بلاديوم

الخواص الكيميائية

وفي هذا السياق، يمتاز البلاديوم بأنه أكثر العناصر الكيميائية مقدرةً على امتصاص غاز الهيدروجين؛ إذ يستطيع البلاديوم نسبة إلى حجم العينة امتصاص قرابة 900 ضعف من الهيدروجين في الحالة العادية عند درجة حرارة الغرفة، وتصل تلك النسبة إلى 1200 ضعف عندما يكون على هيئة مسحوق ناعم جداً، وإلى 3000 ضعف في المحاليل الغروانية . يدخل الهيدروجين الممتص ضمن الشبكة البلورية للفلز بتشكيله رابطة فلزية أو يمكن وصف العملية بتشكيل هيدريدات موافقة ضمن البنية البلورية.

وفي هذا الصدد، ينتمي البلاديوم إلى الفلزات النبيلة، ويسلك سلوكاً نمطياً موافقاً لها بشكل مشابه للسلوك الكيميائي للفضة. يعد البلاديوم مثلًا من أكثر عناصر مجموعة البلاتين تفاعلية، فهو أنشط من البلاتين، إذ ينحل في حمض النتريك مشكلاً ملح النترات الموافق؛ وعندما يكون بشكل مسحوق في حمض الهيدروكلوريك؛ كما ينحل في الماء الملكي وحمض الكبريتيك المركز والساخن.

التاريخ وأصل التسمية

إضافةً إلى ذلك، ينسب الفضل في اكتشاف هذا العنصر إلى العالم الكيميائي وليام هايد ولاستون ، الذي أشار في كتابه المختبري في شهر يوليو من سنة 1802 إلى اكتشاف فلز نبيل جديد، والذي أطلق عليه اسم «بلاديوم» على شرف اكتشاف الكويكب بالاس قبل شهرين من ذات السنة، والذي ظن بداية أنه كوكب جديد. وتعود النسبة في كلتا التسميتين إلى اللفظ الإغريقي ، وهو أحد ألقاب الآلهة الأسطورية الإغريقية أثينا ، والتي حازته حزناً على بالاس ابنة تريتون وفق الأساطير الإغريقية.

وعلى صعيد آخر، كان ولاستون في تلك الفترة في خضم أبحاث وتجارب على على خامات لفلز البلاتين استحصلها من أمريكا الجنوبية، من ضمنها خامة كان تركيبها يحوي في أغلبها على عنصر البلاتين (85%)، إلى جانب نسبة تقارب 5% من مزيج من عناصر الفلزات النبيلة. قام ولاستون بحل وإذابة هذه العينة في الماء الملكي ثم بمعادلة الوسط باستخدام محلول من هيدروكسيد الصوديوم، ثم قام بإضافة كلوريد الأمونيوم إلى الوسط مما أدى إلى ترسب البلاتين على هيئة سداسي كلوروبلاتينات الأمونيوم وفصله عن المزيج. فيما بعد أضاف سيانيد الزئبق الثنائي إلى المحلول، مما أدى إلى الحصول على ملح ، والذي أدى تسخينه إلى التفكك الحراري والحصول على عنصر البلاديوم. قام ولاستون بتنقية كمية من هذا الفلز وعرضه في محل صغير في سوهو في العاصمة البريطانية لندن في شهر أبريل من سنة 1803، وذلك من غير أن يكشف عن هويته. إلا أن ذلك الإعلان لاقى نقداً لاذعاً من الكيميائي ريتشارد تشينيفكس ، الذي ادعى أن المعروض ما هو إلا سبيكة من البلاتين والزئبق؛ لذلك أعلن ولاستون عن جائزة لمن يقوم بتحضير . على الرغم من ذلك، حاز تشينيفكس في سنة 1803 على وسام كوبلي بعدما نشر تجاربه التي أجراها على البلاديوم. أما ولاستون فلم يقم بنشر تجاربه عن اكتشاف عنصر البلاديوم إلا في سنة 1804، عندما أعلن عن اكتشاف عنصر الروديوم، وأشار حينها إلى بعض أعماله على البلاديوم. ثم صرّح بشكل واضح أنه مكتشف عنصر البلاديوم في منشور علمي في سنة 1805.

