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钯（第五周期Ⅷ族铂系元素）

次浏览 | 更新时间：2023-05-20

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钯

本词条是多义词，共2个义项

第五周期Ⅷ族铂系元素

钯，是第五周期Ⅷ族铂系元素，元素符号Pd，单质为银白色过渡金属，质软，有良好的延展性和可塑性，能锻造、压延和拉丝。块状金属钯能吸收大量氢气，使体积显著胀大，变脆乃至破裂成碎片。

钯在1803年由英国化学家武拉斯顿从铂矿中发现，是航天、航空等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。

2023年3月，经鉴定，深圳海关所属皇岗海关此前在货运进境渠道查获的两块银白色金属为足钯锭，钯含量超99%，总重量为5.37公斤，案值约170万元人民币。

基本信息

中文名	钯
EINECS	231-115-6
符号	Pd
编号	46
族	VIII

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元素介绍

钯

钯为银白色金属，熔点1554°C，沸点2970°C，，密度12.02克/厘米；质较软，有良好的延展性和可塑性；金属钯能吸收大量氢气。钯比较稳定，能耐酸的侵蚀；高温时能与氧和酸反应；钯的化合物易加热分解或还原成金属钯；钯有形成配位化合物的强烈倾向。

发现过程

1803年，英国化学家武拉斯顿从铂矿中又发现了一个新元素。他将天然铂矿溶解在王水中，除去酸后，滴加氰化汞（Hg (CN)2）溶液，获得黄色沉淀。将硫磺、硼砂和这个沉淀物共同加热，得到光亮的金属颗粒。他称它为palladium（钯），元素符号定为Pd。这一词来自当时发现的小行星Pallas，源自希腊神话中司智慧的女神巴拉斯Pallas。

武拉斯顿发现钯重要的一步是选用氰化汞。尽管氰化汞溶液中几乎不含有氰离子（CN-），但是当钯的离子（Pd+）与它相遇时，却立即生成淡黄色的氰化钯（Pd(CN)2）沉淀，而其他铂系元素是不会形成这种氰化物沉淀的。钯是稀有金属，价值连城。

化学性质

钯

元素名称：钯

元素符号：Pd

元素英文名称：Palladium

元素类型：金属元素

相对原子质量：106.4

氧化态：Main Pd+2

Other Pd0, Pd+4

质子数：46

中子数：62

摩尔质量：106

原子半径：

所属周期：5

所属族数：VIII

电子层排布： 2-8-18-18

晶体结构：晶胞为面心立方晶胞，每个晶胞含有4个金属原子。

晶胞参数：

a = 389.07 pm

b = 389.07 pm

c = 389.07 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

莫氏硬度：4.75

声音在其中的传播速率：（m/S）：3070 电离能 (kJ /mol)

M - M+ 805

M+ - M2+ 1875

M2+ - M3+ 3177

M3+ - M4+ 4700

M4+ - M5+ 6300

M5+ - M6+ 8700

M6+ - M7+ 10700

M7+ - M8+ 12700

M8+ - M9+ 15000

M9+ - M10+ 17200 常见化合价：+2，+4

颜色和状态：银白色，延展性极强

物理性质

钯是银白色过渡金属，较软，有良好的延展性和可塑性，能锻造、压延和拉丝。块状金属钯能吸收大量氢气，使体积显著胀大，变脆乃至破裂成碎片。

常温下，1体积海绵钯可吸收900体积氢气，1体积胶体钯可吸收1200体积氢气。加热到40～50℃，吸收的氢气即大部释出，广泛地用作气体反应，特别是氢化或脱氢催化剂，还可制作电阻线、钟表用合金等。

比热：244J

密度：12.02g/cm3（20℃）

熔点： 1552C

沸点： 2940C

莫氏硬度：4.75

声音在其中的传播速率：3070m/S

元素含量：在太阳中的含量：0.003ppm、太平洋表面：0.000000019ppm、地壳中含量：0.0006ppm

主要来源

可由铂金属的自然合金分出。钯在地球上的储量稀少，采掘冶炼较为困难，属稀贵金属系列金、银、铂、钯、钌、铱的范畴。钯在地壳中的含量为1×10-6%，常与其他铂系元素一起分散在冲积矿床和砂积矿床的多种矿物（如原铂矿、硫化镍铜矿、镍黄铁矿等）中。独立矿物有六方钯矿、钯铂矿引、一铅四钯矿、锑钯矿、铋铅钯矿、锡钯矿等，还以游离状态形成自然钯。

钯的熔点是铂族金属中最低的。

主要用途

钯是航天、航空、航海、兵器和核能等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料，也是国际贵金属投资市场上的不容忽略的投资品种。

