ข้อเท็จจริงเกี่ยวกับแพลเลเดียม

Palladium สีเงินที่เงางามเป็นองค์ประกอบที่ให้สีขาวสีขาวและส่วนประกอบสำคัญของเซลล์เชื้อเพลิงและตัวแปลงตัวเร่งปฏิกิริยา

ค้นพบในปี 1803 และตั้งชื่อตามดาวเคราะห์น้อยแพลเลเดียมนั้นหายากกว่าทองหรือแพลตตินัม- เหมืองแพลเลเดียมเพียงแห่งเดียวในสหรัฐอเมริกาคือเหมืองสติลวอเตอร์ในมอนแทนา เหมืองอื่น ๆ อยู่ในแคนาดาแอฟริกาใต้และรัสเซียซึ่งเป็นผู้ผลิตแพลเลเดียมรายใหญ่ที่สุดในโลก

Palladium เป็นหนึ่งในหกองค์ประกอบในกลุ่มแพลตตินัมพร้อมกับแพลตตินัมโรเดียมรูทีเนียม, ออสเมียมและอิริเดียม โลหะเหล่านี้เป็นที่รู้จักกันดีว่าเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ยอดเยี่ยมหรือสารที่เร่งปฏิกิริยาทางเคมี

เมื่อวันที่ 18 สิงหาคม 2014 ราคาของพาลาเดียมพุ่งสูงถึง $ 900 ต่อทรอยหนึ่งครั้งซึ่งเป็นที่เห็นสูงสุดนับตั้งแต่ปี 2544 ในปีนั้นความไม่มั่นคงทางการเมืองในรัสเซียส่งราคาแพลเลเดียมไปที่ $ 1,125 ต่อทรอยออนซ์ตามวารสารวอลล์สตรีทเจอร์นัล-

เพียงแค่ข้อเท็จจริง

จำนวนอะตอม (จำนวนโปรตอนในนิวเคลียส): 46
สัญลักษณ์อะตอม (บนตารางธาตุขององค์ประกอบ): PD
น้ำหนักอะตอม (มวลเฉลี่ยของอะตอม): 106.4
ความหนาแน่น: 12.02 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร
เฟสที่อุณหภูมิห้อง: ของแข็ง
จุดหลอมเหลว: 2,831 องศาฟาเรนไฮต์ (1,555 องศาเซลเซียส)
จุดเดือด: 5,360 องศา F (2,960 องศา C)
จำนวนไอโซโทป (อะตอมขององค์ประกอบเดียวกันที่มีจำนวนนิวตรอนต่างกัน): 29 และหกมีเสถียรภาพ
ไอโซโทปที่พบมากที่สุด: PD-102, PD-104, PD-105, PD-106, PD-108, PD-110

โลหะหายาก

Palladium ถูกแยกออกเป็นครั้งแรกในปี 1803 โดยนักเคมีชาวอังกฤษ William Hyde Wollaston ผู้ซึ่งจะค้นพบองค์ประกอบอื่นโรเดียมหลังจากนั้นไม่นาน Wollaston ค้นพบแพลเลเดียมโดยการละลายแพลตตินัมในส่วนผสมของกรดไนตริกและกรดไฮโดรคลอริกและสังเกตว่าองค์ประกอบที่สองถูกทิ้งไว้ข้างหลังราชสมาคมเคมี (RSC)-

แทนที่จะรายงานการค้นพบของเขา Wollaston สร้างเกม: เขาวางขายกับตัวแทนจำหน่ายแร่ในลอนดอนและโฆษณาคุณสมบัติของโลหะใหม่เกี่ยวกับ handbills ที่โพสต์รอบเมืองสารเคมี- Richard Chenevix นักเคมีอีกคนประกาศว่าโลหะใหม่เป็นเรื่องหลอกลวง แต่ Wollaston ได้หัวเราะครั้งสุดท้าย ในปี ค.ศ. 1805 เขาได้อธิบายแพลเลเดียมให้กับ Royal Society of London เผยให้เห็นว่าตัวเองเป็นผู้ค้นพบขององค์ประกอบเฉพาะในตอนท้ายของการพูด

Palladium ได้รับชื่อจาก Pallas ซึ่งเป็นดาวเคราะห์น้อยที่ใหญ่เป็นอันดับสองในเข็มขัดดาวเคราะห์น้อยซึ่งเพิ่งถูกค้นพบในปี 1802 ดาวเคราะห์น้อยได้รับการตั้งชื่อตามเทพธิดากรีกโบราณ Pallas Athena -Pallas สามารถมองเห็นได้จากโลกในเดือนกุมภาพันธ์ 2014)