علاوةً على ذلك، لاحظ توماس غراهام أثناء أبحاثه في سنة 1866 الخواص المذهلة في مقدرة مسحوق البلاديوم الناعم جداً على تخزين غاز الهيدروجين. عموماً، وبعد اكتشاف هذا العنصر أجريت التجارب والأبحاث على المركبات الكيميائية للبلاديوم، ومن ضمنها كلوريد البلاديوم، الذي اقترح في الماضي استخدامه دواءاً لعلاج مرض السل ؛ إلا أن الأعراض الجانبية الضارة حالت دون استمرار استخدامه في هذا المجال. بالمقابل، في تطبيق صناعي مهم اكتشف الكيميائي الأمريكي في سنة 1894 الدور التحفيزي لمركب كلوريد البلاديوم في تفاعل أكسدة الإيثيلين إلى إيثانال (أسيتالدهيد). في أواخر خمسينيات القرن العشرين قامت الشركة الألمانية فاكر للكيماويات باستغلال اكتشاف فيليبس في تطوير عملية فاكر الصناعية.

من جانب آخر، انتشرت الأبحاث على الخواص التحفيزية للبلاديوم ومركباته بشكل مكثف منذ نهايات العقد السادس في القرن العشرين، وخاصة في مجال التفاعلات العضوية، مثل تفاعل الازدواج ، مما أدى إلى اكتشاف سلسلة من التاعلات العضوية المهمة، مثل تفاعل هيك وتفاعل ستيلي وتفاعل سوزوكي إلى جانب تفاعل ازدواج نيجيشي . نتيجةً لتلك الأبحاث حاز كل من ريتشارد هيك وأي إيتشي نيجيشي وأكيرا سوزوكي على جائزة نوبل في الكيمياء سنة 2010.

التحليل الكيميائي

من جانب آخر، يستعمل هذا الكاشف كذلك في الكشف عن النيكل، ولكن يمكن الفصل بين الكشف عن هذين العنصرين، لأن معقد ثنائي ميثيل غليوكسيم مع النيكل ينحل في الوسط الحمضي على العكس من معقد البلاديوم مع ذات الكاشف.

وفي هذا الصدد، من الممكن إجراء تحليل كمّي للبلاديوم الثنائي بالطرق التقليدية في الكيمياء التحليلية باستخدام كاشف ثنائي ميثيل غليوكسيم ، والذي يضاف إلى محاليل محمّضة بأحماض معدنية عند قيمة pH قريبة من 2، مما يؤدي إلى الحصول على راسب من ، والذي ينحل في محاليل ذات أوساط قاعدية يكون فيها pH الوسط أكبر من 9.

الاستخدامات

علاوةً على ذلك، تستهلك النسبة العظمى من كمية البلاديوم المنتجة عالمياً في إنتاج المحولات الحفزية، فضلًا عن ذلك، فإن للبلاديوم الكثير من التطبيقات الأخرى في مجالات الطب، وفي طب الأسنان، وصناعة المجوهرات؛ وبعض الأدوات الموسيقية مثل الفلوت الجانبي ؛ وكذلك في الصناعات الإلكترونية، وبشكل واسع في مجال التحفيز في الصناعات الكيميائية.

