Palladio – un metallo che prende il nome da un meteorite

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Palladio – un metallo che prende il nome da un meteorite
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Il palladio è stato scoperto ed è entrato nella tavola periodica nel 1803.

Alla fine del XVIII e all’inizio del XIX secolo, ci furono molte scoperte nel mondo scientifico. La chimica non fa eccezione.

Lo scopritore del prezioso palladio fu William Wollaston, medico e scienziato inglese, persona capace e sicura di sé che non tollera routine e stagnazione. Come persona con un pensiero fuori dagli schemi, ha avviato la produzione di vetreria speciale che era necessaria per il suo laboratorio.

La materia prima per i vasi era il metallo grezzo, in cui c’erano impurità di oro e mercurio. Ancora una volta, mentre purificava la materia e dissolveva il metallo in acqua regia, Wollaston scoprì un coagulo di nobile color argento. L’idea che questo potesse essere un elemento sconosciuto alla scienza lo ha spinto a continuare la ricerca su questo metallo. Un anno dopo, dopo molti esperimenti e reazioni, fu isolato un vero e proprio lingotto di prezioso palladio.

L’origine del nome nobiliare

William Wollaston ha dato al metallo il nome dell’asteroide Pallas appena scoperto. Questo corpo celeste fu scoperto un anno prima della scoperta del metallo prezioso nel 1802 dall’astronomo tedesco Olbers.

Palladium
Immagine: Roberto Junior | Dreamstime

L’astronomo ha chiamato il nuovo corpo celeste in onore della leggendaria immagine lignea di Pallade Atena. Secondo l’antica mitologia greca, dopo il furto di Pallade da parte di Ulisse e Diomede, Troia cadde.

Essere nella natura. La rarità è la sua virtù

Uno degli elementi più rari sul pianeta Terra. Appartiene al gruppo dei metalli del platino, la maggior parte è concentrata al centro del nucleo del pianeta.

Si presenta naturalmente in natura come allopalladio. Ma questo è raro. Il metallo nobile si trova spesso sotto forma di leghe con altri elementi. Ci sono circa 30 possibili connessioni di questo tipo.

Proprietà del palladio

Proprietà fisiche

Il palladio è un metallo di transizione. In condizioni normali forma cristalli bianco-argentei con sistema cubico, gruppo spaziale Fm3m, parametri di cella a = 0,38902 nm, Z = 4, tipo strutturale di rame.

Il metallo puro è duttile. Cobalto, nichel e rodio vengono aggiunti per aumentare la durezza. Il palladio non si scioglie in acqua.

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Il punto di fusione è 1554 °C. Punto di ebollizione intorno a 2940 °C. Il calore di fusione è di 16,7 kJ/mol. Il calore di vaporizzazione è di 353 kJ/mol.

Il metallo assorbe attivamente l’idrogeno, formando soluzioni solide.

Proprietà chimiche

Il prezioso palladio è il più reattivo dei metalli di platino. Non reagisce con acqua, acidi diluiti, alcali, soluzione ammoniacale. Reagisce con gli acidi solforico e nitrico concentrati a caldo, a differenza di altri metalli di platino. Può essere portato in soluzione mediante dissoluzione anodica in acido cloridrico.

A temperatura ambiente reagisce con acqua regia, cloro umido e bromo. Quando riscaldato, reagisce con fluoro, zolfo, selenio, tellurio, arsenico e silicio. Si ossida quando fuso con idrosolfato di potassio e interagisce anche con una fusione di perossido di sodio.

Isotopi

Il palladio naturale ha sei isotopi stabili. L’isotopo radioattivo artificiale più longevo è 107Pd (T1/2 7 106 anni).

Alcuni isotopi del palladio si formano attivamente come frammenti di fissione di uranio e plutonio; Pertanto, il combustibile irradiato dei reattori moderni con un consumo del 3% contiene lo 0,15% di palladio.

Metodo di produzione del metallo del gruppo del platino

Il metallo prezioso del gruppo del platino si ottiene dalla lavorazione di minerali di nichel, argento e solfuro di rame. Parte del palladio si ottiene riciclando materie prime secondarie. Questo è circa il 10% del metallo totale.

