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Le palladium est un métal doux, rare, d'un blanc argenté qui est apprécié pour ses propriétés catalytiques et partage de nombreuses caractéristiques communes au métal du groupe du platine (PGM), telles qu'un point de fusion relativement élevé et une densité élevée. Bien qu'il soit élevé pour un métal, le point de fusion et la densité du palladium sont les plus faibles des MGP.
Propriétés:
- Symbole atomique: Pd
- Numéro atomique: 46
- Element Catégorie: Métal de transition
- Densité: 12.02 g / cm³
- Point de fusion: 2830 ° F (1554 ° C)
- Point d'ébullition: 2963 ° C (5365 ° F)
- La dureté de Moh: 4,75
Caractéristiques
Le palladium, tout comme le platine , est très résistant à l'oxydation et à la corrosion et possède d'excellentes propriétés catalytiques. Ceci est principalement dû au fait que le palladium a une capacité anormale - et stupéfiante - d'absorber le gaz hydrogène à un taux de 900 fois son propre volume. Doux et ductile lorsqu'il est recuit , le palladium augmente avec la force et la dureté lorsqu'il est recuit à froid. Le palladium est également chimiquement stable et conducteur, le rendant utile pour des applications dans l'industrie électronique.
L'histoire
En 1803, William Hyde Wollaston a pu isoler le palladium d'autres MGP en dissolvant du minerai de platine dans le mélange d'eau régale (acide chlorhydrique et acide nitrique) avec du chlorure d'ammonium et du fer . Cependant, il n'y avait aucune application commerciale pour palladium jusqu'au 20ème siècle.
L'une des premières applications uniques du palladium, qui se poursuit encore, consistait à développer des épreuves photographiques.
Le processus, connu sous le nom de «platinotype», qui peut utiliser soit du platine ou du palladium, a été utilisé dès la fin du 18ème siècle.
Mais le palladium, comme tous les MGP, était inhibé par sa rareté et son prix élevé. Cela a commencé à changer après la découverte de grands magasins de métaux ont été découverts en Afrique du Sud dans les années 1920 et au Canada dans les années 1930.
Peu de temps après, le palladium et le platine ont commencé à être utilisés dans les alliages dentaires.
Dans les années 1960, les recherches sur les propriétés catalytiques du platine et du palladium ont abouti à de nouvelles applications dans le traitement chimique, y compris la production de polyester et le craquage du combustible.
La plus grande percée pour le palladium, cependant, est survenue dans les années 1970 lorsque les normes d'émissions automobiles ont été mises en œuvre aux États-Unis. La demande de palladium a augmenté de façon spectaculaire. La capacité du palladium à absorber le monoxyde de carbone et à purifier l'hydrogène en fait une partie intégrante des convertisseurs catalytiques automobiles.
L'intérêt croissant pour le palladium en tant qu'outil d'investissement a également conduit à l'échange de fonds négociés en bourse, qui sont adossés à du palladium physique, sur les Bourses de Londres et de New York. Les contrats à terme sur palladium sont négociés sur le New York Mercantile Exchange et les lingots de palladium sont également l'un des quatre métaux à avoir un code de devise ISO (les autres sont l'or, l'argent et le platine).
Production
Le palladium se trouve toujours aux côtés d'autres PGM. Les PMG se trouvent naturellement dans les dépôts de placers trouvés dans les roches telles que la dunite, la chromite et la norite. Dans le complexe de Bushveld en Afrique du Sud et dans un nombre limité d'autres corps minéralisés, les MGP sont présents en quantités suffisantes pour rendre économique l'extraction exclusive de ces métaux; tandis que, dans les gisements russes de Norilsk et de Sudbury au Canada, le palladium et d'autres MGP sont extraits comme sous-produits du nickel et du cuivre .
Les minerais contenant du palladium sont d'abord broyés et immergés dans un réactif contenant de l'eau; un processus connu sous le nom de «flottation par mousse».
Applications
Les ventes mondiales de palladium ont été estimées à environ 300 000 kg (660 000 lb) en 2010. Les autocatalyseurs sont la plus grande application pour le métal, représentant environ 57% de l'utilisation du palladium en 2010.
Les autres principales utilisations finales du palladium comprennent (pourcentage approximatif d'utilisation globale):
- secteur de l'électronique (15%)
- investissements (11%)
- bijoux (6,5%)
- alliages dentaires (6%)
- produits chimiques (4%).
Certains estiment le nombre de voitures opérationnelles dans le monde à environ 450 millions. Des contrôles d'émissions de plus en plus rigoureux reposent sur des catalyseurs automatiques pour réduire le monoxyde de carbone, le dioxyde de soufre et les hydrocarbures. Le palladium joue un rôle crucial dans ce processus en oxydant le carbone avant qu'il ne soit épuisé.
Le palladium est principalement utilisé dans l'électronique dans les condensateurs céramiques multicouches (MLCC), ce qui permet de contrôler le flux de courant vers les différentes parties d'un circuit en stockant et en libérant la charge selon les besoins. Les MLCC sont souvent fabriqués en utilisant du palladium ou un alliage de palladium et d'argent. De plus petites quantités de palladium sont utilisées dans les circuits intégrés hybrides et comme matériau de placage.
L'utilisation du palladium dans l'industrie dentaire est un phénomène relativement nouveau et a tendance à fluctuer en fonction du prix relatif de l'or, du platine et du palladium. Le palladium est allié avec de l'or ou de l'argent, du cuivre et du zinc pour former des inlays dentaires, des couronnes et des ponts. L'inclusion de PGM est d'augmenter la force et la durabilité tout en restant malléable .
Le palladium peut également agir comme un substitut économique du platine dans les catalyseurs qui sont utilisés pour produire une variété de produits chimiques, en particulier des peintures, des adhésifs, des fibres et des revêtements. Gazes de captage de palladium, qui se composent d'un treillis métallique fin, flux de gaz filtrant et sont utilisés pour fabriquer de l'acide nitrique.
D'autres utilisations du palladium se trouvent dans:
- Piles à combustible (absorption d'hydrogène)
- Production de carburant à l'éthanol (Wacker Process)
- Pièces de monnaie
- Raffinage du pétrole (reformage catalytique et hydrotraitement)
- Polyester (dans la production d'acide téréphtalique purifié, PTA)
- Photographie (Processus Platinotype)
- Traitement de l'eau
- Médecine (palladium -103)
Sources:
La base de données PGM. Johnson Matthey plc. http://www.pgmdatabase.com/jmpgm/index.jsp
L'Association internationale des métaux du groupe du platine (IPA).
http://www.ipa-news.com/
La Commission géologique des États-Unis. Minerals Yearbook: Métaux du groupe du platine (2010) et sommaires sur les produits minéraux (2012).
http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/platinum/
Stillwater Palladium. Palladium: Métal du 21ème siècle .
http://www.stillwaterpalladium.com/index.html
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