پالادیوم فلزی گرانبها و ارزشمند با عدد اتمی ۴۶ و نماد pd از دسته فلزات پلاتین است که با رنگ نقره ای مایل به سفید و دارای نقطه ذوب ۱۵۵۴ درجه سانتی گراد می باشد. این فلز دارای چگالی کم و نقطه ذوب آن نسبت به طلا و نقره بالاتر است به همین دلیل استخراج و بازیافت آن بسیار سخت می باشد.
کاربردهای پالادیوم
پالادیوم کاربردهای زیادی در صنایع مختلف از جمله: خودروسازی، جواهر سازی، صنایع الکترونیکی (مانند: آیسی ها، قطعات رادیویی و خازن ها)، ساخت قطعات کامپیوتر، پزشکی، دندانپزشکی، ساخت ابزارهای جراحی، دستگاه های رادیولوژی، صنعت کشاورزی (مانند: کود های نیترات دار و ساخت کود شیمیایی)، ساخت کاتالیست، ساخت ساعت، تصفیه آب های زیرزمینی، صنایع هواپیما سازی و… است. پالادیوم برای تولید مبدل های کاتالیزوری بکار برده شد و تا ۹۰ در صد گازهای خطرناک در اگزوز خودروها را به مواد کم خطر تبدیل می کند.
دیدن کنید: استخراج پالادیوم از ضایعات کاتالیست پتروشیمی
نحوه ذوب پالادیوم چگونه است؟
ویژگی های پالادیوم
پالادیوم در مجاورت هوا سیاه نشده و دارای نقطه ذوب پایین در میان فلزات پلاتینیوم است. زمانی که این فلز حرارت می بیند به مقدار زیادی نرم و کشیده می شود. این فلز در دمای معمولی با اکسیژن حل نشده و در دمای سخت مقاوم است. پالادیوم با اسید نیتریک و گوگرد ترکیب و به آهستگی در اسید هیدروکلریک حل می شود.
فلزاتی شامل: پالادیوم، رودیوم، روتنیوم دارای وزن ۴/۳ الی ۱۲/۱۱ و سبک تر از طلا سبک تر است. این فلزات در پوسته جامد زمین در سنگهای قلیایی به همراه کرومیت، آهن، کروم، پروتئین های نیکل دار قرار می گیرند. پالادیوم از نظر گستردگی حدودا دو برابر سایر فلزات پلاتین در مقیاس تقریبی ۱/۰ در پوسته جامد زمین ترکیب می شود. پالادیوم به دلیل مقاومت زیادی که در برابر عوامل شیمیایی و ترکیب نشدن آن با مواد دیگر دارد باعث شده برای پلاسرها استفاده شود. پلاتینیوم اغلب در یك حالت خالص و كانه اسپریلیت آرسینو پلاتینیوم PtAs2 یافت می‌شود و یك منبع اصلی فلزی است.
تکنیک های ذوب پالادیوم
- روش هوا گاز: بیشترین کاربرد را برای طلا و نقره دارد که برای پلادیوم با کیفیت بکار نمی رود.
- روش استیلن: در این روش ذوب پالادیوم با کیفیتی حاصل نمی شود، زیرا نیاز به مهارت زیادی دارد.
- روش اکسیژن- هیدروژن: بهترین روش ذوب پالادیوم در مقدار کم شناخته شده است خصوصا برای ضایعات الکترونیکی
در این روش ذوب از الکترود یا لیزر استفاده می شود. یک پرتو توان، با دقت زیاد روی پالادیوم می تابد تا آن را به شکل محلول در یک ماتریس فلزی مانند: طلا و نقره ذوب کند این روش دارای قدرت و کنترل زیادی است در مدل الکترود ذوب پالادیوم به شکل الکترود داخل حوضچه ذوب واقع شده و با اجرای جریان بر روی الکترود پالادیوم ذوب می شود و با کمک جداسازی الکترود های شیمیایی پالادیوم خالص به وجود می آید.
تکنیک های ذوب پالادیوم
- روش کوره القایی: روشی بسیار راحت و ساده اما بسیار پرهزینه است و برای افرادی که در حجم بالا بخواهند پلاتین و پالادیوم را ذوب کنند مناسب است. بیشترین کاربرد را برای ساخت جواهرات سفید رنگ دارد. این کوره ها به وسیله جریان برق حرارت زیادی را بنا به میزان فرکانس شان تولید می کنند در این روش پالادیومی که به صورت ناخالص همراه با سایر فلزات دیگر مانند: طلا، نقره، نیکل و… وجود دارد در دمای حدود ۱۵۵۰ درجه سانتی گراد ذوب شده و با بکار بردن تکنیک های جداسازی، ذوب به گروه های پالادیوم خالص تبدیل می شود.