Palladium
Immagine: Roberto Junior | Dreamstime

Ottenere il palladio dall’acqua regia non è cambiato dalla sua scoperta. Si precipitano i metalli preziosi, si ottiene la polvere di palladio, che viene poi rifusa e ridotta. Dai sali di palladio si ottiene il nero di palladio, una polvere di palladio finemente cristallina.

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Inoltre, il metallo prezioso può essere ottenuto mediante elettrodeposizione da elettroliti di acido nitrito e fosfato.

Applicazioni palladio

Metallo come catalizzatore

L’uso del platino metallico come catalizzatore è innegabile: sono ampiamente utilizzati nell’industria della raffinazione del petrolio per il cracking del petrolio. Il palladio è anche usato per idrogenare i grassi. Il vantaggio insostituibile del cloruro di palladio sotto forma di catalizzatore si manifesta nella rilevazione di quantità micron di monossido di carbonio in miscele di aria o gas.

Purificazione dell’idrogeno

Le membrane al palladio sono utilizzate per la purificazione profonda dell’idrogeno. Ciò è dovuto al fatto che l’idrogeno si diffonde bene sotto l’influenza di questa lega metallica.

Galvatura

L’uso del palladio nell’industria è piuttosto ampio. Una delle direzioni principali in quest’area è la galvanica. Una lega di cloruro di palladio viene utilizzata come agente attivante nella placcatura galvanica di dielettrici. Il metallo è in grado di depositare rame sulla superficie dei laminati nella produzione di circuiti stampati in elettronica.

Contatti elettrici

Grazie alle sue proprietà, il campo di applicazione del palladio nell’industria elettronica è molto più ampio di quello dell’argento e di altri metalli preziosi. Il metallo e le leghe a base di esso sono usati come rivestimenti, che devono essere resistenti ai solfuri.

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L’uso diffuso del palladio è indicato anche dai settori delle comunicazioni radiofoniche, della radiodiffusione e della televisione. La lega nobile viene utilizzata nella produzione di record, utilizzati nella tecnologia militare e aerospaziale.

In gioielleria e monetazione

L’oro cambia colore dal giallo all’argento nobile grazie al metallo del gruppo del platino. Anche l’1% di palladio può cambiare la tonalità dell’oro. È lui che funge da componente principale nei gioielli realizzati in oro “bianco”.

Palladium
Immagine: Remigiusz Gora | Dreamstime

Inoltre, le monete di edizioni limitate e tirature sono prodotte da una lega di palladio e argento.

Interessante! Nella Federazione Russa nel 1989 è stata emessa una moneta commemorativa con un valore nominale di 25 rubli. La moneta raffigura Ivan III. La moneta è stata fusa dal palladio 999 più puro.

Palladio in medicina: può guarire

Le applicazioni del metallo nobile e delle leghe a base di esso in medicina sono molto ampie. Il palladio è utilizzato nella fabbricazione di strumenti medici. Viene anche utilizzato nella produzione di protesi dentarie e impianti. A piccole dosi, il metallo viene persino usato per curare il cancro.

Altre applicazioni del palladio

  • Le proprietà del palladio evidenziano un’ampia gamma di applicazioni. Questo metallo ha trovato la sua necessità nella produzione di utensili e parti metalliche, che devono essere resistenti alla corrosione.
  • È ampiamente utilizzato come uno degli elementi nella fusione di tubi di distillazione, recipienti, parti di pompe.
  • Il palladio impedisce la formazione di scintille sui contatti elettrici durante la saldatura.

Indicatori di produzione e consumo

I maggiori giacimenti del metallo prezioso in natura si trovano nella Federazione Russa (Norilsk e Talnakh). L’estrazione del palladio in questi luoghi è stata stabilita sin dalla scoperta dell’elemento. Piccoli depositi si trovano in Sud Africa (Transvaal), USA (Alaska), Canada e Colombia.

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Nell’ultimo anno, l’estrazione di palladio nel mondo ha raggiunto le 270 tonnellate. La Russia rimane il leader mondiale nella produzione e fornitura di metallo. In media, ogni anno vengono estratte circa 150 tonnellate. Il Sudafrica è al secondo posto e la produzione di metallo in questo paese raggiunge le 85 tonnellate all’anno. L’America e altri paesi sono molto indietro rispetto a queste cifre.

Interessante! Nel 1922, la Raffineria di Stato produsse il primo lotto di palladio raffinato russo. Ciò ha dato origine alla produzione industriale di palladio nella Federazione Russa.
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