鈀
鈀,是第五周期Ⅷ族鉑系元素的成員,是由1803年英國化學家武拉斯頓從鉑礦中發現的化學元素,是航天、航空等高科技領域以及汽車製造業不可缺少的關鍵材料。
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鈀,拼音:bǎ,部首:釒,部外筆畫:4,總筆畫:9,五筆86:QCN,五筆98:QCN,倉頡:OPAU,筆順編號:311155215,四角號碼:87717,Unicode:CJK,統一漢字:U+94AF。
目錄
化學性質
主要化合物二氯化鈀(PdCl2)、四氯鈀酸鈉(Na2PdCl4)和二氯四氨合鈀。化學性質不活潑,常溫下在空氣和潮濕環境中穩定,加熱至 800℃,鈀表面形成一氧化鈀薄膜。鈀能耐氫氟酸、磷酸、高氯酸、鹽酸和硫酸蒸氣的侵蝕,但易溶於王水和熱的硫酸及濃硝酸。熔融的氫氧化鈉、碳酸鈉、過氧化鈉對鈀有腐蝕作用。鈀的氧化態為+2、+3、+4。鈀容易形成配位化合物,如K2[PdCl4]、K4[Pd(CN)4]等。[1]
晶體結構:晶胞為面心立方晶胞,每個晶胞含有4個金屬原子。
晶胞參數: a = 389.07 pm
b = 389.07 pm
c = 389.07 pm
α = 90°
β = 90°
γ = 90°
電子層排布: 2-8-18-18-0
電離能 (kJ /mol) :
M - M+ 805
M+ - M2+ 1875
M2+ - M3+ 3177
M3+ - M4+ 4700
M4+ - M5+ 6300
M5+ - M6+ 8700
M6+ - M7+ 10700
M7+ - M8+ 12700
M8+ - M9+ 15000
M9+ - M10+ 17200
物理性質
鈀是銀白色過渡金屬,較軟,有良好的延展性和可塑性,能鍛造、壓延和拉絲。塊狀金屬鈀能吸收大量氫氣,使體積顯著脹大,變脆乃至破裂成碎片。
常溫下,1體積海綿鈀可吸收900體積氫氣,1體積膠體鈀可吸收1200體積氫氣。加熱到40~50℃,吸收的氫氣即大部釋出,廣泛地用作氣體反應,特別是氫化或脫氫催化劑,還可製作電阻線、鐘錶用合金等。
熔點:1554 ℃
沸點:2970 ℃
比熱:244J
密度:12.02g/cm3(20℃)
莫氏硬度:4.75
聲音在其中的傳播速率:3070 m/S
元素含量:在太陽中的含量:0.003ppm、太平洋表面:0.000000019ppm、地殼中含量:0.0006ppm
發現過程
1803年,英國化學家武拉斯頓從鉑礦中又發現了一個新元素。他將天然鉑礦溶解在王水中,除去酸後,滴加氰化汞(Hg(CN)2)溶液,獲得黃色沉澱。將硫磺、硼砂和這個沉澱物共同加熱,得到光亮的金屬顆粒。他稱它為palladium(鈀),元素符號定為Pd。這一詞來自當時發現的小行星Pallas,源自希臘神話中司智慧的女神巴拉斯Pallas。
武拉斯頓發現鈀重要的一步是選用氰化汞。儘管氰化汞溶液中幾乎不含有氰離子(CN-),但是當鈀的離子(Pd2+)與它相遇時,卻立即生成淡黃色的氰化鈀(Pd(CN)2)沉澱,而其他鉑系元素是不會形成這種氰化物沉澱的。[2]
主要來源
可由鉑金屬的自然合金分出。鈀在地球上的儲量稀少,採掘冶煉較為困難,屬稀貴金屬系列金、銀、鉑、鈀、釕、銥的範疇。鈀在地殼中的含量為1×10-6% ,常與其他鉑系元素一起分散在沖積礦床和砂積礦床的多種礦物(如原鉑礦、硫化鎳銅礦、鎳黃鐵礦等)中。獨立礦物有六方鈀礦、鈀鉑礦引、一鉛四鈀礦、銻鈀礦、鉍鉛鈀礦、錫鈀礦等,還以游離狀態形成自然鈀。
鈀的熔點是鉑族金屬中最低的。
主要用途
鈀是航天、航空、航海、兵器和核能等高科技領域以及汽車製造業不可缺少的關鍵材料,也是國際貴金屬投資市場上的不容忽略的投資品種。
氯化鈀還用於電鍍;氯化鈀及其有關的氯化物用於循環精煉並作為熱分解法製造純海綿鈀的來源。一氧化鈀(PdO)和氫氧化鈀[Pd(OH)2]可作鈀催化劑的來源。四硝基鈀酸鈉[Na2Pd(NO3)4]和其它絡鹽用作電鍍液的主要成分。
鈀在化學中主要做催化劑;鈀與釕、銥、銀、金、銅等熔成合金,可提高鈀的電阻率、硬度和強度,用於製造精密電阻、珠寶飾物等。而最常見和最有市場價值鈀金首飾的合金是鈀金.
主要用於制催化劑,還用於製造牙科材料、手錶和外科器具等。
生產方法
工業生產可從礦石用干法製造;亦可以銅、鎳的硫化礦製取銅、鎳的生產過程中生成的副產物作為原料,用濕法冶煉製得。濕法把已提取鎳、銅後的殘留組分作為原料,加入王水進行抽提,過濾,向濾液中加入氨和鹽酸進行反應,生成氯鈀酸銨沉澱。經精煉,過濾,把氯鈀酸銨用氫氣還原,製得約99.95%鈀成品。[1]
相關知識
第五周期Ⅷ族鉑系元素的成員 元素類型:金屬元素
化合價:+2和+4
原子序數:46
質子數:46
中子數:62
摩爾質量:106.42g/mol
安全信息
包裝等級:III 危險類別:4.1 海關編碼:7110210000 危險品運輸編碼:UN30894.1/PG2 WGKGermany:- 危險類別碼:R61 安全說明:S53-S26-S36/37/39-S24/25-S36-S22 RTECS號:RT3480500 危險品標誌:Xn:Harmful