الوفرة الطبيعية

من جهة ثانية، يوجد البلاديوم في الطبيعة على هيئة معدن عنصر طبيعي ، وإن التوضعات الرسوبية من خامات البلاديوم نادرة عموماً، وهي عادةً ما تكون مترافقة مع توضعات الذهب وفلزات مجموعة البلاتين الأخرى على شكل سبائك. توجد التوضعات الرسوبية من البلاديوم بشكل متركز في حزام صخر النوريت ؛ ومن المواقع النمطية التي قد يعثر عليه فيها بالشكل العنصري الحر كل من مجمع بوشفيلد الناري في حوض ترانسفال في جنوب إفريقيا؛ وكذلك في مقاطعة ستيلواتر في ولاية مونتانا الأمريكية؛ وفي حوض سودبوري في مقاطعة أونتاريو الكندية؛ وفي جبال الأورال بالقرب من نوريلسك في روسيا؛ كما توجد توضعات أخرى في أستراليا وإثيوبيا ودول أمريكا الجنوبية.

في هذا الإطار، من المعادن التي يمكن أن يعثر فيها على البلاديوم كل من معدني الكوبريت ، والبولاريت ؛ كما توجد معادن أخرى للبلاديوم، ولكنها جميعها نادرة جداً.

النظائر

إضافةً إلى ذلك، يتألف البلاديوم الموجود في الطبيعة من سبعة نظائر، ستة منها مستقرة وهي بلاديوم-102 102Pd وبلاديوم-104 104Pd وبلاديوم-105 105Pd وبلاديوم-106 106Pd وبلاديوم-108 108Pd وبلاديوم-110 110Pd. أكثر نظائر البلاديوم المشعة استقراراً هو بلاديوم-107 107Pd ويبلغ عمر النصف له مقدار 6.5 مليون سنة؛ وبلاديوم-103 103Pd بعمر نصف مقداره 17 يوم وبلاديوم-100 100Pd بمقدار 3.63 يوم. تتراوح الكتلة الذرية لنظائر البلاديوم المشعة بين 91-123 وحدة كتل ذرية ؛ ولأغلبها أنصاف عمر أقل من 30 دقيقة، ما عدا بلاديوم-101 101Pd (عمر نصف 8.47 ساعة)، وبلاديوم-109 109Pd (عمر نصف 13.7 ساعة)، وبلاديوم-112 112Pd (عمر نصف 21 ساعة).

في هذا الإطار، بالنسبة لنمط اضمحلال النشاط الإشعاعي فإنه يتعلق بالعدد الكتلي؛ فالنظائر ذات العدد الكتلي الأقل من 106 يكون نمط الاضمحلال الرئيسي لها على هيئة التقاط إلكترون ، ويكون ناتج الاصمحلال الرئيسي من نظائر الروديوم الموافقة؛ أما النظائر ذات العدد الكتلي الأكبر من 106 فيكون نمط الاضمحلال الرئيسي لها على هيئة اضمحلال بيتا ويكون ناتج الاضمحلال الرئيسي من نظائر الفضة الموافقة. يعد نظير الفضة 107Ag من النظائر ذات الأصل الإشعاعي والذي أعلن عن اكتشافه أول مرة في سنة 1978 ناتجاً من اضمحلال نظير البلاديوم-107 107Pd؛ وذلك في الحجر النيزكي الذي سقط في المكسيك سنة 1976 في منطقة . تستعمل النسبة بين نظيري البلاديوم-107 والفضة-107 في تقدير عمر الأجسام الفلكية مثل الأحجار النيزكية.

المركبات الكيميائية

ومن جهة أخرى، يعد مركب كلوريد البلاديوم الثنائي PdCl2 المركب الأساسي في تحضير باقي مركبات البلاديوم الأخرى، كما يستعمل في تحضير حفازات البلاديوم في عمليات التحفيز اللامتجانس . تتفاعل محاليل كلوريد البلاديوم الثنائي في حمض النتريك مع حمض الخليك من أجل الحصول على أسيتات البلاديوم الثنائي Pd(O2CCH3)2، وهو كاشف كيميائي متعدد الاستخدامات. يستعمل كلوريد البلاديوم من أجل تحضير المعقدات التناسقية بتفاعله مع ربيطات (L) للحصول على معقدات من النمط PdCl2L2؛ ومن الأمثلة عليها ربيطة بنزونتريل من أجل تحضير معقد PdCl2(PhCN)2. في مثال آخر يعد معقد مضاعف (ثلاثي فينيل فوسفين) ثنائي كلوريد البلاديوم الثنائي PdCl2(PPh3)2 من الحفازات المهمة ذات التطبيقات العملية.

