بالاديوم

ينتمي البالاديوم للمجموعة 10 في الجدول الدوري، لكن التكوين في الإلكترونات الخارجية يتماشى مع قاعدة هند. تنتقل الإلكترونات في المدار 5s لملء مدارات 4d، حيث يكون من الأفضل من الناحية الطاقوية أن تتكون قشرة 4d ممتلئة تماماً بدلاً من تكوين 5s 4d. هذا التكوين الفريد في الدورة 5 يجعل البالاديوم أثقل عنصر له قشرة إلكترونية غير مكتملة واحدة فقط، مع بقاء جميع القشور فوقها فارغة. البالاديوم هو معدن ناعم ذو لون فضي-أبيض يشبه البلاتين. هو الأقل كثافة وله أدنى نقطة انصهار بين معادن مجموعة البلاتين. وهو ناعم ومرن عند التخميد وتزداد قوته وصلابته بشكل كبير عند العمل البارد. يذوب البالاديوم ببطء في حمض النتريك المركز، وفي حمض الكبريتيك المركز الساخن، وعند طحنه بدقة في حمض الهيدروكلوريك. يذوب بسهولة في درجة حرارة الغرفة في الماء الملكي. لا يتفاعل البالاديوم مع الأكسجين في درجات الحرارة القياسية (وبالتالي لا يتلطخ في الهواء). عند تسخينه إلى درجة 800 مئوية يتكون طبقة من أكسيد البالاديوم (PdO). قد يطور لون بني طفيف مع مرور الوقت، على الأرجح بسبب تكوين طبقة سطحية من أكسيده الأحادي. تقدم أفلام البالاديوم التي تحتوي على عيوب ناتجة عن قصف جسيمات ألفا عند درجات حرارة منخفضة خصائص التوصيل الفائق مع Tc=3.2 K.

مع وصول الإنتاج من البالاديوم في المناجم إلى 208,000 كيلوجرام في عام 2016، كانت روسيا أكبر منتج بإجمالي 82,000 كيلوجرام، تلتها جنوب أفريقيا وكندا والولايات المتحدة. تحتل شركة نوريلسك نيكل في روسيا المرتبة الأولى بين أكبر منتجي البالاديوم عالمياً، حيث تمثل 39٪ من إنتاج العالم. يمكن العثور على البالاديوم كمعادن حرة عند دمجه مع الذهب وعناصر مجموعة البلاتين الأخرى في رواسب الجرف في جبال الأورال، أستراليا، إثيوبيا، أمريكا الشمالية والجنوبية. بالنسبة لإنتاج البالاديوم، تعتبر هذه الرواسب ذات دور بسيط. أهم المصادر التجارية هي رواسب النيكل والنحاس في حوض سودبوري بأونتاريو، ورواسب نوريلسك-تالنخ في سيبيريا. أما الرواسب الأخرى الكبيرة فهي رواسب عناصر مجموعة البلاتين في شعاب ميرانسكي ضمن مجموعة بوشفيلد النارية في جنوب أفريقيا. تعتبر مجمعات ستيلواتر النارية في مونتانا ومنطقة روبي في هيكل لاك ديس إيلز الناري في أونتاريو المصادر الأخرى للبالاديوم في كندا والولايات المتحدة. يتواجد البالاديوم في المعادن النادرة مثل الكوبرين والبولاريت. يعرف العديد من المعادن المحتوية على البالاديوم، لكنها جميعاً نادرة جداً. يتم إنتاج البالاديوم أيضاً في المفاعلات الانشطارية النووية ويمكن استخراجه من الوقود النووي المستخدم (انظر تخليق المعادن الثمينة)، على الرغم من أن هذا المصدر للبالاديوم لا يُستخدم. لا تُجهَّز أي من منشآت إعادة المعالجة النووية الحالية لاستخراج البالاديوم من النفايات العالية الإشعاع.

الاستخدام الأكبر للبالاديوم اليوم هو في المحولات الحفازة. كما يستخدم البالاديوم في المجوهرات، وطب الأسنان، وصناعة الساعات، وأشرطة اختبار السكر في الدم، وشمع الطائرات، والأدوات الجراحية، والاتصالات الكهربائية. يستخدم البالاديوم أيضاً لصناعة الفلوت المحترف العرضي (الفلوت الكلاسيكي أو الموسيقي). كسلعة، يمتلك سبائك البالاديوم رموز عملة ISO وهي XPD و964. البالاديوم هو واحد من أربعة معادن فقط تحمل مثل هذه الرموز، والمعادن الأخرى هي الذهب والفضة والبلاتين. نظراً لأنه يمتص الهيدروجين، كان البالاديوم مكوناً رئيسياً في تجارب الاندماج البارد المثيرة للجدل في أواخر الثمانينات.