氯化钯还用于电镀；氯化钯及其有关的氯化物用于循环精炼并作为热分解法制造纯海绵钯的来源。一氧化钯（PdO）和氢氧化钯[Pd(OH)2]可作钯催化剂的来源。四硝基钯酸钠[Na2Pd（NO3）4]和其它络盐用作电镀液的主要成分。

钯金

钯

钯在化学中主要做催化剂；钯与钌、铱、银、金、铜等熔成合金，可提高钯的电阻率、硬度和强度，用于制造精密电阻、珠宝饰物等。而最常见和最有市场价值的合金是钯金．是铂系金属之一。铂系金属包括钌、铑、钯、铂等。他们多数都比黄金贵，是金属中典型的“贵族之家”。

钯金，铂族的一员，元素符号Pd，外观与铂金相似，呈银白色金属光泽，色泽鲜明。比重12，轻于铂金，延展性强。熔点为1555℃，硬度4-4.5，比铂金稍硬。化学性质较稳定，不溶于有机酸、冷硫酸或盐酸，但溶于硝酸和王水，常态下不易氧化和失去光泽。

钯金具有极佳的物理与化学性能，耐高温、耐腐蚀、耐磨损和具有极强的伸展性，在纯度、稀有度及耐久度上，都可与铂金互相替代，无论单独制作首饰还是镶嵌宝石，堪称最理想的材质。钯金为什么是首饰中最有魅力的金属－珍贵、纯净、永恒！钯金是世界上最稀有的贵金属之一，地壳中的含量约为一亿分之一，比黄金要稀少很多。世界上只有俄罗斯和南非等少数国家出产，每年总产量不到黄金的5‰。比铂金还稀有。钯金异常坚韧，钯金制成的首饰不仅具有铂金般自然天成的迷人光彩，而且经得住岁月的磨砺，历久如新。钯金几乎没有杂质，纯度极高，闪耀着洁白的光芒。钯金的纯度还十分适合肌肤，不会造成皮肤过敏。

钯金和铂金、白金、K白金的区别

白色金（White gold）：又称K白金，它是一种合金，是将黄金与其他白色金属熔合以后制成的。它的代号WG(White Gold)，也就是白色金的意思。白色K金首饰常用“18K白金”或“14K白金”等表示。

铂金（Platnum）：符号Pt，银灰白色，比重21.35，熔点1769℃，摩氏硬度4-4.5度，化学性质稳定，除王水外不受酸碱腐蚀。纯铂比较柔软，加入钌、铑、钯等金属会增加其硬度。铂合金：指铂与其它金属的合金，如与钯、铑、钇、钌、钴、铜等。尽管纯铂硬度比黄金高，但作为镶嵌之用尚且不足，必需与其它金属合金，方能用来制作首饰。国际上铂金首饰的标记是Pt，Plat或 Platinum字样，并以纯度之千分数字代表之，如Pt900表示纯度是900‰。常用铂金首饰标记有Pt1000，Pt950，Pt900， Pt850。钯金（Palladium）：铂族的一员，银白色，符号Pd，轻于铂，延展性强，比铂稍硬，不溶于有机酸、冷硫酸或盐酸，但溶于硝酸和王水。常态下不易氧化和失去光泽。首饰界拿来单独使用，或作为金、银、铂合金的组成成分，来增加其硬度。市场上常见金、钯、的K金和铂、钯的合金。

钯金的选购指南：国际上钯金首饰品德戳记是“Pd”或“palladium”字样，并以纯度千分数字代表之，如Pd900表示纯度是900‰，钯金饰品的规格标识有Pd1000,pd950,Pd900,Pd850。

钯膜

钯膜：钯合金可制成膜片（称钯膜）。钯膜的厚度通常为0.1mm左右。主要于氢气与杂质的分离。钯膜纯化氢的原理是，在300—500℃下，把待纯化的氢通入钯膜的一侧时，氢被吸附在钯膜壁上，由于钯的4d电子层缺少两个电子，它能与氢生成不稳定的化学键（钯与氢的这种反应是可逆的），在钯的作用下，氢被电离为质子其半径为1.5×1015m，而钯的晶格常数为3.88×10－10m（20℃时），故可通过钯膜，在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子，从钯膜的另一侧逸出。在钯膜表面，未被离解的气体是不能透过的，故可利用钯膜获得高纯氢。虽然钯对氢有独特的透过性能，但纯钯的机械性能差，高温时易氧化，再结晶温度低，易使钯管变形和脆化，故不能用纯钯作透过膜。在钯中添加适量的IB族和Ⅷ族元素，制成钯合金，可改善钯的机械性能。

