حدود 85 درصد از کل پالادیوم در صنعت خودرو به عنوان بخشی از مبدل‌های کاتالیزوری وسایل نقلیه استفاده می‌شود. مبدل‌های کاتالیزوری که به آن

مصارف فلز پالادیوم در صنایع مختلف

1. صنعت خودرو

حدود 85 درصد از کل پالادیوم در صنعت خودرو به عنوان بخشی از مبدل‌های کاتالیزوری وسایل نقلیه استفاده می‌شود.

مبدل‌های کاتالیزوری که به آن دستگاه‌های کنترل انتشار اگزوز نیز می‌گویند در وسایل نقلیه برای تبدیل آلاینده‌های سمی هوا به آلاینده‌های کمتر سمی از طریق واکنش ردوکس استفاده می‌شود.

موتور یک وسیله نقلیه عموماً هیدروکربن ها (HC)، مونوکسید کربن (CO) و اکسیدهای نیتروژن (NOx) تولید می‌کند که همگی از آلاینده‌های هوا محسوب می‌شوند.

نقش پالادیوم در مبدل کاتالیزوری تبدیل این آلاینده‌ها به گاز دی اکسید کربن (CO2) و بخار آب (H2O) است. پالادیوم واکنش‌های هیدروژناسیون و هیدروژن زدایی را که در مبدل رخ می‌دهد، سرعت می‌بخشد.

مبدل‌های کاتالیزوری به دلیل داشتن فلزات گرانبها یکی از گران‌ترین قطعات خودرو به حساب می‌آیند. یکی از دلایل افزایش قیمت پالادیوم استفاده گسترده از آن در خودروهای مدرن است.

2. صنعت هوافضا

پالادیوم دارای خواص شگفت انگیزی است که به همین دلیل در صنایع هوافضا به روش‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نقطه ذوب بالایی دارد (1555 درجه سانتیگراد)، بنابراین به همراه چند فلز گرانبها مانند طلا و نقره برای ساخت قطعات مختلف موتور هواپیما استفاده می‌شود.

پالادیوم به طور طبیعی در برابر اکسیداسیون مقاوم است، به همین دلیل از آن برای ساخت قطعات هواپیما که نیاز به محافظت در برابر آب و هوا و اصطکاک دارند، استفاده می‌شود.

محکم، پایدار و بادوام است. بنابراین، می‌توانید آن را با فلزات دیگر در مبدل‌های حرارتی، نازل‌های سوخت و جاهای دیگر پیدا کنید.

3. الکترونیک

آلیاژهای پالادیوم برای مدت طولانی در الکترونیک مورد استفاده قرار گرفته‌اند. برخی از خواص پالادیوم، مانند سهولت ساخت، توانایی مقاومت در برابر فرسایش و اشرافیت آن را به یک انتخاب عالی برای رله‌های باز سبک که در مخابرات استفاده می‌شوند، تبدیل می‌کند.

اگر در حال خواندن این مقاله از تلفن همراه خود هستید، در واقع در حال حاضر پالادیوم را در دست دارید.

پالادیوم و برخی دیگر از فلزات گرانبها معمولاً برای ساخت بردهای مدار چاپی و ریزپردازنده‌ها در تلفن‌ها استفاده می‌شوند.

همچنین برای ساخت خازن‌های سرامیکی (تراشه‌ای) چند لایه (MLCC) استفاده می‌شود.

MLCCها در جایی استفاده می‌شوند که به مقدار کمی از ظرفیت خازنی خاص نیاز است. آنها انرژی را در تجهیزات الکترونیکی ذخیره می‌کنند. می‌توانید آنها را در مدارهای ولتاژ بالا، رایانه‌ها، تجهیزات پخش و تلفن‌های همراه پیدا کنید.

4. عکاسی

فرآیند جایگزین: چاپ پلاتینیوم/پالادیوم روی ظاهر

یکی دیگر از کاربردهای شگفت‌انگیز پالادیوم، ایجاد عکس‌های بادوام است. اولین بار در سال 1859 در عکاسی استفاده شد.

در این مورد، پالادیوم اغلب با پلاتین مخلوط می‌شود. هر دو در چاپ پلاتینوتایپ مورد استفاده قرار می‌گیرند، تکنیکی که باعث ایجاد چاپ‌های تک رنگ (سیاه و سفید) می‌شود. این چاپ‌ها بسیار بادوام هستند و ظاهری مات می‌بخشند.

مصارف پزشکی

5. دندانپزشکی

آیا حفره دندان دارید؟ ممکن است برای خلاص شدن از شر آن به پر کردن، تاج یا پل نیاز داشته باشید. از آنجایی که پالادیوم هنگام مخلوط شدن با عناصر دیگر حلالیت خوبی از خود نشان می‌دهد، اغلب به عنوان آلیاژی برای ساختن ترمیم‌ها و تجهیزات دندانی استفاده می‌شود.

این فلز به مرور زمان کدر نمی‌شود و مانند دندان‌ها رنگ سفید دارد. این ویژگی‌ها آن را به انتخاب مناسب‌تری برای درمان‌های دندانی تبدیل می‌کند.

6. ابزار جراحی

پالادیوم بی‌اثری نشان می‌دهد، به این معنی که در تماس با اندام‌های داخلی یا بدن مشکلی ایجاد نمی‌کند.

به همین دلیل، اغلب برای ایجاد سیم‌های بسیار نازک که جراحان برای هدایت استنت‌ها، کاتترها و سایر ایمپلنت‌ها در داخل بدن استفاده می‌کنند، استفاده می‌شود.