جذب اکسیژن توسط پالادیوم
پالادیوم در حین ذوب جذب اکسیژن بالایی دارد و همین عامل باعث بروز مشکلاتی شده که از کیفیت آن می کاهد. در کشور آمریکا سالیانه ۴۵ تن پلاتین در کاتالیزور های اگزوز خودروها یافت شده که این عامل مانع پخش شدن بیش از حد گازهای گلخانه ای می گردد. با استفاده از محلول استانوس کلرید می توان از وجود پالادیوم در این قطعات اطمینان حاصل کرده و آنها را استخراج نمایید.
آیا روش های دیگری برای جداسازی پالادیوم از فلزات دیگر وجود دارد؟
روش های دیگری برای تفکیک پالادیوم از سایر فلزات وجود دارد که یکی از اینها ترکیب فلزات، تکنیک استخراج با کمک رویه های حساس به مواد شیمیایی Chemical Sensitive Surface, CSS را می توان اشاره کرد. در این تکنیک یک رویه حساس از پالادیوم تولید شده که به یک سنسور الکتریکی وصل می شود. در این مرحله فلزات با محلول ترکیب شده و با رد شدن از رویه CSS، پالادیوم به شکل انتخابی با کمک تفاوت های الکتریکی و شیمیایی با دیگر فلزات تفکیک می شود. علاوه بر آن تکنیک هایی مثل استخراج با کمک مواد شیمیایی مثل: اسید کلریدریک و ترفندهای استخراج الکترولیتیک مثل الکترولیز هم می توان برای تفکیک پالادیوم با دیگر فلزات استفاده کرد. انتخاب روش مناسب برای جداسازی پالادیوم به مواردی شامل: غلظت، زمان، هزینه و نوع فلز مورد نیاز بستگی دارد.
جداسازی پالادیوم از فلزات
چگونه می توان پالادیوم خالص را به فلز دیگری متصل کرد؟
برای اتصال پالادیوم خالص با سایر فلزات از تکنیک های متفاوتی مانند: چسباندن، لحیم کاری و جوشکاری استفاده می کنند بکار بردن روش های مناسب بستگی به فلزی دارد که با پالادیوم متصل می شود. این اتصال الکتریکی مستحکم بوده و بسته به کاربرد قطعه متفاوت است.
- در روش چسباندن: پالادیوم به کمک چسب مخصوص مانند: چسب اپوکسی به سایر فلزات متصل می شود. می توان از چسباندن با روش حرارتی Heat Bonding یا دو رقیقه Two-Part Adhesive استفاده کرد.
- در مدل لحیم کاری: پالادیوم با کمک یک ماده لحیم کاری مثل: مس به دیگر فلزات متصل شده و برای لحیم پالادیوم با سایر فلزات از روش لحیم کاری با دمای پایین Temperature Soldering Low-یا لحیم کاری در دمای بالا High-Temperature Soldering مورد استفاده قرار می گیرد.
- در تکنیک جوشکاری: دو قطعه فلز با کمک ماده جوشکاری مثل: الکترود به همدیگر متصل شده و برای جوشکاری پالادیوم با سایر فلزات احتمال دارد از جوشکاری با الکترود تنگستن Tungsten Inert Gas Welding یا جوشکاری با الکترود فلزی Metal Inert Gas Welding بکار می رود.
به هر حال برای اتصال پالادیوم به سایر فلزات باید به نکات ایمنی و فنی مربوط به هر مورد بنا به کاربردشان دقت نمود.
سخن آخر
در این مقاله از بازیافت انلاین مطالبی در مورد پالادیوم که یکی از فلزات گران بها و با ارزش دنیا است آشنا کردیم و در مورد خصوصیات، کاربرد، ویژگی ها و نحوه ذوب و همچنین جداسازی و متصل کردن آن یا سایر فلزات اطلاعاتی را کسب نموده و به ارزش این فلز زیبا و جذاب بیشتر پی برید از اینکه تا انتهای این مقاله با ما همراه بودید بسیار سپاسگزار بوده و در صورت امکان نظرات خود را با ما به اشتراک بگذارید.
