鈀與鉑（Palladium and platinum）

鈀與鉑（Palladium and platinum）
高雄市立女子高級中學化學科洪瑞和老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯

鈀
1803年英國化學家在處理鉑礦時，從粗鉑中發現了新元素鈀，鈀被命名為”Palladium”，是為了紀念當時發現的一顆小行星：Pallas，中文命名為鈀，元素符號：Pd。鈀與鉑、銠、釕、銥和鋨合稱為鉑族元素。因鉑族元素的獨特催化特性，使其在工業製造上扮演非常重要的角色，現今鈀、鉑有一半以上產量用於汽車觸媒轉化器的製作。鈀礦及其他鉑族金屬產量非常稀少，主要產於南非；或由廢棄的觸媒轉化器回收。

鈀的發現史：
Wollaston於南美洲的白金原礦中使用王水將礦物溶解後以氫氧化鈉中和後收集(NH₄)₂PtCl₆/NH₄Cl，加入氰化汞後可得氰化鈀，將氰化鈀加熱後便可得鈀。
目前鈀主產於俄羅斯、南非、美國、加拿大。鈀常與鉑族金屬、鉑、金礦共生，在南非洲，鎳、銅礦中含有具開採價值的鈀，世界上單一最大鈀產量產自於南非的鎳礦床中。

特性：
鈀是一個柔軟的銀白色金屬，與鉑類似，是鉑族元素中密度最大、熔點最低的金屬。鈀可與硫酸、硝酸、鹽酸和緩作用；常溫下鈀不與氧作用，但在800℃以上時，會在表面生成一層氧化鈀PdO；在含硫的潮溼空氣中易失去金屬光澤。鈀對氫氣的吸附能力極佳，室溫下一體積可吸附900體積的氫氣，但其中的吸附機制尚不十分清楚。當吸附大量氫氣時，鈀的體積會稍為膨脹。鈀常見的氧化數有0，+1，+2及+4價。

鈀及其化合物的應用：
鈀可用於電子零件的製造、氫氣的儲存、化學反應與氫有關的催化劑及珠寶。氯化鈀曾經被用來治療結核病，但現已被更有效藥物取代。氯化鈀可吸收大量的一氧化碳氣體，故可用作一氧化碳偵測器。

鉑
鉑(Platinum)的元素符號是Pt，原子序78，為一密度大、具延、展性的灰白色貴重金屬，抗腐蝕性能極佳。常伴生在鎳、銅礦床中以元素形式產出。鉑主要用於珠寶、實驗設備、電子接點、牙科及汽車觸媒轉化器。鉑可製作珠寶，其價值比黃金還高。鉑抗化學腐蝕、耐高溫、穩定的電子性能使其在工業上大量應用。鉑在空氣中在任何溫度都不會氧化，但會被氰化物、鹵素、硫及苛性鹼腐蝕。鉑不溶於鹽酸、硝酸，但可溶於王水(aqua regia,即鹽酸、硝酸的混合酸)。常見的氧化數有+2、+4。

鉑的發現史：
鉑在自然界可與元素狀態產出，鉑的金屬很早就為人所知。在哥倫布發現美洲之前，美洲原住民早已使用此金屬，但歐洲遲至1557年才有最早的文獻記載，敘述中美洲出現的這種神秘金屬。鉑的名稱，是記載秘魯pinto地區產出的這種神秘、似銀的金屬，稱為platinadel pinto，platina在西班牙文中是”銀”的意思，現在鉑的英文名稱Platinum，是由西班牙文Platina 一詞而來，元素符號為Pt，又稱為白金。鉑在自然界地殼中的含量相當少(0.003ppb)，甚至比黃金還要少。南非是鉑的主要產地(約佔80%)，其次還有俄羅斯、加拿大。鉑在月球及隕石中的含量比較高，地球上有部分具開採價值的鉑礦與這類隕石活動有關。

應用：
鉑是汽車觸媒轉化器的重要成分，在燃料電池中也需要使用鉑作催化劑。電化學上，鉑是常見的惰性電極。某些鉑化物則可作藥物。

參考資料：
1. http://en.wikipedia.org/wiki/Palladium
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Platinum
3. Geoff Rayner-Canham, Tina Overton, 2006, Descriptive Inorganic Chemistry, 4th ed., Freeman