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Palladium ist ein silbrig-weißes Edelmetall, das erstmals 1803 von dem britischen Chemiker William Hyde Wollaston entdeckt wurde. Es ist eines der sechs Edelmetalle (neben Gold, Silber, Platin, Rhodium und Osmium), die wegen ihrer Seltenheit und Schönheit sowie ihrer chemischen Unveränderlichkeit und elektrischen Leitfähigkeit begehrt sind.
Palladium hatte lange Zeit eine untergeordnete Rolle im Vergleich zu anderen Edelmetallen wie Gold und Platin. Es wurde hauptsächlich in der Schmuckherstellung und in der Zahnmedizin verwendet. Es war jedoch auch ein wichtiger Bestandteil des Katalysatorsystems in Autos, da es bei der Abgasreinigung hilft, Schadstoffe zu reduzieren.
In den 1970er Jahren stieg die Nachfrage nach Palladium jedoch rapide an, als es als Ersatz für Platin in der Schmuckherstellung und als Katalysator in Autos verwendet wurde. Die Förderung von Palladium konzentrierte sich hauptsächlich auf einige wenige Länder, insbesondere Russland und Südafrika, und die Preise für das Metall stiegen rapide.
In den 1990er Jahren wurde jedoch bekannt, dass die Regierungen von Russland und Südafrika große Mengen an Palladium auf Lager hatten, was dazu führte, dass die Preise für das Metall sanken. Trotzdem blieb Palladium weiterhin ein wichtiger Bestandteil der Technologie, da es in der Elektronik, in der Energieerzeugung und -übertragung sowie in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt wurde. Nach dem Jahr 2000 erholte sich der Palladiumpreis und stieg aufgrund der wachsenden Nachfrage und der begrenzten Fördermengen erneut.
Heute ist Palladium eines der wertvollsten Metalle der Welt und wird weiterhin in vielen Bereichen eingesetzt, insbesondere in der Schmuckherstellung und als Katalysator in Autos. Zudem bleibt es weiterhin ein wichtiger Bestandteil der Technologie und wird auch in Zukunft eine wichtige Rolle spielen, insbesondere in Bereichen wie Schmuckherstellung und Umwelttechnologie.
Die jährliche Fördermenge von Palladium variiert je nach Marktlage und politischen Entwicklungen. Laut Schätzungen betrug die weltweite Fördermenge im Jahr 2021 ungefähr 200 Tonnen. Die Länder Russland und Südafrika fördern in etwa die gleiche Menge, gefolgt von Kanada, USA und Zimbabwe.
Die Zukunftschancen von Palladium stehen sehr gut, weil das Edelmetall als Speichermaterial bei Wasserstoffautos dient. Unsere Empfehlung: Da beim Handel von Palladium Mehrwertsteuer anfällt, könnten Sie diese durch ein Zollfreilager umgehen. Wenn Sie Palladium mindestens zwölf Monate halten, entfällt die Veräußerungssteuer.
Mehr über Palladium in diesen Blogartikeln:
Schmelzpunkt: 1555°C
Spezifisches Gewicht: 11,99 g/cm3
Farbe: Silber-Weiss
Siedepunkt: 2960°C
Weltjahresproduktion ca.: 200 Tonnen
Massenanteil / Erdhülle: 0,011 ppm
Im Jahr 2021: – 3,30%
Im Jahr 2022: + 1,40%
Die Geschichte des Edelmetalls Palladium ist geprägt von faszinierenden Entdeckungen und bahnbrechenden Anwendungen, die bis in die Antike zurückreichen. Unwissentlich wurde Palladium bereits von den präkolumbianischen Indianern Ecuadors und Kolumbiens als Bestandteil von Platinlegierungen genutzt. Diese Platinschmuckstücke enthielten neben Platin auch Palladium, Rhodium, Iridium, Kupfer und Eisen.
Die Entdeckung von Palladium reicht bis ins 18. Jahrhundert zurück. Der britische Chemiker und Physiker William Hyde Wollaston entdeckte 1802 Palladium in einem südamerikanischen Platinerz und benannte es nach dem neu entdeckten Asteroiden Pallas, der nur wenige Jahre zuvor von dem deutschen Astronomen Heinrich Wilhelm Olbers entdeckt wurde. Durch geschickte chemische Verfahren gelang es ihm, das Palladium aus dem Erz zu isolieren und in metallischer Form zu gewinnen. Diese Entdeckung markierte den Beginn einer neuen Ära für das seltene Edelmetall.