7. بیوکاتالیست مصنوعی

رسانه‌های بیولوژیکی به دلیل وجود سم کاتالیزور و بسیاری از مواد شیمیایی مشابه، محیطی چالش برانگیز برای فلزاتی مانند پالادیوم ایجاد می‌کنند.

با این حال، محققان در حال یافتن راه‌های مختلفی برای ایجاد یک محیط امن برای پالادیوم و استفاده از آن در رسانه‌ها برای کاتالیز کردن واکنش‌های شیمیایی مهم هستند.

همچنین در زیست شناسی مصنوعی به عنوان کاتالیزور برای درمان سل، چاقی، دیاتز ادراری و برخی بیماری‌های دیگر استفاده می‌شود.

8. آلات موسیقی

به دلیل خاصیت غیر کدر شدن و رسانایی، پالادیوم گاهی اوقات برای ساخت فلوت‌های درجه یک کنسرت نیز استفاده می‌شود.

هنگام استفاده در فلوت سازی مقاومت و چگالی کمتری دارد. می‌توانید آن را در قسمت‌های مختلف فلوت‌ها مانند لوله‌های داخلی و ... پیدا کنید.

9. ساعت سازی

ساعت سازان مزایای زیادی را در استفاده از پالادیوم برای قسمت‌های مختلف ساعت مانند چرخ‌های تعادل، رشته‌ها و یاتاقان‌ها کشف کرده‌اند.

این فلز براق است و حتی در شرایطی که طلا یا پلاتین کمی کدر می‌شود، درخشش را حفظ می‌کند. در دمای اتاق با بسیاری از اسیدهای غلیظ واکنش نمی‌دهد.

همچنین در برابر خط و خش مقاوم است؛ درخشش براق و سفید نقره‌ای خود را در طول عمر خود حفظ می‌کند. همه این ویژگی‌ها باعث شده است که پالادیوم در صنعت مد محبوبیت بالایی داشته باشد.

از آن برای ساخت ساعت‌های لوکس برای علاقه مندان به لباس‌های طراحان، علاقه مندان به ورزش که سبک زندگی فعال در فضای باز دارند، کلکسیونرهای ساعت و افرادی که به فلزات حساسیت دارند، استفاده می‌شود.

بسیاری از برندهای معروف، از جمله تیفانی و واچرون کنستانتین، از این فلز زیبا برای تولید ساعت‌های خوب خود استفاده می‌کنند.

10. ضرب سکه

همانطور که قبلا ذکر شد، پالادیوم یکی از با ارزش ترین فلزات در جهان است، بنابراین جای تعجب نیست که از آن برای ساخت سکه‌هایی استفاده می‌شود که بسیاری از مردم به عنوان دارایی سرمایه گذاری می‌خرند.

پالادیوم برای اولین بار در سال 1966 برای ساخت سکه مورد استفاده قرار گرفت. امروزه بسیاری از ضرابخانه‌ها در سراسر جهان سکه‌ها و شمش‌های پالادیوم را برای سرمایه گذاران تولید می‌کنند تا این فلز گرانبها را به دارایی‌های خود اضافه کنند.

11.ذخیره هیدروژن

پالادیوم توانایی ذخیره هیدروژن 900 برابر بیشتر از حجم خود و تشکیل محلول «گاز در جامد» را دارد. این باعث می‌شود که آن یک «اسفنج فلزی» باشد که هیدروژن را درست مانند «اسفنجی که آب را جذب می‌کند» جذب می‌کند.

پالادیوم در شکل شبکه‌ای خود دارای ساختار مکعبی رو به مرکز است. انرژی اتصال بالا در شبکه هر مولکول هیدروژن را مجبور می‌کند تا به دو اتم هیدروژن تقسیم شود. سپس این اتم‌ها در فضاهای بینابینی شبکه جذب می‌شوند.

هنگامی که پالادیوم هیدروژن را جذب می‌کند، ساختار آن به فاز آلفا یا فاز بتا تغییر می‌کند. همچنین می‌تواند مخلوطی از این فازها باشد.

در این شکل، پالادیوم مانند یک جامد سخت نیست و همچنین حرکت تصادفی مانند مایع را نشان نمی‌دهد. به این ترتیب پالادیوم نقش مهمی در اقتصاد هیدروژن ایفا می‌کند.

12. سنسور گاز

پالادیوم به دلیل خواص کاتالیزوری و توانایی ایجاد هیدرید در حضور گاز هیدروژن از دیرباز در حسگرهای گاز مورد استفاده قرار گرفته است.

با این حال، سنسورهایی که پالادیوم خالص دارند، پاسخ کم نشان می‌دهند. بنابراین، نانوصفحات پالادیوم (PdNS) برای کاربردهای حسگر گاز استفاده می‌شوند، زیرا رسانایی الکتریکی عالی را نشان می‌دهند و سطح بالایی دارند، به این معنی که تعامل بیشتری با مولکول‌های گاز دارند.

از نانوصفحات پالادیوم برای تشخیص گاز هیدروژن استفاده می‌شود که پالادیوم میل ترکیبی بالایی با آن نشان می‌دهد.

هیدروژن گازی بسیار قابل اشتعال است و نشت آن در صنایع می‌تواند به قیمت جان و هزینه تمام شود. نانو صفحات پالادیوم همچنین می‌توانند مونوکسید کربن را حس کنند، گاز سمی که می‌تواند باعث خفگی و مرگ شود.

خواص پالادیوم

پالادیوم در گروه 10 و دوره 5 جدول تناوبی قرار دارد. به طور نمادین به صورت Pd نشان داده می‌شود. در طبیعت کمیاب است؛ اما در روسیه، انتاریو و آفریقای جنوبی به وفور یافت می‌شود.