وعلى صعيد آخر، يشكل البلاديوم عندما يكون بحالة الأكسدة الصفرية (0) طيفاً واسعاً من المعقدات التناسقية من النمط PdL4 أو PdL3 أو PdL2. مثلًا، يؤدي اختزال مزيج من PdCl2(PPh3)2 وثلاثي فينيل الفوسفين (PPh3) إلى الحصول على معقد رباعي (ثلاثي فينيل فوسفين) البلاديوم الصفري . من الأمثلة الأخرى المهمة على معقدات البلاديوم الصفري معقد (Pd2(dba)3)، والذي يحضر من اختزال رباعي كلوروبلادات الصوديوم بوجود ثنائي بنزيليدين أسيتون (dba). تعد المعقدات التناسقية للبلاديوم الصفري والثنائي من الحفازات في عدد من التفاعلات المهمة، مثل تفاعلات الازدواج المتبادل الضرورية في تفاعلات اصطناع عضوي مشهورة، مثل تفاعل هيك وتفاعل سوزوكي وازدواج سونوغاشيرا وتفاعل ستيلي ؛ فضلًا عن تفاعل ازدواج نيجيشي وازدواج كومادا .

في هذا الإطار، لا يشكل البلاديوم الكثير من المركبات الكيميائية في الحالة الرباعية Pd(IV)، ومن الأمثلة النادرة عليها مركب Na2[PdCl6]. الأمر ذاته ينطبق على المركبات الكيميائية بحالة الأكسدة الثلاثية Pd(III)، فهي ليست بالكثيرة. من جهة أخرى، ظهرت ادعاءات بالتمكن من تحضير مركبات للبلاديوم في حالة الأكسدة السداسية Pd(VI) في سنة 2002، ولكن تلك الادعاءات نفيت لاحقًا.

وفي السياق ذاته، يستطيع البلاديوم أن يشكل معقدات من نوع خاص، مثل معقد Pd4(CO)4(OAc)4Pd(acac)2 الذي يستطيع أن يشكل بنية خطية لا متناهية من ذرات البلاديوم. عند خلطه مع عنصر أكثر كهرجابية فإن البلاديوم يحمل حينها شحنة كهربائية جزئية سالبة، وتعرف المركبات حينها باسم ، ومن الأمثلة عليها مركب ؛ كما توجد كذلك مركبات بلاديد من النمط MPd3 حيث تمثل M عناصر مثل سكانديوم أو إتريوم أو أي من عناصر اللانثانيدات.

وفي هذا السياق، يأخذ البلاديوم في مركباته الكيميائية عادة بشكل شائع حالتا الأكسدة +2 و +4؛ ويمكن أن توجد مركبات له يدخل فيها بمزيج من حالتي الأكسدة تلك Pd(II)/Pd(IV) بشكل تبدو حالة الأكسدة ظاهرياً على أنها +3. بالمقابل، يستطيع البلاديوم في بعض الأحيان أن يكون حالة الأكسدة +3 في بعض المركبات الخاصة من النمط A2BPdF6، والتي يكون فيها A وB فلزين قلويين مختلفين، ويستحصل على مثل هذه المركبات ضمن شروط خاصة من تفاعلات الحالة الصلبة . تبدي هذه المركبات ميلاً كبيراً للدخول في تفاعلات عدم تناسب إلى البلاديوم الثنائي والرباعي. استحصل كذلك على البلاديوم الثلاثي على هيئة مركب أكسيدي مع اللانثانوم LaPdO3، وهو مركب ذو استقرار جيد نسبياً. يمكن أن يأخذ البلاديوم كذلك في بعض الحالات النادرة حالة الأكسدة +1 أو +5؛ أما في المعقدات التناسقية فمن الشائع أن يأخذ البلاديوم حالة الأكسدة الصفرية 0.

