre miner er i Canada, Sydafrika og Rusland, verdens største palladiumproducent.

Palladium er et af seks elementer i platinagruppen sammen med platin, rhodium, ruthenium, osmium og iridium. Disse metaller er kendt for at være fremragende katalysatorer eller stoffer, der fremskynder kemiske reaktioner.

Den 18. august 2014 slog palladiums pris $ 900 pr. Troy en gang, den højest set siden 2001. Det år sendte politisk ustabilitet i Rusland palladiumpriser til $ 1.125 per troy ounce, ifølge Wall Street Journal.

Bare fakta

  • Atomtal (antal protoner i kernen): 46
  • Atomisk symbol (på elementernes periodiske tabel): Pd
  • Atomvægt (atomets gennemsnitlige masse): 106,4
  • Tæthed: 12,02 gram pr. Kubikcentimeter
  • Fase ved stuetemperatur: Fast
  • Smeltepunkt: 2,831 grader Fahrenheit (1.555 grader Celsius)
  • Kogepunkt: 5.360 grader F (2.960 grader C)
  • Antal isotoper (atomer af samme element med et andet antal neutroner): 29 og seks er stabile
  • Mest almindelige isotoper: Pd-102, Pd-104, Pd-105, Pd-106, Pd-108, Pd-110

Sjældent metal

Palladium blev først isoleret i 1803 af engelske kemiker William Hyde Wollaston, der ville fortsætte med at opdage et andet element, rhodium, kort tid derefter. Wollaston opdagede palladium ved at opløse platin i en blanding af salpetersyre og saltsyre og bemærkede, at et andet element blev efterladt, ifølge Royal Society of Chemistry (RSC).

I stedet for blot at rapportere hans fund, lavede Wollaston et spil: Han lagde nogle til salg med en mineralforhandler i London og annoncerede det nye metals egenskaber på håndbøger, der blev udstationeret rundt omkring i byen, ifølge Chemicool. En anden kemiker, Richard Chenevix, erklærede det nye metal for at være et hoax, men Wollaston fik det sidste grin. I 1805 beskrev han palladium til Royal Society of London, der afslørede sig som elementets opdager kun i slutningen af ​​talen.

Palladium får sit navn fra Pallas, den næststørste asteroide i asteroidbåndet, som netop blev opdaget i 1802. Asteroiden selv blev opkaldt efter den antikke græske gudinde Pallas Athena. (Pallas var synlig fra jorden i februar 2014.)

Palladium er formbar og lider ikke i luft, hvilket gør det til et populært metal til smykker. Siden 1989 har hovedanvendelsen til palladium imidlertid været i katalysatorer til biler. Når en bil forbrændingsmotor brænder brændstof, er reaktionen ikke færdig; før katalysatorer blev udviklet, undslippede alle slags ubehagelige forbindelser gennem udstødningsrøret, herunder uforbrændte carbonhydrider og nitrogenoxider.

En katalysator er en rørformet struktur, sædvanligvis keramisk, belagt med palladium (eller platin eller rhodium, som har lignende egenskaber). Udstødningen fra motoren bevæger sig gennem strukturen og reagerer med nanopartikler af palladium undervejs.

"Det uønskede molekyle stikker til nanopartiklerne, og det bliver bogstaveligt talt noget andet," sagde Mike Wong, professor i kemisk og biomekanisk ingeniør ved Rice University i Houston, Texas. "Molekylernes bindinger går i bund og grund."

Det meste af hvad der er tilbage er vand og kuldioxid, i stedet for de smoggy ting, der kvalt luften, før katalysatorer blev standard. Strenge emissioner love og voksende markeder for biler har sat palladium for katalysatorer i større efterspørgsel end nogensinde, ifølge Stillwater Mining Company.

At finde dette sjældne element kan være en udfordring. Alle seks platinagruppeelementer samlet udgør kun 0,0005 dele pr. Million jordskorpen, ifølge U.S. Geological Survey. De fleste platinagruppeelementer findes i malmaflejringer dannet ved afkøling af magma ifølge USGS.

Der kan man bare se?

