معلومات وحقائق عن عنصر البلاديوم اللامع والفضي، والذي يعطي الذهب الأبيض لونه المميز، والذي يعد مكوِّن فعال في خلايا الوقود والمحولات الحفازة.
اكتُشف في عام 1803 وسُمّي بـ البلاديوم. وهو أكثر نُدرة من الذهب والفضة، فمنجم البلاديوم الوحيد في الولايات المتحدة هو منجم ستيلووتر في مونتانا، توجد أيضًا العديد من مناجم البلاديوم في كندا وجنوب إفريقيا، وروسيا هي أكبر مُنتج للبلاديوم في العالم.
البلاديوم أحد العناصر الستة في مجموعة البلاتينيم التي عُرف عنها أنها عوامل حفّازة ممتازة لزيادة سرعة التفاعلات الكيميائية. وفي أغسطس 2014، تخطّى التروي الواحد من البلاديوم حاجز الـ 900 دولار (التروي هو إحدى واحدات النظام التُّرويسي لوزن المعادن والجواهر النفيسة) وكان هذا أعلى سعر وصل له البلاديوم منذ 2001 حين أدت الاضطرابات السياسيّة في روسيا إلى وصول سعر التروي إلى 1125 دولار!
اقرأ أيضًا:
بعض الحقائق عن البلاديوم:
- العدد الذري: 46
- الرمز الذري: Pd
- الوزن الذري: 106,4
- الكثافة: 12,02 غرام لكل سنتيمتر مربع
- الحالة في درجة حرارة الغرفة: صلبة
- نقطة الانصهار: 1,555 درجة سيليزيوس
- نقطة الغليان: 2,960 درجة سيليزيوس
- عدد النظائر: 29، منهم ستة فقط في وضع الاستقرار.
- أشهر نظراء البلاديوم: Pd-102 ,Pd-104 ,Pd-105 ,Pd-10 6 ,Pd-108 ,Pd-110.
معدن نادر:
فُصل البلاديوم لأول مرة في عام 1803 بواسطة العالم الإنجليزي ويليام وولاستون، وهو نفسه الذي اكتشف عنصر الراديوم بعد ذلك بوقت قصير. اكتشف وولاستون عنصر البلاديوم عن طريق إذابة البلاتينيم في خليط من حمض النيتريك وحمض الهيدروكلوريك.
وحصل البلاديوم على اسمه من بالاس، ثاني أكبر كويكب في حزام الكويكبات على الإطلاق والذي اكتُشف عام 1802. وقد سُمي على اسم أحد آلهة أثينا القديمة (أصبح بالاس مرئيًا من الأرض في فبراير عام 2014). البلاديوم عنصر قابل للطرق ولا يفقد بريقة في الهواء؛ ما يجعله معدنًا شائع الاستخدام في صناعة المجوهرات.
ومنذ ذلك الحين (اكتشاف البلاديوم)، استُخدم بشكل أساسي في صناعة المحولات الحفازة للسيارات؛ والمحوّل الحفاز هو هيكل يشبه الأنبوب يُصنع غالبًا من السيراميك ويُطلى بالبلاديوم (أو البلاتينيم أو الراديوم لأن لها نفس الخواص تقريبًا). إذ ينتقل عادم المحرك عبر هذا الهيكل الذي يُشبه الأنبوب متفاعلًا مع الجسيمات النانويّة للبلاديوم بطول طريق مروره داخل الأنبوب. يقول بروفيسور في الكيمياء والكيمياء الحيويّة بجامعة رايس في تكساس في الولايات المتحدة: «تلتصق الجزيئات غير المرغوب فيها بالجسيمات النانويّة للبلاديوم لتتحول إلى شيء آخر عن طريق تكسير الروابط بين الجزيئات، ومعظم ما يتبقى إثر هذه العملية هو الماء وثاني أكسيد الكربون».
ومع تزايد الطلب على البلاديوم لدخوله بشكل أساسي في صناعة محركات السيارات بعد القوانين الصارمة للحفاظ على البيئة، كان لا بد أن يرتفع ثمنه خصوصًا إذا عرفت أن عناصر مجموعة البلاتينيم الستة مجتمعة لا تُشكل سوى 0,0005 جزءًا من المليون من القشرة الأرضية.
اقرأ أيضًا:
من كان يعرف؟
- تستورد الولايات المتحدة نحو 90% من حاجاتها من عناصر مجموعة البلاتينيم بما فيها البلاديوم.
- لدى البلاديوم قدرة خارقة على امتصاص الهيدروجين؛ إذ يُمكنه امتصاص 900 ضعف حجمه من الهيدروجين، ولهذا السبب يُستخدم في تخرين وتصفية الهيدروجين.
- هل تريد صورة تستمر معك للأبد؟
إليك الطباعة البلاتينية، تستخدم هذه التقنية في طباعة الصور أملاح البلاديوم والبلاتينيم والتي أصبحت جزءًا لا يتجزأ من الصور الفوتوغرافية. لكن مشكلة تلك الصور أنها من الممكن أن تسبب حساسية لدى بعض الناس، فإذا كنت تُعاني من حساسية ضد النيكل فبالتأكيد أنت تُعاني من حساسية ضد البلاديوم. - يُمكن للبلاديوم أن يكون سامًا للجسم فعلى سبيل المثال، كشفت دراسة نُشرت في مجلة الكيمياء الطبيّة أن البلاديوم تسبّب في انخفاض معدل ضربات القلب وضغط الدم بشكل تدريجي عند استعماله على فئران المختبر.
- أدت الأبحاث الجديدة إلى اكتشاف العديد من الاستخدامات الأخرى للبلاديوم غير تلك المعروفة سابقًا كاستخدامه في المحولات الحفازة؛ فقد ابتكر العلماء نموذجًا أوليًا لتنقية المياه يستخدم أعمدة بطول ستة أقدام من الذهب والبلاديوم لإزالة الجزيئات غير المرغوبة ومسببات السرطان.
- يقول العلماء: «نحن فقط نُمرر الماء خلال تلك الأنابيب، وبتدفقه تلتصق هذه الجزيئات بالجسيمات النانوية للبلاديوم والذهب لتتحول إلى جزيئات أخرى غير ضارة. وهذا يتيح إمكانية إعادة استخدام المياه غير النظيفة مرة أخرى بعد مُعالجتها بهذا النظام».
- يعمل الباحثون أيضًا على فهم كيفية امتصاص البلاديوم لهذا الكم الهائل من الهيدروجين. ففي عام 2012 رفع باحثون من معهد ماساتشوستس للتقنية تقريرًا نُشر في مجلة (هندسة علم المواد) مفاده أن البلاديوم المنقوع في الهيدروجين يتحول تحت تأثير قوى القص إلى ما يشبه السائل. هذا التأثير يكون أقل وضوحًا بكثير عند التأثير على المعدن بقوى التوتر، ومع ذلك، ما تزال بعض الإجابات عن تأثيرات قوى القص والتوتر غامضة.
- ترجمة: محمد غازي
- تدقيق: محمد سعد السيّد
- المصدر