المحول الحفزي

ومن ناحية أخرى، يعد المحول الحفزي مكوناً في سيارات محركات الاحتراق الداخلي من أجل تحويل الانبعاثات الغازية الملوثة والمضرة بالبيئة والمنبعثة من عوادم السيارات إلى غازات أقل ضرراً على البيئة. تقوم المحولات الحفزية ثلاثية الطرق بالتخلص في ذات الوقت من الهيدروكربونات غير المحترقة وأحادي أكسيد الكربون وأكاسيد النتروجين، وهي تتألف من مزيج من فلزات نبيلة من البلاديوم والبلاتين والروديوم؛ ويكون البلاديوم مسؤولاً عن تحفيز أكسدة أحادي أكسيد الكربون إلى ثنائي أكسيد الكربون، وأكسدة الهيدروكربونات في تفاعل احتراق إلى ثنائي أكسيد الكربون وبخار الماء.

الإنتاج

ومن ناحية أخرى، يمكن أن يستحصل على البلاديوم كذلك من تفاعلات الانشطار النووي ويمكن أن يستخلص من الوقود النووي المستهلك ؛ إلا أنه لا تطبق هذه العملية في وحدات إعادة المعالجة النووية العاملة في الوقت الحالي لاستحصال الفلزات النفيسة من نفايات مشعة عالية المستوى

إضافةً إلى ذلك، يمكن أن يستحصل على البلاديوم من التوضعات الرسوبية له في القشرة الأرضية؛ ولكنها لا تمثل دوراً كبيراً في الإنتاج؛ إذ أن المصدر الأهم هو ما يستحصل عليه على هيئة منتج ثانوي أثناء استخراج خامات النحاس والنيكل. في سنة 2002 كانت روسيا هي الرائدة في إنتاج البلاديوم عالمياً بما لا يقل عن 50% من حصة الإنتاج العالمي وفق بيانات هيئة المساحة الجيولوجية البريطانية .

إضافةً إلى ذلك، بلغ الإنتاج العالمي من البلاديوم مقدار 210 طن في سنة 2022 وفق بيانات هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، منها قرابة 70 طن من عمليات إعادة تدوير المحولات الحفزية، وكانت روسيا كذلك متصدرة الدول في الإنتاج، بمقدار 88 طن، تليها جنوب إفريقيا وكندا والولايات المتحدة وزيمبابوي. تعد شركة نورنيكل الروسية هي الرائدة على مستوى العالم في إنتاج البلاديوم، إذ تعد مسؤولة عن ما يقارب 39% من الإنتاج العالمي.

.

عملية فاكر

في هذا الإطار، يستعمل البلاديوم على هيئة مركب كلوريد البلاديوم الثنائي إلى جانب كلوريد النحاس الثنائي حفازاً في عملية فاكر (المعروفة كذلك باسم عملية هوكست-فاكر )، وهي عملية كيميائية صناعية تسهم في أكسدة الإيثيلين إلى إيثانال (أسيتالدهيد) عبر دورة حفزية تتضمن تشكيل معقد من نمط ملح زايسه ، الأمر الذي يساهم في إدراج ربيطات من الإيثيلين في الرابطة Pd-OH فيتشكل معقد من ، ثم ينتهي الأمر بتشكل الأسيتالدهيد وشكل مهدرج من البلاديوم، والذي يعاد إلى شكله الأولى بمساعدة حفاز النحاس.