In den folgenden Jahrzehnten nach seiner Entdeckung wurde Palladium hauptsächlich als Nebenprodukt der Platingewinnung aus Kupfer und Nickel gewonnen. Es galt zunächst als weniger wertvoll als Platin, und seine Verwendung beschränkte sich hauptsächlich auf die Schmuckindustrie.
Thomas Graham, ein weiterer renommierter Chemiker, machte 1866 eine erstaunliche Entdeckung. Er erkannte die außergewöhnliche Speicherfähigkeit von Palladium für Wasserstoff, der bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck das 900-fache seines eigenen Volumens an Wasserstoffgas aufnehmen konnte. Dies führte zu der Vermutung, dass Palladium mit dem eingeschlossenen Wasserstoff eine besondere Legierung bildet.
Ein weiterer Meilenstein in der Geschichte von Palladium erfolgte durch Francis Clifford Phillips im Jahr 1894. Er entdeckte die stöchiometrische Oxidation von Ethen zu Acetaldehyd mithilfe von Palladium(II)-chlorid. Diese Entdeckung führte zur Entwicklung katalytischer Verfahren und legte den Grundstein für die großtechnische Anwendung von Palladiumkatalysatoren.
Mit der industriellen Revolution im 19. Jahrhundert wuchs die Nachfrage nach Palladium. Besonders die aufkommende Fotografie- und Elektroindustrie erkannten die nützlichen Eigenschaften des Metalls. Palladium wurde als Katalysator für chemische Reaktionen und in der Fotografie als Sensibilisator für lichtempfindliche Emulsionen eingesetzt. Es erwies sich auch als nützlich in der Elektronikindustrie für die Herstellung von Kondensatoren und Widerständen.
Eine bemerkenswerte Verwendung von Palladium erfolgte im Zweiten Weltkrieg, als es zur Herstellung von Zündkerzen für Flugzeugmotoren verwendet wurde. Palladium-basierte Legierungen zeigten eine außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit gegen hohe Temperaturen und Oxidation, was sie für diese Anwendung besonders geeignet machte.
In den späten 1960er Jahren wurden Palladiumsalze für wichtige Kupplungsreaktionen in der organischen Chemie eingesetzt. Diese Reaktionen, wie die Heck-Reaktion, die Stille-Kupplung, die Suzuki-Kupplung und die Negishi-Kupplung, erwiesen sich als wegweisend und wurden maßgeblich von Richard F. Heck, Ei-ichi Negishi und Akira Suzuki entwickelt, die dafür 2010 den Nobelpreis für Chemie erhielten.
Die Geschichte von Palladium nahm auch eine überraschende Wendung, als 1989 Martin Fleischmann und Stanley Pons elektrochemische Adsorptionsexperimente mit dem System Palladium-Deuterium durchführten. Dies führte zu der weltweit bekannten und kontrovers diskutierten Bezeichnung „kalte Fusion“. Die vermeintliche Möglichkeit einer praktisch unerschöpflichen Energiequelle aus der „kalten Fusion“ sorgte für kurze Zeit für wissenschaftliche Sensation und weltweite Schlagzeilen.
Ein bedeutender Meilenstein in der Geschichte von Palladium war 1989 seine Anerkennung als Edelmetall neben Gold und Platin an den internationalen Edelmetallmärkten. Palladium erhielt seinen Status als Edelmetall im Jahr 1989, als es von der London Bullion Market Association (LBMA) als Handelsmetall anerkannt wurde. Seitdem wird Palladium wie andere Edelmetalle wie Gold, Silber und Platin an den internationalen Märkten gehandelt und als wichtige Ressource in verschiedenen Industrien verwendet.
Heute ist Palladium ein unverzichtbares Edelmetall in verschiedenen Branchen. Besonders in der Automobilindustrie hat Palladium als Katalysator für Fahrzeugkatalysatoren eine herausragende Bedeutung erlangt, da es dazu beiträgt, Schadstoffemissionen zu reduzieren und strengste Umweltauflagen zu erfüllen. Auch in der Schmuckindustrie erfreut sich Palladium aufgrund seiner Seltenheit und Haltbarkeit großer Beliebtheit. Palladiumbarren und -münzen sind heute begehrte Anlageprodukte für Investoren auf der ganzen Welt.
Die fesselnde Geschichte des Edelmetalls Palladium zeigt eindrucksvoll, wie sich eine scheinbar unscheinbare Entdeckung zu einem vielseitigen und begehrten Metall entwickeln kann. Von präkolumbianischen Zivilisationen über die Entdeckungen von Wissenschaftlern bis hin zu modernen Anwendungen in der Technologie und Industrie hat Palladium eine lange Reise zurückgelegt und wird auch in Zukunft eine wichtige Rolle für Forschung, Industrie und Investoren spielen.
