Paladyum kimyasal elementinin atom numarası 46’dır ve sembolü Pd harfidir. İngiliz kimyager William Hyde Wollaston bu nadir ve parlak gümüşi beyaz metali 1803 yılında keşfetmiştir. Ona Pallas adını, Yunan tanrıçası Athena’nın Pallas’ı öldürdükten sonra bu adı verdiği asteroid Pallas’ın onuruna vermiştir. Platin grubu metaller (PGM’ler) paladyum, platin, rodyum, rutenyum, iridyum ve osmiyum elementlerini içeren bir elementler topluluğudur. Benzer kimyasal özelliklere sahip olmasına rağmen, paladyum grubun en az yoğun ve en düşük erime noktasına sahip olanıdır.
Otomobil egzozundaki zehirli gazların (hidrokarbonlar, karbon monoksit ve nitrojen dioksit) %90’ını zararsız gazlara (nitrojen, karbon dioksit ve su buharı) dönüştüren katalitik konvertörler, paladyum ve eşdeğeri platin arzının yarısından fazlasını kullanmaktadır. Paladyum ayrıca mücevherat, elektronik, dişçilik, tıp, hidrojen arıtma, kimyasal süreçler ve yeraltı suyu arıtımında kullanılmaktadır. Yakıt hücrelerinde hidrojen ve oksijen reaksiyona girerek elektrik, ısı ve su üretir. Paladyum bu cihazların önemli bir bileşenidir.
Paladyum ve diğer PGM cevher kaynakları nadirdir. Güney Afrika’daki Transvaal Havzası, Montana’daki Stillwater Kompleksi, Ontario, Kanada’daki Sudbury Havzası ve Thunder Bay Bölgesi ve Rusya’daki Norilsk Kompleksi’ni kapsayan Bushveld Igneous Complex’in norit kuşağı en yaygın yataklara sahiptir. Geri dönüşüm, özellikle katalitik konvertör hurdasından elde edilen bir başka kaynaktır. Kısıtlı tedarik kaynakları ve çok çeşitli kullanım alanları yatırımcıların ilgisini çekmektedir.
Paladyum’un Özellikleri
Periyodik tablodaki 10. grup paladyumu tanımlasa da, en dıştaki elektronların konfigürasyonunda Hund kuralı takip edilir. Enerjetik olarak 5s2 4d8 konfigürasyonu yerine tamamen dolu bir 4d10 kabuğuna sahip olmak daha avantajlı olduğundan, Madelung kuralına göre 5s orbitallerini işgal etmesi beklenen elektronlar bunun yerine 4d orbitallerini doldurur.
Paladyum, 5. periyotta benzersiz olan bu 5s0 yapısı sayesinde sadece bir eksik elektron kabuğuna ve onun üzerindeki tüm kabuklara sahip en ağır elementtir.
Paladyum görünüş olarak platine benzer ve narin gümüş-beyaz bir metaldir. Platin grubundaki metaller arasında en az yoğun olanıdır ve en düşük erime noktasına sahiptir.
Tavlandığında kırılgan ve sünektir, ancak soğuk işlendiğinde önemli ölçüde daha fazla sertlik ve mukavemet kazanır. Paladyum sıcak, konsantre sülfürik asit, konsantre nitrik asit ve hidroklorik asitte ince bir şekilde ezildiğinde yavaşça çözünür. Aqua regia’da, ortam sıcaklığında kolayca çözünür.
Oda sıcaklığında paladyum oksijenle reaksiyona girmez (dolayısıyla havada kararmaz). Paladyum 800 °C’ye ısıtıldığında bir paladyum(II) oksit (PdO) tabakası oluşturacaktır. Büyük olasılıkla monoksit yüzey tabakasının oluşmasının bir sonucu olarak, zamanla yavaş yavaş biraz kahverengimsi bir renk alabilir.
Alfa parçacığı kaynaklı kusurlara sahip paladyum filmler, düşük sıcaklık koşullarında Tc=3,2 K ile süper iletkenlik gösterir.
Paladyum izotopları
Doğal olarak oluşan paladyumu yedi izotop oluşturur ve bunların altısı kararlıdır. En uzun yarı ömre sahip üç radyoaktif izotop, 6,5 milyon yıllık yarı ömre sahip 107Pd (doğal olarak oluşan), 103Pd (17 gün) ve 100Pd’dir (3,63 gün). Atom ağırlıkları 90.94948(64) u (91Pd) ile 122.93426(64) u (123Pd) arasında değişen 18 radyoizotop daha tanımlanmıştır. Sırasıyla 8,47 saat, 13,7 saat ve 21 saatlik yarı ömürlere sahip olan 101Pd, 109Pd ve 112Pd hariç, bunların hepsinin yarı ömürleri otuz dakikadan azdır.
Atomik kütle birimi değerleri en yaygın kararlı izotop olan 106Pd’den daha az olan izotoplar için elektron yakalama ana bozunma yöntemidir ve rodyum ana bozunma ürünüdür.
Gümüş, atom kütlesi 106’dan büyük olan Pd izotopları için ana bozunma modu olan beta bozunmasının ana yan ürünüdür.
1976’dan kalma Santa Clara meteoriti, ilk kez 1978’de 107Pd bozunma ürünü olarak tanımlanan radyojenik 107Ag içermektedir.
Araştırmacılar, nükleosentetik bir olaydan 10 milyon yıl sonra, demir çekirdekli küçük gezegenlerin bir araya gelmiş ve farklılaşmış olabileceğini varsaymaktadır. Güneş Sistemi’nin oluşumundan bu yana erimiş olan cisimlerde bulunan 107Pd ve Ag arasındaki korelasyonlar, erken Güneş Sistemi’ndeki geçici nüklitlerin varlığından kaynaklanıyor olmalıdır. 235U’nun kendiliğinden veya uyarılmış fisyonunda 107Pd de bir fisyon ürünü olarak ortaya çıkar.
107Pd, düşük bozunma enerjisi ve düşük çevresel hareketliliği nedeniyle tipik olarak uzun ömürlü fisyon ürünlerinin daha az tehlikeli olanlarından biri olarak kabul edilir.
Kaynak: Wikipedia