الأهمية الاقتصادية

كذلك، بلغت مبيعات البلاديوم عالمياً في سنة 2017 ما يقارب 275 طن، وذلك يعادل 8.84 مليون أونصة تروي ؛ استعمل قرابة 85% من تلك الكمية في إنتاج المحولات الحفزية المستعملة في صناعة سيارات محركات الاحتراق الداخلي، يليها استخدامات صناعبة أخرى إلى جانب صناعة المجوهرات واستعمالات استثمارية متنوعة.

من جهة ثانية، يتداول البلاديوم عالمياً في السوق الفورية ويحمل رقم التعريف الدولي (XC0009665529)؛ كما يحمل كذلك رمز التداول الدولي (XPD)، وبذلك يكون واحداً من معادن أربع إلى جانب الذهب والفضة والبلاتين والتي تحمل مثل هذه الرموز في الأسواق العالمية. وصل سعر البلاديوم أعلى قيمة له في الثالث من مايو سنة 2021 عندما بلغ سعر الأونصة 2,981.40 دولار أمريكي. وتعد الحرب الروسية الأوكرانية واحدة من العوامل المؤثرة على تقلب سعر البلاديوم، إذ ازداد سعره بنسبة 13% منذ بدابة الحرب؛ خاصة أن روسيا من المزودين الرئيسيين عالمياً من هذا الفلز.

الزينة والمجوهرات

من جهة ثانية، ينتمي البلاديوم إلى الفلزات النفيسة وبدأ استخدامه إلى جانب الروديوم بشكل متزايد منذ بدايات القرن العشرين في مجال الزينة والمجوهرات بديلاً عن البلاتين في صياغة الذهب الأبيض؛ خاصة مع ارتفاع أسعار البلاتين في السوق العالمية. وما أعاق الاستخدام المبكر للبلاديوم في هذا المجال هو صعوبة السبك ، إلا أن تلك المشاكل التقنية جرى التغلب عليها مع تطور الصناعة. يستعمل البلاديوم في صياغة الذهب الأبيض إلى جانب النيكل؛ ولكنه يتميز البلاديوم عن النيكل أنه لا يسبب حساسية. يتميز البلاديوم كذلك بقابليته الكبيرة على التطريق، إذ يمكن صنع رقائق منه يمكن أن تصل سماكتها إلى حدود 100 نانومتر. بالمقابل، وعلى العكس من البلاتين، فإن البلاديوم يمكن أن يتلون عند درجات حرارة تتجاوز 400 °س؛ وذلك بسبب الأكسدة، ولذلك من أجل استخدامه في مجال صناعة ألمجوهرات، يسخن البلاديوم ضمن شروط خاصة منضبطة بمعزل عن الهواء.

الهدرجة

وفي هذا الصدد، يدخل البلاديوم في تركيب حفاز لندلار، ويتكون من فلز البلاديوم بتركيز قريب من 5% على ركازة من كربونات الكالسيوم ويخفف نشاطه بالرصاص والكينولين. يستعمل هذا الحفاز من أجل الهدرجة الانتقائية اللطيفة، مثل هدرجة الألكينات إلى ألكاينات دون الوصول إلى الألكانات، مثل تفاعل هدرجة فينيل الأسيتيلين إلى ستايرين. سمي هذا الحفاز نسبة إلى مكنشفه هربرت لندلار. كما يعد البلاديوم عاملاً أساسياً في تحفيز تفاعل اختزال روزنموند ، والذي يكون فيه حفاز البلاديوم على ركازة من كبريتات الباريوم، ويساهم في هدرجة مركبات كلوريد الأسيل بغاز الهيدروجين إلى الألدهيدات الموافقة.

من جانب آخر، يعد البلاديوم من الحفازات المهمة لتفاعلات هدرجة الزيوت غير المشبعة ومشتقاتها في الصناعات الغذائية من أجل تحضير السمن النباتي (مرجرين)؛ كما يستعمل كذلك في تحسين الخواص الفيزيائية للديزل الحيوي .

