کاربرد فلز پالادیم چیست؟

پالادیوم (Palladium) یک عنصر شیمیایی با نماد Pd و عدد اتمی ۴۶ است. این فلز نادر با رنگ نقره‌ای-سفید و درخشندگی بالا در سال ۱۸۰۳ توسط شیمیدان انگلیسی، ویلیام هاید ولاستون، کشف شد. پالادیوم به همراه پلاتین، رودیوم، روتنیوم، ایریدیوم و اسمیوم، گروهی از عناصر را تشکیل می‌دهند که به آن‌ها فلزات گروه پلاتین (PGMs) گفته می‌شود. این فلزات دارای ویژگی‌های شیمیایی مشابه هستند، اما پالادیوم در بین آن‌ها کمترین نقطه ذوب و تراکم را دارد.  این مقاله به منظور آگاهی بیشتر مخاطبین و علاقه مندان به انواع فلزات گرانبها از سوی سایت تخصصی pelatin .ir ارائه گردیده است. فیدار فلزات رهسام آران اولین مرکز خرید و فروش پلاتین ، خرید و فروش رودیوم ، خرید و فروش پالادیوم میباشد. 

کاربرد فلز پالادیم چیست؟

در حال حاضر، بیش از نیمی از تولید جهانی پالادیوم و پلاتین برای ساخت مبدل‌های کاتالیزوری خودرو استفاده می‌شود؛ تجهیزاتی که نقش حیاتی در کاهش آلودگی هوا دارند. این مبدل‌ها حدود ۹۰ درصد از گازهای مضر خروجی خودرو، مانند هیدروکربن‌ها، مونوکسید کربن و دی‌اکسید نیتروژن را به گازهای کم‌خطرتر مانند نیتروژن و دی‌اکسید کربن تبدیل می‌کنند.

علاوه بر این، پالادیوم کاربردهای گسترده دیگری نیز دارد. از این فلز در صنایع الکترونیک، دندان‌پزشکی، پزشکی، تصفیه هیدروژن، تولید مواد شیمیایی، تصفیه آب‌های زیرزمینی و ساخت جواهرات استفاده می‌شود. همچنین، پالادیوم یکی از مواد کلیدی در سلول‌های سوختی است که طی فرایندی هیدروژن را با اکسیژن ترکیب کرده و برق، گرما و آب تولید می‌کنند.

تاریخچه پالادیوم

تاریخچه پالادیوم از قرن هجدهم میلادی در آمریکای جنوبی آغاز می‌شود. در سال ۱۸۰۳ میلادی، ویلیام هاید ولاستون این فلز را برای نخستین‌بار در یکی از معادن پلاتین در این منطقه کشف کرد. دو سال پیش‌تر، در سال ۱۸۰۱ میلادی، سیارکی به نام پالاس کشف شده بود و ولاستون برای نام‌گذاری این عنصر نادر از آن سیارک الهام گرفت.

پس از کشف این فلز، پالادیوم برای مدتی به‌عنوان درمانی برای بیماری سل شهرت یافت، اما به دلیل عوارض جانبی نامطلوب، استفاده دارویی از آن متوقف شد. تا اوایل دهه ۱۹۹۰ میلادی پالادیوم محبوبیت چشمگیری پیدا نکرد، اما این بار وارد صنعت خودروسازی شد تا نقش کلیدی در تولید مبدل‌های کاتالیزوری ایفا کند.

منابع پالادیوم

پالادیم، این فلز گران‌بها، داستانی فراتر از مرزهای آمریکای جنوبی دارد. این ماده ارزشمند به دو روش اصلی استخراج می‌شود: هم به شکل خالص از معادن و هم به‌صورت آلیاژی در ترکیب با فلزاتی مانند رودیم، طلا، پلاتین و غیره. مناطقی مانند کوه‌های اورال، استرالیا، اتیوپی و قاره‌های آمریکای شمالی و جنوبی از جمله منابع آن هستند. اما بزرگ‌ترین ذخیره پالادیم کجاست؟ عمده پالادیم مورد نیاز صنایع از معادن نیکل و مس واقع در آفریقای جنوبی و انتاریوی کانادا تأمین می‌شود، زیرا حجم بالای تولید در این معادن استخراج آن را به‌صرفه می‌کند.

ویژگی‌های پالادیوم

پالادیم عضوی از خانواده فلزات نجیب است؛ فلزی با رنگ سفید براق که مقاومت بالایی در برابر عوامل جوی دارد و در اثر تماس با هوا اکسید یا سیاه نمی‌شود. چگالی پایین و نقطه ذوب کمتری نسبت به دیگر اعضای گروه خود، مانند رودیم و پلاتین، از جمله دیگر خصوصیات این عنصر است. پالادیم نه‌تنها با انعطاف‌پذیری بالای خود شناخته می‌شود بلکه ظاهری سفید-خاکستری دارد که کار با آن را بسیار آسان می‌کند. این خصوصیات باعث شده است که پالادیم اکنون در رده چهار فلز گران‌بهای جهان قرار گیرد. بعلاوه، این فلز در دماهای معمولی در مجاورت اتمسفر تغییر رنگ نمی‌دهد، ویژگی‌ای که آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای جایگزینی پلاتین در صنایع مختلف، از جواهرسازی و ارتباطات الکتریکی گرفته تا کاربردهای تزئینی، بدل کرده است.

