| Palladium 46Pd | ||||||
| engl. Palladium; nach der griech. Göttin „Pallas Athene“ | ||||||
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| Physikalisch-chemische Eigenschaften |
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Reines Palladium
ist ein silbrig glänzendes Metall, das an der Luft durch
eine langsame Reaktion mit dem Luftsauerstoff gelblich anlaufen kann. Es
ist härter
als Platin, es lässt sich aber gut schmieden
und wie Gold zu dünnen Folien auswalzen.
Ein Kubikzentimeter Palladiumschwamm kann bei Raumtemperatur fast einen Liter Wasserstoff aufnehmen. Ein Kubikzentimeter fein
verteiltes, schwarzes
Palladiumpulver in wässriger Suspension absorbiert sogar
bis zu zwölf Liter Wasserstoff. Die dabei entstehenden
Metallhydride eignen sich zur Herstellung von Wasserstoffspeichern für Wasserstoffautos.
Beim Erwärmen entweicht der Wasserstoff, er liegt
dann in einer besonders reaktiven Form vor. Erhitzte Palladiumbleche
sind für Wasserstoff durchlässig und dienen zur Reinigung von Wasserstoff.
Von allen Platinmetallen
ist Palladium das unedelste und reaktionsfähigste Metall. Salzsäure
und Schwefelsäure vermögen das Metall nicht aufzulösen, wohl aber heiße,
konzentrierte Salpetersäure. Dabei
bildet sich gelbbraunes Palladiumnitrat. Beim Erhitzen an der Luft oder mit Sauerstoff entsteht schwarzes
Palladium(II)-oxid:
2 Pd + O2 
2 PdO ΔHR = −171 kJ/mol Diese Reaktion kann auch
schon langsam an der Luft stattfinden. Mit Chlor reagiert Palladium erst bei 500 °C zu Palladium(II)-chlorid:
Pd + Cl2
PdCl2 ΔHR = −172 kJ/mol Eine entsprechende Reaktion findet
auch mit Schwefel, Phosphor, Selen, Arsen
und anderen Nichtmetallen unter Bildung der entsprechenden Salze statt.
Legiert man Palladium mit Silber, wird das Anlaufen des Silbers durch sulfidhaltige Luft verhindert.
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| 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 ähnlich
toxisches Potenzial vermutet wie für feinverteiltes Platin. |
| Vorkommen |
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Häufigkeit sehr selten
Palladium kommt in der Erdhülle etwas häufiger als Gold und Platin vor, es ist aber etwa zehnmal seltener als Silber. Das Element tritt in der Natur fast immer zusammen mit Platin auf, allerdings nur in geringen Mengen. Gelegentlich kommt Palladium auch in gediegener Form zusammen mit den Platinerzen vor.
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| Geschichte |
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Im
Jahre 1803 entdeckte der englische Arzt und Chemiker William Hyde Wollaston
(1766–1828) das Element in einer Lösung, in der er zuvor Platin mit Königswasser aufgelöst hatte. Nach Abtrennung des Platinanteils als
Ammonium-Hexachloroplatinat(IV) gelang ihm aus dem Rest der Lösung die Herstellung des reinen Metalls. Er benannte das neue Element nach dem kurz zuvor entdeckten Planetoiden Pallas. Dieser erhielt seinen Namen in Anlehnung an die Göttin der griechischen Mythologie Pallas Athene.
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| Herstellung |
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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 Ammoniumchloridzugabe fällt der Platinanteil
als Ammonium-Hexachloroplatinat(IV) aus. Die übrig
bleibende Hexachloropalladium(II)-säure wird mit Ammoniumhydroxid
versetzt,
dann mit Salzsäure als Amminkomplex
gefällt und schließlich durch Glühen in Wasserstoff
zu reinem Palladium umgesetzt.
Am effizientesten ist heute aber das Verfahren mit Hilfe der Solvent-Extraktion. Erhebliche Mengen Palladium fallen auch bei der Kupfer-Raffination im Anodenschlamm an. |
| Verwendung |
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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 60 bis 80 Prozent. Die Legierung wird gerne in Ringen und Schmuckstücken
verwendet. Palladium wird auch in Brennstoffzellen als Elektrodenmaterial verwendet und dient im Wasserstoffauto als Speichermaterial für Wasserstoff.
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Gefahr