目前应用的钯合金中，银约占20—30％，其他成分（如金等）的含量＜5％。氢透过钯合金的速率与温度、膜的厚度及渗透摸两侧的原料氢和纯氢的压力差（△P）有关。升高温度，增大△P及减小膜的厚度，会使透氢速率增加。但温度升高，将使渗透膜的抗拉强度降低。因此，钯管的使用温度通常控制在450℃左右。某些杂质可导致钯中毒，使透气性能变坏，甚至可使膜遭到破坏。能引起钯中毒的物质有：汞、砷化物、卤化物、油蒸气、含硫和含氨物质以及粉尘等。

钯合金

以钯为基加入其他元素组成的合金。钯合金的主要合金系有：

（1）钯金合金Pd-Au合金，含20%以上金Au的合金不溶于硝酸，由于这类合金的熔点高和耐蚀性高，故用来制造化工器皿；含20%Pd-30%Au的合金用于制造人造纤维拉模；

（2）钯银合金Pd-Ag合金，含50%以下银Ag的合金的耐蚀性接近于钯，添加金和铂能提高合金的性能，含50%Ag和10%Pt或Au的Pd-Ag合金可用来制造光学仪器耐蚀零件和表壳；

（3）钯铱合金Pd-Ir合金，铱Ir能显著提高Pd的耐蚀性，Pd-Ir合金用作电接触点。

海绵钯

产品英文名　Palladium,sponge

分子式　Pd

产品用途：电气仪表，化学工业及制造精密合金等工业用。

毒性防护：

包装储运，产品装于带有塑料密封盖的玻璃（或聚乙烯塑料）瓶中，每瓶净重100g。将瓶置于木箱内，四周用软物塞紧，防止运输过程窜动。应贮存放在干燥、清洁的库房内。运输过程中要防雨淋和防剧烈震动。装卸时要轻拿轻放，防止包装瓶破裂。

物化性质：为银白色金属（面心立方结晶）。熔点1554℃。沸点2970℃。相对密度12.02(20℃)。溶于王水、热硝酸、硫酸，微溶于盐酸，不溶于冷水和热水。

质量标准：国家标准 GB 1420-78

钯合金管

钯

用于氢气与杂质的分离。钯管纯化氢的原理是，在300—500℃下，把待纯化的氢通入钯管的一侧时，氢被吸附在钯管壁上，由于钯的4d电子层缺少两个电子，它能与氢生成不稳定的化学键（钯与氢的这种反应是可逆的），在钯的作用下，氢被电离为质子其半径为1.5×1015m，而钯的晶格常数为3.88×10－10m（20℃时），故可通过钯管，在钯的作用下质子又与电子结合并重新形成氢分子，从钯管的另一侧逸出。在钯管表面，未被离解的气体是不能透过的，故可利用钯管获得高纯氢。虽然钯对氢有独特的透过性能，但纯钯的机械性能差，高温时易氧化，再结晶温度低，易使钯管变形和脆化，故不能用纯钯作透过膜。在钯中添加适量的IB族和Ⅷ族元素，制成钯合金，可改善钯的机械性能。

胶体钯

最早的胶体钯是Shipley发明，由氯化钯和氯化亚锡反应制备得到。胶体钯颗粒的直径在1-100nm之间，钯颗粒的尺寸越小，催化活性越高，稳定性越好。胶体钯活化液最大的特点是将敏化、活化集中在一种溶液的浸渍处理过程中同时完成。当钯钻孔、清洗后的覆铜箔浸入其中后，胶体态金属钯颗粒吸附在孔壁绝缘材料和铜箔表面形成催化层。在活化后的铜箔表面上，由于不存在可被置换取代的钯离子，因而不会产生疏松的铜置换层。

胶体钯活化液是以原子钯为胶核的胶体溶液。胶体钯由PdCl2和还原剂反应制备得到。还原剂有次磷酸钠、甲醛、抗坏血酸、二甲胺硼烷、亚磷酸钠、硼氢化钠、水合肼和亚锡化合物，其中SnCl2最常用。

Pd/Sn胶体催化剂是工业应用最广泛的胶体钯，它由PdCl2和SnCl2在酸性溶液中反应制备而成，胶核是钯，外层是水化的二价和四价的锡离子，过量的Sn对该催化液的稳定起关键作用。在现代胶体把催化剂中还含有大量的酸或盐。

生产方法

工业生产可从矿石用干法制造；亦可以铜、镍的硫化矿制取铜、镍的生产过程中生成的副产物作为原料，用湿法冶炼制得。湿法把已提取镍、铜后的残留组分作为原料，加入王水进行抽提，过滤，向滤液中加入氨和盐酸进行反应，生成氯钯酸铵沉淀。经精炼，过滤，把氯钯酸铵用氢气还原，制得约99.95%钯成品。

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