一種化學元素,化學符號Pd,原子序數46,原子量106.42,屬週期系Ⅷ族,為鉑系元素(釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑)之一。1803年英國化學傢和物理學傢W.H.渥拉斯頓從粗鉑中分離出兩種新元素鈀和銠。為瞭紀念1802年新發現的小行星武女星(Pallas),給元素鈀取名為palladium。

  存在 鈀在地殼中的含量約為1×10-6%,在鉑系元素中占首位。在自然界中與其他鉑系元素共生,尤其與鉑常在一起,分散於沖積礦床和砂積礦床的各種礦石中,如原鉑礦、硫化鎳銅礦、鎳黃鐵礦、含鈀磁黃鐵礦、含鈀黃銅礦、自然鉑、銥鋨礦等,還以自然鈀、六方鈀礦、鈀鉑礦、一鉛四鈀礦、銻鈀礦、鉍鉛鈀礦、錫鈀礦、鉛錫鉑鈀礦、硒銅鈀礦、鉍銀鈀礦、砷鉛鈀礦、含鈀銅方硒鈷礦、鈀華等形式存在於自然界中。鈀有六種穩定同位素:鈀102、鈀104、鈀105、鈀106、鈀108、鈀110。

  物理性質 鈀為銀白色金屬;熔點1554℃,沸點2970℃,密度12.02克/厘米3(20℃);質較柔軟,具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的氫氣,雖保持金屬狀態,但體積顯著脹大,變脆以至破裂成碎片,同時降低瞭金屬的導電率和磁化率。海綿狀或膠狀鈀吸氫能力更強,在常溫下,1體積的海綿鈀可吸收900體積的氫氣,1體積的膠體鈀甚至可吸收1200體積的氫氣。加熱至40~50℃時,所吸收的氫氣即大部釋出;加熱至高溫則全部釋出。氫能通過受熱的鈀而擴散,從而達到凈化的目地。吸足氫氣的鈀粉會在空氣中自燃。

  化學性質 鈀的電子構型為(Kr)4d105s0,氧化態有0、+2、+3、+4。鈀與鉑較相似,但比鉑、銥、鋨活潑。常溫下在空氣和潮濕環境中穩定,當加熱至約800℃時,表面形成一層可見的暗淡無光的一氧化鈀薄膜;高於800℃時一氧化鈀分解;如果將溫度迅速冷卻到室溫,則表面又可恢復光澤。鈀在被硫污染的大氣中色澤稍變暗。鈀能耐氫氟酸、磷酸、高氯酸、鹽酸和硫酸蒸氣的腐蝕,但在100℃時或有空氣存在時就會被其中某些酸氣所腐蝕。鈀易被熱濃硝酸、熱濃硫酸、王水、三氯化鐵、次氯酸鹽溶液和潮濕的氯、溴、碘溶解或侵蝕,熔融的過氧化鈉、氰化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉和硫化氫在600℃以上時對鈀有腐蝕作用。鈀的化合物易加熱分解或還原成金屬鈀。鈀有形成配位化合物的強烈傾向,還有良好的催化性能。

  制法 將精選的砂鉑礦或富鉑礦用王水溶解,使鈀和鉑等一起溶解,加氯化銨使鉑以氯鉑酸銨的形式沉淀下來,在濾液中加入氨水和鹽酸使鈀形成二氯二氨合鈀沉淀,灼燒沉淀物,磨細,在氫氣流中加熱還原得海綿鈀。存在於硫化銅鎳礦中的鈀,可在生產銅、鎳時通過處理銅鎳陽極泥得到。

  應用 鈀在化學工業中主要用作催化劑,例如,在硝酸生產、蒽醌法生產過氧化氫、液相和氣相中氫化或脫氫、異構化和裂解反應中做催化劑。在電話替續器中使用純鈀觸頭可減少噪音,延長使用壽命。鈀與釕、銥、銀、金、銅、鎳熔成合金,可提高鈀的電阻率、硬度和抗張強度。例如,含鈀60%的鈀銀合金可制造精密電阻,鈀銀合金管可用於制造高純氫。含鈀60%的鈀銅合金可做大容量繼電器的觸頭。鈀釕合金可做振動式電壓調壓器中的觸頭、厚膜電路上的電容和電阻,也用於補牙和制作首飾。鈀金合金用於制造珠寶飾物。含鈀的金鉑合金可作熱電偶。鈀與銀、銅和鎳的合金可用於硬焊。金屬鈦含0.1%鈀後,可提高抗鹽酸腐蝕的能力。

  

參考書目

 J.C.Bailar ed.,Comprehensive lnorganicChemistry,Vol.3,Pergamon,Oxford,1973.