แพลเลเดียมมีความอ่อนไหวและไม่ทำให้เสื่อมสภาพในอากาศทำให้เป็นโลหะยอดนิยมสำหรับเครื่องประดับ อย่างไรก็ตามตั้งแต่ปี 1989 การใช้งานหลักสำหรับแพลเลเดียมนั้นอยู่ในตัวแปลงตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับรถยนต์ เมื่อเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในของรถยนต์เผาไหม้เชื้อเพลิงปฏิกิริยาจะไม่สมบูรณ์ ก่อนที่จะมีการพัฒนาตัวแปลงตัวเร่งปฏิกิริยาสารประกอบที่น่ารังเกียจทุกประเภทหลบหนีผ่านท่อไอเสียรวมถึงไฮโดรคาร์บอนที่ไม่ได้เผาไหม้และไนโตรเจนออกไซด์

เครื่องฟอกไอเสียเป็นโครงสร้างแบบ tubelike ซึ่งมักจะเป็นเซรามิกเคลือบด้วยแพลเลเดียม (หรือแพลตตินัมหรือโรเดียมซึ่งมีคุณสมบัติคล้ายกัน) ไอเสียจากเครื่องยนต์เดินทางผ่านโครงสร้างทำปฏิกิริยากับอนุภาคนาโนของแพลเลเดียมตลอดทาง

“ โมเลกุลที่ไม่พึงประสงค์ติดอยู่กับอนุภาคนาโนและมันก็กลายเป็นอย่างอื่นอย่างแท้จริง” ไมค์หว่องศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีและชีวกลศาสตร์ของมหาวิทยาลัยไรซ์ในฮูสตันเท็กซัสกล่าว "พันธะของโมเลกุลแตกโดยทั่วไป"

สิ่งที่เหลืออยู่ส่วนใหญ่คือน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แทนที่จะเป็นสิ่งที่ควันที่สำลักอากาศก่อนที่ตัวแปลงตัวเร่งปฏิกิริยาจะกลายเป็นมาตรฐาน กฎหมายการปล่อยมลพิษที่เข้มงวดและการขยายตลาดสำหรับรถยนต์ได้วางแพลเลเดียมสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยาตามความต้องการมากขึ้นกว่าเดิมบริษัท Mining Stillwater-

การค้นหาองค์ประกอบที่หายากนี้อาจเป็นสิ่งที่ท้าทาย องค์ประกอบกลุ่มแพลตตินัมทั้งหกประกอบมารวมกันเพียง 0.0005 ส่วนต่อล้านของเปลือกโลกจากการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐอเมริกา- องค์ประกอบกลุ่มแพลตตินัมส่วนใหญ่พบได้ในแร่ที่เกิดจากการระบายความร้อนของแมกมาตาม USGS

ใครจะรู้?

สหรัฐอเมริกานำเข้าประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบกลุ่มแพลตตินัมที่ใช้รวมถึงแพลเลเดียมตาม USGS
ความสามารถที่เหลือเชื่อที่สุดของแพลเลเดียมคือสามารถดูดซับปริมาณไฮโดรเจนได้มากถึง 900 เท่าสิ่งอำนวยความสะดวกของ Thomas Jefferson National Accelerator- เนื่องจากความสามารถนี้แพลเลเดียมจึงใช้ในการจัดเก็บและกรองไฮโดรเจน
ต้องการภาพถ่ายที่ยาวนานหรือไม่? ดู platinotyping วิธีการพิมพ์ภาพถ่ายนี้โดยใช้เกลือแพลตตินัมและแพลเลเดียมซึ่งฝังอยู่ในกระดาษภาพถ่ายตามการถ่ายภาพ Tillman Crane- Platinotypes นั้นมีค่าสำหรับการปรากฏตัวด้านและความมั่นคงของการเก็บถาวร - ตราบใดที่กระดาษยังคงอยู่เหมือนเดิม
แพลเลเดียมค่อนข้างไม่ได้ใช้งานทางชีวภาพ แต่อาจทำให้เกิดอาการแพ้ในบางคน หากคุณเป็นโรคภูมิแพ้นิกเกิลคุณมีความเสี่ยงสูงที่จะระคายเคืองจากแพลเลเดียมเช่นกันตามรายงานของปี 2545 ในวารสารสุขอนามัยระหว่างประเทศและสุขภาพสิ่งแวดล้อม
Iron Man รู้เรื่องหนึ่งหรือสองเรื่องเกี่ยวกับโลหะ พลังอันน่าทึ่งของเขามาจาก "เครื่องปฏิกรณ์อาร์ค" ที่ฝังอยู่ในหน้าอกของเขา กลับกลายเป็นว่าซูเปอร์ฮีโร่กำลังถูกวางยาพิษอย่างช้าๆจากแพลเลเดียมของเครื่องปฏิกรณ์- ในความเป็นจริงแพลเลเดียมอาจเป็นพิษต่อร่างกาย ตัวอย่างเช่นการศึกษาใน Rat Hearts ที่ตีพิมพ์ในวารสารเคมีทางการแพทย์พบว่าสารประกอบแพลเลเดียมอนินทรีย์ลดอัตราการเต้นของหัวใจและความดันโลหิต