الخواص الفيزيائية

من جهة ثانية، ينتمي البلاديوم إلى عناصر المجموعة العاشرة في الجدول الدوري؛ ولكن التوزيع الإلكتروني لهذا العنصر مميز (0, 18, 18, 8, 2)، وذلك بشكل يتوافق مع قواعد هوند ؛ ولكنها لا تتوافق بشكل تام مع مبادئ ماديلونغ بالنسبة لعدد الإلكترونات في غلاف التكافؤ، إذ يتوقع أن تشغل المدار الذرّي 5s، على الشكل 5s2 4d8 ولكنها فعلياً تشغل المدارات 4d10 بالكامل، لأن ذلك مفضّل طاقياً. يعد هذا التوزيع الإلكتروني 5s0 فريداً في عناصر الدورة الخامسة.

علاوةً على ذلك، يوجد البلاديوم في شكله النقي على هيئة فلز ذي لون أبيض فضي لامع، ويتميز بارتفاع الصلادة ومقاومته للتآكل، لذلك فهو من الفلزات النبيلة، كما أنه كذلك من الفلزات النفيسة. ينتمي البلاديوم إلى مجموعة البلاتين، ويتيمز بأنه أقل عناصر تلك المجموعة في قيمة نقطة الانصهار، بالمقابل فهو أكثرها تفاعلية. عند درجة حرارة الغرفة لا يتفاعل البلاديوم مع غاز الأكسجين، ويبقى محافظاً على لمعانه وبريقه الفلزي. يؤدي التسخين إلى درجات حرارة تقارب 400 °س إلى تشكل طبقة من الأكسيد ذات لون فولاذي مزرق على سطحه، أما عند درجات حرارة قريبة من 800 °س تتفكك طبقة الأكسيد هذه؛ أما عند التوهج فيصبح ليناً ومطواعاً؛ ويؤدي التصلد الانفعالي إلى زيادة الصلادة، ويكون حينها أصلد من البلاتين. عند درجات حرارة تتجاوز 500 °س يتفاعل البلاديوم مع الكبريت والمركبات الكيميائية الحاوية على هذا العنصر مثل الكبريتات في الجص، مما يؤدي إلى تشكل كبريتيد البلاديوم الثنائي، والذي يسبب التقصف في البلاديوم وسبائكه. تبلغ قيمة معامل التمدد الحراري مقدار 11.7 × 10−6كلفن−1.

التحفيز

علاوةً على ذلك، يظهر البلاديوم خواص تحفيزية ممتازة عندما يكون على هيئة مسحوق ناعم لعدد من التفاعلات الكيميائية والتي تتضمن مثلًا الهدرجة ونزع الهيدروجين إلى جانب عمليات التكسير في الصناعات النفطية. يدخل البلاديوم ومركباته في مجال الاصطناع الكيميائي في الكثير من التفاعلات الاسمية في تشكيل روابط كربون-كربون في المركبات الكيميائية، مثل تفاعلات هيك وسوزوكي وتسوجي-تروست وفاكر ونيجيشي وستيلي وسونوغاشيرا . كما يعد البلاديوم مكوناً أساسياً في حفاز لندلار . تستعمل هذه التفاعلات في تحضير كيماويات نقية دقيقة مهمة في الصناعة الكيميائية. كما يستعمل البلاديوم حفازاً في تشكيل روابط كربون-فلور C-F في عدد من المركبات؛ كما يستعمل في تحفيز تفاعل أكسدة الكحولات الأولية في أوساط قاعدية. في مجال آخر، يدخل البلاديوم بشكل متزايد في تحفيز التفاعلات في علم الأحياء التركيبي ؛ إذ وجدت دراسة في سنة 2017 إمكانية تطبيق جسيمات نانوية في تحفيز تفاعلات حيوية في الجسم الحي .