اضافه کردن مقادیر کمی پالادیم به طلا منجر به تولید بهترین نوع طلای سفید می‌شود. همچنین، آبکاری الکترودپوزیت یا شیمیایی پالادیم برای کاربردهایی مانند قطعات مدار چاپی و خازن‌های سرامیکی چندلایه استفاده می‌شود.

پالادیم یکی از فراوان‌ترین فلزات گروه پلاتین است که با غلظتی حدود ۰.۰۱۵ قسمت در میلیون در پوسته زمین یافت می‌شود. این ماده معمولاً همراه با پلاتین بومی تشکیل آلیاژ داده و غالباً به‌عنوان محصول جانبی فرایند پالایش سنگ معدن مس و نیکل تولید می‌شود. روسیه، آفریقای جنوبی، کانادا و ایالات متحده آمریکا از برترین تولیدکنندگان پالادیم در اوایل قرن بیست و یکم بودند.

الادیم یکی از فلزات ارزشمند است که به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود در زمینه‌های گوناگون کاربرد دارد. این فلز از گذشته تاکنون نقش مهمی در زندگی بشر ایفا کرده است. برای مثال، در گذشته از کلرید پالادیم به عنوان دارویی برای درمان بیماری سل استفاده می‌شد، هرچند که عوارض این روش باعث شد به تدریج داروهای دیگری جایگزین آن شوند. امروزه اما مصارف پالادیم بسیار گسترده‌تر شده و در صنایع مختلف قابل مشاهده است. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این فلز گرانبها عبارت‌اند از:

به دلیل توانایی پالادیم در تسریع فرآیندهای هیدروژن‌گیری و هیدروژن‌زدایی، این فلز به عنوان کاتالیزور در پالایش نفت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در حوزه جواهرسازی، از آلیاژ پالادیم به کار گرفته می‌شود، هم به عنوان روکشی برای زیورآلات و هم در سفید کردن طلا برای تولید طلای سفید با استفاده از آب پالادیم.

توانایی منحصر به‌فرد این فلز در جذب هیدروژن نیز باعث شده که از آن در فرآیند خالص‌سازی گازها استفاده شود؛ به گونه‌ای که هیدروژن در پالادیم گرم شده منتشر می‌شود.

در صنعت خودروسازی، حضور پالادیم حیاتی است. این فلز به عنوان کاتالیزوری در مبدل‌های خودرو عمل کرده و گازهای سمی خروجی از اگزوز خودرو را به ترکیباتی ایمن‌تر تبدیل می‌کند.

پالادیم همچنین در یکی از انواع پیل‌های سوختی استفاده می‌شود، جایی که با ترکیب اکسیژن و هیدروژن قادر به تولید گرما و انرژی الکتریکی هستند.

در صنعت پزشکی نیز می‌توان ردپای پالادیم را یافت. برای نمونه، این فلز در ساخت نوارهای تست قند خون کاربرد دارد.

این فلز همچنین در تجهیزات مخابراتی و سیستم‌های سوئیچینگ نیز جایگاه ویژه‌ای دارد.

حتی در خانه‌ها می‌توان از آن به صورت وسایل تزئینی یا آبکاری شده بهره برد.

علاوه بر این موارد، پالادیم در دندانپزشکی، ساعت‌سازی، تولید ابزارهای جراحی، اتصالات الکتریکی و دیگر صنایع کاربردهای چشمگیری دارد.  استفاده گسترده این فلز در بخش‌های مختلف، اهمیت آن را به خوبی نمایان می‌کند.

منابع پالادیوم:

استخراج پالادیم تنها به بهره‌برداری از معادنی مانند معادن روسیه و آفریقای جنوبی محدود نمی‌شود. در بسیاری از موارد، برای دستیابی به حداکثر بهره‌وری از این فلز گران‌بها، پالادیم از منابعی مانند مبدل‌های کاتالیزوری و سایر قطعات حاوی این فلز یا ترکیبات شیمیایی مرتبط با آن بازیافت می‌شود. از آنجا که پالادیم در صنایع گوناگون هم به صورت فلز خالص و هم در قالب مشتقات مختلفی مثل سیم، پودر، نمک یا ورق پالادیم کاربرد دارد، می‌توان از ضایعات این صنایع مقدار قابل توجهی از آن را استخراج کرد. جالب است بدانید که یکی از بهترین منابع ضایعات پالادیم، لوازم الکترونیکی مستعمل است. بیشترین پالادیم بازمانده در ضایعات الکترونیکی، از جمله موبایل‌ها، بردهای مخابراتی و کامپیوترها یافت می‌شود.

سخن آخر:

پالادیم برخلاف پلاتین و رودیم رفتار متفاوتی از خود نشان می‌دهد. پالادیوم به‌راحتی در تیزاب سلطانی حل می‌شود و حتی ذرات ریز آن را نیز می‌توان به‌سادگی در مخلوط رقیق اسید هیدروکلریک و هیدروژن پراکسید حل کرد. لازم است توجه کنیم که روش بازیافت پالادیوم بسته به نوع ضایعات متغیر است. برای مثال، جهت بازیافت پالادیوم از کاتالیزورها، ابتدا باید کاتالیزورها خرد شوند و سپس خرده‌های به دست آمده تحت فرآیند قالب‌گیری یا اسیدکاری قرار گیرند. برای اطلاع از قیمت انواع فلزات گرانبها  با ما در pelatin .ir تماس بگیرید.