  • USA importerer ca. 90 procent af platinagruppens elementer, som den anvender, herunder palladium, ifølge USGS.
  • Palladiums mest utrolige evne er, at den kan absorbere op til 900 gange dens volumen hydrogen, ifølge Thomas Jefferson National Accelerator Facility. På grund af denne evne bruges palladium til at lagre og filtrere hydrogen.
  • Vil du have et langvarigt fotografi? Kig ind i platinotyping. Denne metode til fotoudskrivning ved hjælp af platin og palladiumsalte, som bliver indlejret i fotopapiret, ifølge Tillman Crane Photography. Platinotyper er værdsat for deres matte udseende og arkiv stabilitet - så længe papiret forbliver intakt, så vil billedet.
  • Palladium er relativt biologisk inaktivt, men kan forårsage allergiske reaktioner hos nogle mennesker. Hvis du har en nikkelallergi, har du også en højere risiko for irritation fra palladium, ifølge et 2002-papir i International Journal of Hygiene and Environmental Health.
  • Iron Man kender en eller to ting om metallet. Hans fantastiske kræfter kommer tilsyneladende fra "bue reaktoren" indlejret i hans bryst. Det viser sig, at superhelten langsomt forgiftes fra reaktorens palladium. I virkeligheden kan palladium være giftigt for kroppen.For eksempel viste en undersøgelse i rottehjerter, der blev offentliggjort i journalen Medical Chemistry, at en uorganisk palladiumforbindelse nedsatte hjertefrekvens og blodtryk.

Nuværende forskning

Mere og mere, palladium popper op på steder, det aldrig før gjorde. Tag brændselsceller: Platin har længe været brugt som katalysator i disse enheder, men i 2009 rapporterede forskere ved Brown University i Rhode Island, at de havde fundet en måde at bruge billigere palladium nanopartikler i stedet for. Forskerne skabte 4,5 nanometer-diameter palladiumpartikler, der forbliver intakte fire gange længere end de tidligere tilgængelige partikler, rapporterede de i Journal of the American Chemical Society.

I mellemtiden har Wong og hans kolleger fundet en måde at bruge palladium-guld nanopartikler som en slags katalysator til vand i stedet for udstødning. Partnering med DuPont har deres lab skabt et prototype vandfiltreringssystem, der bruger 6-fods (1,8 meter) kolonner af guld- og palladium nanopartikler til at fjerne ubehagelige kemikalier som kræftfremkaldende perchlorethylen (PCE), en rensevæske, fra vand.

Teknologien, der hedder PGClear, virker meget som katalysatoren i en bil, fortæller Wong WordsSideKick.com.

"Vi tager vand, der indeholder denne PCE, i dette tilfælde, og det ville bare strømme gennem denne kolonne af palladium-guld, og så binder disse molekyler sig til disse nanopartikler af palladium-guld og bliver noget andet," sagde han. "Det er lige så nemt som det."

Det rene vand kan derefter genbruges, genbruges eller deponeres i grundvand, sagde Wong.

Prototypeenheden er i øjeblikket i test, siger Wong, og målet er at finde ud af, om systemet kan skalere op og blive en økonomisk gennemførlig måde at filtrere vand på. Palladium-guld kan katalysere andre typer vandrensningsreaktioner, tilføjede Wong.

"Det er ikke en one-trick pony," sagde han.

Forskere arbejder også på at forstå, hvordan palladium kan absorbere så meget hydrogen. I 2012 rapporterede MIT-forskere i tidsskriftet Materials Science Engineering, at hydrogen-drenched palladium warps under forskydningskræfter, der bliver næsten likvide. Effekten er langt mindre udtalt, når metallet er udsat for spændingskræfter (forestil dig at strække metalet som taffy versus bøjning som en linjal). De forskellige svar på forskydnings- og spændingskræfterne forbliver mystiske.

Lær mere om palladium:

  • Stillwater Palladium: Alt om Palladium Mining
  • Den nuværende pris for palladium (og andre metaller)
  • De mange anvendelser af Metal Palladium

Følg Stephanie Pappas på Twitter og Google+. Følg os @wordssidekick, Facebook & Google+.


Video Supplement: Status Update Edisi #12 - Headfonia Store.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com