氯化鈀主要用于制備特種催化劑、分子篩和制備非導(dǎo)體材料涂料的表面活性劑等。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法主要是王水溶解法,在蒸發(fā)過(guò)程中需要多批濃鹽酸。溶解的溶液。為驅(qū)除溶解液中過(guò)量的硝酸,大量有毒氣體氮氧化物氣體揮發(fā),易造成鈀液溢流損失。產(chǎn)品鈀中的硝酸鹽含量要求不超過(guò)0.05%。
鈀(Palladium),是第五周期Ⅷ族鉑系元素,元素符號(hào)Pd。單質(zhì)鈀為銀白色過(guò)渡金屬,質(zhì)軟,有良好的延展性和可塑性,能鍛造、壓延和拉絲。塊狀金屬鈀能吸收大量氫氣,使體積顯著脹大,變脆乃至破裂成碎片。
鈀在1803年由英國(guó)化學(xué)家武拉斯頓從鉑礦中發(fā)現(xiàn),是航天、航空等高科技領(lǐng)域以及汽車制造業(yè)不可缺少的關(guān)鍵材料。
工業(yè)生產(chǎn)可從礦石用干法制造;亦可以銅、鎳的硫化礦制取銅、鎳的生產(chǎn)過(guò)程中生成的副產(chǎn)物作為原料,用濕法冶煉制得。濕法把已提取鎳、銅后的殘留組分作為原料,加入王水進(jìn)行抽提,過(guò)濾,向?yàn)V液中加入氨和鹽酸進(jìn)行反應(yīng),生成氯鈀酸銨沉淀。經(jīng)精煉,過(guò)濾,把氯鈀酸銨用氫氣還原,制得約99.95%鈀成品。
鈀膜
通常由鈀合金軋制而成,可制成膜片(稱鈀膜)和膜管(稱鈀管) [3]。膜厚通常為50~100微米。主要用于氫氣的純化,其原理是溶解——擴(kuò)散模式,擴(kuò)散的驅(qū)動(dòng)力為膜兩側(cè)的氫分壓差。在300-500℃下,將原料氫加壓通入膜的一側(cè)時(shí),氫分子在膜表面化學(xué)吸附并解離成氫原子,后者溶解于鈀合金中形成氫化物,體積很小的氫原子位于鈀合金晶格的間隙,可以自由移動(dòng)。在濃度梯度的驅(qū)動(dòng)下,氫原子擴(kuò)散到膜的另一側(cè)并析出,重新結(jié)合成氫分子后脫附。
除氫氣及其同位素之外,其他任何氣體均不能透過(guò)鈀膜,故可利用鈀膜獲得純氫。氫透過(guò)鈀膜的速率與溫度、膜厚及膜兩側(cè)的氫分壓差△P有關(guān)。升高溫度,增大△P及減小膜厚,都會(huì)使透氫率增加。但溫度過(guò)高,會(huì)增加能耗并降低膜的物理強(qiáng)度。因此,溫度通??刂圃?00℃左右。某些雜質(zhì)可導(dǎo)致膜中毒,降低膜的透氫性能,甚至使膜遭到破壞。能引起鈀中毒的物質(zhì)有:汞、砷化物、鹵化物、油蒸氣、含硫和含氨物質(zhì)以及粉塵等。鈀合金可制成管狀(鈀管)或膜片(鈀膜)。
鈀合金
鈀與其他元素組成的合金,主要有 [5]:
(1)鈀金合金Pd-Au合金,含20%以上金Au的合金不溶于硝酸,由于這類合金的熔點(diǎn)高和耐蝕性高,故用來(lái)制造化工器皿;含20%Pd-30%Au的合金用于制造人造纖維拉模。