
閃亮的銀色鈀是賦予白金顏色的元素,也是燃料電池和催化轉化器的關鍵組成部分。
鈀在1803年發現並以小行星的命名,鈀比金子或者鉑。美國唯一的鈀金礦是蒙大拿州的斯蒂爾沃特礦。其他礦山是加拿大,南非和俄羅斯,是世界上最大的鈀生產商。
鈀是白金組的六個元素之一,以及鉑,輝煌,ruthenium,osmium和iridium。這些金屬以出色的催化劑或加快化學反應加快的物質而聞名。
2014年8月18日,鈀的價格達到了每三洛(Troy)900美元,這是自2001年以來最高的。根據《華爾街日報》。
只是事實
- 原子數(核中的質子數):46
- 原子符號(在元素元素表上):PD
- 原子量(原子的平均質量):106.4
- 密度:每立方厘米12.02克
- 室溫的階段:固體
- 熔點:2,831華氏度(1,555度攝氏)
- 沸點:5,360度F(2,960度C)
- 同位素數量(具有不同數量中子數量的相同元素的原子):29,六個是穩定的
- 最常見的同位素:PD-102,PD-104,PD-105,PD-106,PD-108,PD-108,PD-110
稀有金屬
鈀金在1803年首次由英國化學家威廉·海德·沃拉斯頓(William Hyde Wollaston)隔離,他會繼續發現另一個元素,銠,此後不久。沃拉斯頓(Wollaston皇家化學學會(RSC)。
沃拉斯頓(Wollaston)不簡單地報告他的發現,而是做了一場遊戲:他與倫敦礦產經銷商一起出售一些,並在城市周圍發布了新金屬的屬性化學學院。另一位化學家理查德·切尼維克斯(Richard Chenevix)宣布新金屬為騙局,但沃拉斯頓(Wollaston)笑了最後。 1805年,他將鈀稱為倫敦皇家學會,僅在演講結束時才揭示自己是元素的發現者。
鈀的名字來自帕拉斯,帕拉斯是小行星腰帶中第二大的小行星,這是1802年才發現的。小行星本身以古希臘女神帕拉斯·雅典娜的名字命名。 ((帕拉斯從地球上可見2014年2月。 )
鈀是可延展的,空氣上不會粉碎,使其成為珠寶的流行金屬。但是,自1989年以來,鈀的主要用途一直是汽車的催化轉化器。當汽車的內燃機燃燒燃料時,反應還不完整。在開發催化轉化器之前,各種討厭的化合物通過排氣管逸出,包括未燃燒的碳氫化合物和氮氧化物。
催化轉化劑是一種通常陶瓷的管狀結構,塗有鈀(或具有相似特性的鉑或菱形)。發動機的排氣通過結構行駛,與沿途鈀的納米顆粒反應。
德克薩斯州休斯頓賴斯大學化學與生物力學工程學教授邁克·旺(Mike Wong)說:“不需要的分子堅持納米顆粒,這實際上變成了其他東西。” “基本上是分子的鍵。”
剩下的大部分是水和二氧化碳,而不是在催化轉化器成為標準之前窒息空氣的煙霧。根據這一規定斯蒂爾沃特礦業公司。
找到這個罕見的元素可能是一個挑戰。所有六個白金組元素組合在一起,僅構成每百萬地殼的0.0005零件,根據美國地質調查局。根據USGS的數據,大多數鉑類元素都是由岩漿冷卻形成的礦石沉積物中發現的。
誰知道?
- 根據USGS的數據,美國進口了約90%的鉑類元素,包括鈀。
- 鈀最令人難以置信的能力是,它可以吸收多達900倍的氫氣。托馬斯·杰斐遜國家加速器設施。由於這種能力,鈀用於儲存和過濾氫。
- 想要一張持久的照片嗎?研究鉑型。這種使用鉑和鈀鹽的照片打印方法,它們嵌入了照片紙中。蒂爾曼起重機攝影。鉑型因其啞光外觀和檔案穩定性而受到珍視 - 只要紙保持完整,照片也將是完整的。
- 鈀在生物學上是相對非活性的,但可能會引起某些人的過敏反應。根據《國際衛生與環境健康雜誌》 2002年的論文,如果您有鎳過敏,那麼鈀的刺激風險也更高。
- 鋼鐵俠知道金屬一兩件事。據說他的驚人力量來自嵌入他胸部的“弧反應堆”。原來,超級英雄正在從反應堆的鈀中慢慢毒化。實際上,鈀可能對身體有毒。例如,在《醫學化學》雜誌上發表的《老鼠之心》的一項研究發現無機鈀化合物降低了心率和血壓。
當前的研究
越來越多的鈀在從未做過的地方彈出。服用燃料電池:鉑長期以來一直用作這些設備的催化劑,但是在2009年,羅德島州布朗大學的研究人員報告說,他們找到了一種使用便宜的鈀納米顆粒的方法。研究人員創建了4.5納米直徑的鈀顆粒,這些粒子保持完整四倍,比以前可用的顆粒長四倍。美國化學學會雜誌。
同時,Wong和他的同事找到了一種使用鈀金納米顆粒作為水而不是排氣的催化轉化器的方法。他們的實驗室與杜邦(Dupont)合作,創建了一種原型水效過系統,該系統使用了6英尺高的(1.8米)的金和 - 利帕座納米顆粒,以去除諸如致癌的氯乙烯(PCE),一種干液的液體,從水中取出了令人討厭的化學物質。
Wong告訴Live Science,該技術被稱為PGClear,非常類似於汽車中的催化轉換器。
他說:“在這種情況下,我們取水了,它只會流過這列鈀金,然後這些分子與鈀金的納米顆粒結合併成為其他東西。” “那樣容易。”
黃說,清潔水可以在地下水中回收,再利用或沉積。
Wong說,該原型單元目前正在測試中,目的是找出該系統是否可以擴展並成為經濟上可行的過濾水的方法。 Wong補充說,鈀金可以催化其他類型的水清潔反應。
他說:“這不是一台小馬。”
研究人員還在努力了解鈀如何吸收如此多的氫。麻省理工學院研究人員在2012年在《材料科學工程》雜誌上報導說氫鈀剪力,幾乎像液體一樣。當金屬受到緊張力的影響時,這種效果的效果遠不那麼明顯(想像一下像Taffy這樣的金屬與像尺子一樣彎曲的金屬)。對剪切和張力的反應不同仍然是神秘的。
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