งานวิจัยปัจจุบัน

มากขึ้นเรื่อย ๆ แพลเลเดียมก็โผล่ขึ้นมาในสถานที่ที่ไม่เคยทำมาก่อน ใช้เซลล์เชื้อเพลิง: แพลตตินัมถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในอุปกรณ์เหล่านี้มานาน แต่ในปี 2009 นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยบราวน์ในโรดไอส์แลนด์รายงานว่าพวกเขาพบวิธีใช้อนุภาคนาโนแพลเลเดียมราคาถูกแทน นักวิจัยสร้างอนุภาคแพลเลเดียมเส้นผ่าศูนย์กลางเส้นผ่าศูนย์กลาง 4.5 นาโนเมตรซึ่งยังคงอยู่ได้นานกว่าอนุภาคที่มีอยู่ก่อนหน้านี้สี่เท่าพวกมันรายงานในวารสารสมาคมเคมีอเมริกัน-

ในขณะเดียวกันหว่องและเพื่อนร่วมงานของเขาได้ค้นพบวิธีใช้อนุภาคนาโนแพลเลเดียมทองคำเป็นตัวแปลงตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับน้ำแทนไอเสีย การเป็นพันธมิตรกับ Dupont ห้องปฏิบัติการของพวกเขาได้สร้างระบบกรองน้ำต้นแบบที่ใช้คอลัมน์นาโนทองคำและ palladium 6 ฟุต (1.8 เมตร) เพื่อกำจัดสารเคมีที่น่ารังเกียจเช่นสารก่อมะเร็ง perchlorethylene (PCE)

เทคโนโลยีที่ขนานนาม PGClear ทำงานได้มากเหมือนตัวแปลงตัวเร่งปฏิกิริยาในรถหว่องบอกกับวิทยาศาสตร์การใช้ชีวิต

“ เราใช้น้ำที่มี PCE นี้ในกรณีนี้และมันจะไหลผ่านคอลัมน์ของแพลเลเดียม-ทองและจากนั้นโมเลกุลเหล่านั้นผูกกับอนุภาคนาโนของแพลเลเดียม-ทองและกลายเป็นอย่างอื่น” เขากล่าว "มันง่ายอย่างนั้น"

น้ำสะอาดสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้นำกลับมาใช้ใหม่หรือฝากไว้ในน้ำใต้ดินหว่องกล่าว

ขณะนี้หน่วยต้นแบบกำลังทำการทดสอบหว่องกล่าวและเป้าหมายคือการตรวจสอบว่าระบบสามารถขยายขนาดและกลายเป็นวิธีที่เป็นไปได้ทางเศรษฐกิจในการกรองน้ำหรือไม่ Palladium-Gold สามารถกระตุ้นปฏิกิริยาการทำความสะอาดน้ำประเภทอื่น ๆ ได้

“ มันไม่ใช่ม้าตัวเดียว” เขากล่าว

นักวิจัยยังทำงานเพื่อทำความเข้าใจว่าแพลเลเดียมสามารถดูดซับไฮโดรเจนได้มากแค่ไหน ในปี 2012 นักวิจัย MIT รายงานในวารสารวัสดุศาสตร์วิศวกรรมวิทยาศาสตร์ที่แพลเลเดียมที่มีไฮโดรเจนWarps ภายใต้กองกำลังเฉือนเปลี่ยนเป็นของเหลวเกือบ เอฟเฟกต์นั้นเด่นชัดน้อยกว่าเมื่อโลหะมีแรงตึง (ลองนึกภาพการยืดโลหะออกเหมือนทอฟฟี่เมื่อเทียบกับการดัดมันเหมือนไม้บรรทัด) การตอบสนองที่แตกต่างกันต่อกองกำลังแรงเฉือนและความตึงเครียดยังคงลึกลับ

เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแพลเลเดียม:

ติดตาม Stephanie Pappas บนTwitterและGoogle+- ติดตามเรา@livescience-Facebook-Google+-

รับการค้นพบที่น่าสนใจที่สุดในโลกที่ส่งตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณ

相關貼文