المخاطر

• طالع كذلك
• فلز نفيس
• الهوامش
• مصطلحات

ومن ناحية أخرى، لا يعد البلاديوم من الفلزات ذات السمية المرتفعة، ولا يوجد له دور حيوي معروف. إلا أن الأبحاث وجدت أن التأثير السمي لأيونات البلاديوم في الجسم على المستوى الخلوي قد يكون تراكمياً وطويل الأمد في الكبد والكليتين. أظهرت التجارب على الحيوانات أن الجرعات المرتفعة من البلاديوم يمكن أن تكون سامة على القوارض. بالنسبة للفئران فقد بلغت قيمة الجرعة المميتة الوسطية لمركبات البلاديوم المنحلة مقدار 200 مغ/كغ (إعطاء فموي ) و5 مغ/كغ (حقن وريدي )

وفي السياق ذاته، عموماً فإن فلز البلاديوم خامل مثله مثل باقي عناصر مجموعة البلاتين، ولا يسبب حساسية والتهاب الجلد التماسي مثل النيكل مثلًا، لذلك تعد المجوهرات المصوغة من البلاديوم في الذهب الأبيض بدائل جيدة لمن يعانون من حساسية النيكل.

متفرقات

كذلك، في مجال طب الأسنان يستعمل البلاديوم في تركيب بعض سبائك الملغمات السنية بنسب صغيرة تصل إلى نحو 0.5%، وذلك من أجل التقليل من التآكل وزيادة البريق المعدني للتركيبة النهائية. إلا أن ارتفاع الكلفة يجعل من هذا التطبيق غير واسع الانتشار، لذلك يجري البحث عن بدائل أكثر اقتصادية.

إضافةً إلى ذلك، يدخل البلاديوم على هيئة مركب كلوريد البلاديوم الثنائي في تركيب أجهزة الكشف عن غاز أحادي أكسيد الكربون .

وفي هذا الصدد، يستعمل البلاديوم في صناعة أسنان أقلام الحبر السائل ، مثل الأقلام المصنوعة من شركة شيفر .

من جهة ثانية، يمكن أن يستعمل البلاديوم إلى جانب البلاتين في عمليات الطباعة بالبلاتين من أجل الحصول على طباعات فاخرة بالأبيض والأسود، وذلك بديلاً عن استخدام أملاح الفضة.

تخزين الهيدروجين

إضافةً إلى ذلك، إن فلز البلاديوم قادر إلى حدّ كبير على امتزاز غاز الهيدروجين عند درجة حرارة الغرفة مشكّلاً بذلك نوعاً كيميائياً مهدرجاً من البلاديوم يعرف باسم PdHx تكون فيه قيمة x عادةً أقل من واحد (1>x). على الرغم من أن ظاهرة امتزاز وامتصاص الهيدروجين شائعة بين الفلزات الانتقالية، إلا أن للبلاديوم سعة امتصاص مرتفعة منقطعة النظير من بين العناصر الكيميائية. ينتشر غاز الهيدروجين بشكل سهل في البلاديوم المسخن، كما تستعمل مفاعلات غشائية حاوية على البلاديوم في إنتاج وفصل الهيدروجين مرتفع النقاوة. درست هذه الخاصة بشكل مكثف من أجل تصميم وتأمين وسائط تخزينية لوقود الهيدروجين؛ إلا أن هناك عوامل اقتصادية تؤثر على هذا الجانب، إذ ما يعيق أن سعر البلاديوم مرتفع بحد ذاته من أجل استخدامه لهذا الغرض. تتعلق نسبة الهيدروجين المختزنة في البلاديوم بخاصية القابلية المغناطيسية ، والتي تتناقص مع زيادة كمية الهيدروجين، وتصبح قيمتها صفراً عند نسبة ارتباط PdH0.62؛ وعند أي نسبة أعلى يصبح المحلول الجامد ذا خاصية مغناطيسية معاكسة . يستعمل البلاديوم من أجل تنقية الهيدروجين في المختبر؛ ولكن لا يطبق ذلك على مستوى صناعي.