Palladium                                       46Pd

engl. palladium; nach der griech. Göttin "Pallas Athene"

Bild vergrößern (nur auf CD-ROM) Relat. Atommasse    Ordnungszahl     Schmelzpunkt     Siedepunkt     Oxidationszahlen      Dichte     Härte (Mohs)      Elektronegativität     Elektronenkonfig.    Natürl. Häufigkeit                 106,42    46      1555 °C      2963 °C      4, 3, 2, 0    12,02 g/cm³     5     2,20 (Pauling)        [Kr]4d10     Pd-102: 1,02%    Pd-104: 11,14%    Pd-105: 22,33%    Pd-106: 27,33%    Pd-108: 26,46%    Pd-110: 11,72%

Film nur auf CD-ROM   55 sek Kann eine Schmelzperle aus Palladium der heißen Salpetersäure widerstehen?        GHS-Piktogramme     Gefahr Gefahren (H-Sätze)   H 228, 315, 319, 335  Diese Kennzeichnung gilt für Pulver.  Das kompakte Metall ist nicht  kennzeichnungspflichtig. CAS-Nummer     7440-05-3

 

Physikalisch-chemische Eigenschaften

Palladium ist ein silberweiß glänzendes Metall, das etwas härter als Platin ist, sich aber sehr gut schmieden und wie Gold zu dünnen Folien auswalzen lässt. Palladium kann sehr große Mengen Wasserstoff absorbieren. Bei Raumtemperatur vermag kompaktes Palladium bis zum 380fachen seines Volumens an Wasserstoff aufnehmen, Palladiumschwamm bis zum 850fachen und fein verteiltes, schwarzes Palladiumpulver (auch Palladiummohr genannt) das 1200fache. Letzteres kann in wässriger Suspension sogar das 12000fache Volumen an Wasserstoff absorbieren. Die dabei entstehenden Metallhydride eignen sich in besonderem Maße zur Herstellung von Wasserstoffspeichern z.B. in Wasserstoffautos. Beim Erwärmen auf 40-50°C entweicht der Wasserstoff und liegt dann in einer besonders reaktionsfähigen Form vor. Erhitzte Palladiumbleche sind für Wasserstoff durchlässig und dienen daher auch zur Reinigung von Wasserstoff.          Palladium im Vergleich zu Osmium und Platin          Das Palladium erscheint im Vergleich zum Platin deutlicher gelber.     Von allen Platinmetallen ist Palladium das unedelste und reaktionsfähigste Metall. Salzsäure und Schwefelsäure greifen das Metall nicht an, wohl aber heiße, konzentrierte Salpetersäure. Dabei bildet sich gelbbraunes Palladiumnitrat. Beim Erhitzen bildet sich schwarzes Palladium(II)-oxid:      2 Pd  +  O2    2 PdO        DHR = -171 kJ/mol     Diese Reaktion kann auch schon langsam an der Luft stattfinden (siehe Bild oben). Mit Chlor reagiert es bei 500°C zu Palladium(II)-chlorid:      Pd  +  Cl2   PdCl2        DHR = -172 kJ/mol     Eine Reaktion findet auch mit Schwefel, Phosphor, Selen, Tellur, Arsen, und anderen Nichtmetallen unter Bildung der entsprechenden Salze statt. Legiert man Palladium mit Silber, wird das Anlaufen des Silbers durch sulfidhaltige Luft verhindert.

   

Toxikologie

Palladiummetall kann bei Personen, die eine Nickelallergie haben, ähnliche Symptome auslösen. Allergische Reaktionen wie Zahnfleischentzündungen treten vereinzelt nach Zahnsanierungen mit Palladium-Dentallegierungen auf. Feinste Palladiumstäube werden auch aus dem Autokatalysator in die Umwelt freigesetzt. Für diese Stäube wird ein ähnliches toxisch Potential vermutet wie für feinverteiltes Platin.

  

Vorkommen

Palladium ist ein sehr seltenes Element und steht in der Elementhäufigkeit mit einem Anteil von 1,1 x 10-6% an 72. Stelle. Es ist damit noch etwas häufiger als Gold und Platin. Das Element tritt in der Natur fast immer zusammen mit Platin auf, allerdings nur in geringen Mengen (Näheres siehe unter Platin). Gelegentlich kommt es auch in gediegener Form zusammen mit den Platinerzen vor.         Platinwürfel aus Konder/Sibirien     Bild vergrößern (nur auf CD-ROM)      Natürliches Platin enthält immer auch die anderen Platinmetalle.

 

Geschichte

Im Jahre 1803 entdeckte der englische Arzt und Chemiker William Hyde Wollaston (1766-1828) das Element in der Lösung, in der er Platin mit Königswasser löste. Nach Abtrennung des Platinanteils als Ammonium-Hexachloroplatinat(IV) gelang ihm die Herstellung des reinen Metalls aus dem Rest der Lösung. Er benannte das neue Element nach dem kurz zuvor entdeckten Planetoiden Pallas, der nach der griechischen Göttin Pallas Athene benannt worden war. Das chemische Symbol Pd schlug J.J. Berzelius im Jahre 1814 vor.        Der Entdecker des Elements           William Hyde Wollaston (1766-1828)

  

Herstellung

Palladium fällt zusammen mit den anderen Platinmetallen bei der klassischen Platinherstellung an. Nach der Behandlung des Rohplatins mit Königswasser gehen Gold, Platin und Palladium in Lösung während die anderen Platinmetalle im unlöslichen Rückstand verbleiben. Durch Zugabe von Ammoniumchlorid zu der Lösung fällt der Platinanteil als Ammonium-Hexachloroplatinat(IV) aus. Die übrig bleibende Hexachloropalladium(II)-säure  H2[PdCl4]  wird mit Ammoniumhydroxid versetzt, dann mit Salzsäure als Amminkomplex gefällt und schließlich durch Glühen im Wasserstoffstrom zu reinem Palladium umgesetzt.     Am effizientesten ist heute aber das Verfahren mit Hilfe der Solvent-Extraktion (Beschreibung der Verfahren siehe Herstellung von Platin). Erhebliche Mengen an Palladium fallen auch bei der Kupferraffination im Anodenschlamm an.

  

Verwendung

Palladium ist in fein verteilter Form, aufgeschichtet auf Aktivkohle, Kieselsäure oder einem anderen Trägermaterial, ein wichtiger Katalysator für chemische Reaktionen, so auch auch beim Autokatalysator. Weißgold ist eine Gold-Palladium-Legierung mit einem Goldanteil von ca. 60-80%. Die Legierung wird gerne in Ringen und Schmuckstücken verwendet. Palladium wird auch in Brennstoffzellen als Elektrodenmaterial verwendet und dient im zukünftigen Wasserstoffauto als Speichermaterial für Wasserstoff.        Ring aus Weißgold          Weißgold ist eine Gold-Palladium-Legierung.

 

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