Vorkommen von Palladium:
Palladium ist ein wertvolles Metall, das in der Natur vergleichsweise selten vorkommt. Es gehört zur Platingruppe, die aus sechs Metallen besteht: Platin, Palladium, Rhodium, Ruthenium, Iridium und Osmium. Die größten Vorkommen von Palladium befinden sich in einigen wenigen Ländern, darunter Südafrika, Russland und Simbabwe. Diese drei Länder sind für über 90 Prozent der weltweiten Palladiumförderung verantwortlich. Palladium wird oft in Verbindung mit anderen Metallen, wie Platin und Nickel, in Erzen gefunden, was die Gewinnung zu einer komplexen Herausforderung macht.
Förderung von Palladium:
Die Förderung von Palladium erfolgt hauptsächlich als Nebenprodukt anderer Metalle, insbesondere bei der Förderung von Nickel und Kupfer. Die größten Palladiumproduzenten sind die südafrikanischen Minen, gefolgt von russischen und simbabwischen Bergwerken. Die Palladiumförderung ist mit technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen verbunden, da das Metall oft in geringen Konzentrationen in den Erzen vorkommt. Dennoch bleibt die Nachfrage nach Palladium hoch, was auf seine vielfältigen Anwendungen und die begrenzten Lagerstätten zurückzuführen ist.
Gewinnungsmethoden von Palladium:
Die Gewinnung von Palladium ist ein komplexer Prozess, der raffinierte Technologien erfordert. Die Hauptgewinnungsmethode ist die Hydrometallurgie, bei der das Erz zunächst zerkleinert und mit Säuren behandelt wird, um Palladium und andere Metalle zu lösen. Anschließend erfolgt die Aufreinigung durch verschiedene chemische Prozesse, wie Extraktion und Elektrolyse, um hochreines Palladium zu erhalten. Die Gewinnungsmethoden sind in den letzten Jahrzehnten immer raffinierter geworden, um den steigenden Bedarf an Palladium zu decken und gleichzeitig die Umweltauswirkungen zu minimieren.
Innovative Gewinnungstechnologien:
Um den steigenden Bedarf an Palladium zu bewältigen und gleichzeitig die Nachhaltigkeit der Gewinnung zu verbessern, werden zunehmend innovative Technologien eingesetzt. Eine vielversprechende Methode ist die Verwendung von Bakterien und Mikroorganismen, um das Palladium aus den Erzen zu extrahieren. Diese sogenannte Biohydrometallurgie bietet den Vorteil, dass sie weniger umweltschädlich ist und eine effiziente Ausbeute ermöglicht.
Ein weiterer vielversprechender Ansatz ist die Nutzung von Recyclingverfahren, um Palladium aus Elektronikschrott und anderen Abfällen zurückzugewinnen. Da Palladium in vielen elektronischen Geräten verwendet wird, können Recyclingprozesse dazu beitragen, wertvolle Ressourcen zu sparen und die Abhängigkeit von neuen Minen zu reduzieren.
Fazit: Palladium ist ein Edelmetall mit einer faszinierenden Geschichte und vielfältigen Anwendungen. Sein seltenes Vorkommen und die steigende Nachfrage machen die Gewinnung zu einer anspruchsvollen Aufgabe. Dennoch schreiten die Innovationen in der Gewinnungstechnologie voran, um den Bedarf zu decken und die Umweltauswirkungen zu minimieren. Durch nachhaltige Gewinnung und Recycling können wir sicherstellen, dass Palladium auch in Zukunft eine wertvolle Ressource für die Industrie bleibt.
Eigenschaften von Palladium
Palladium ist ein besonderes Metall und gehört zur Platingruppe, wobei es als leichtestes Element dieser Gruppe den niedrigsten Schmelzpunkt aufweist und zugleich am reaktionsfreudigsten ist. Interessanterweise reagiert es jedoch bei Raumtemperatur nicht mit Sauerstoff, behält seinen metallischen Glanz und läuft nicht an. Diese einzigartigen Eigenschaften machen Palladium zu einem begehrten Edelmetall in verschiedenen Industrien.
Der Edelmetallcharakter von Palladium ist bemerkenswert, obwohl es deutlich reaktiver ist als das verwandte Element Platin. Es kann sich in Salpetersäure auflösen und in Salzsäure langsam bei Luftzutritt aufgelöst werden. Palladium ähnelt in seinem Edelmetallcharakter dem benachbarten Silber. In vielen Säuren zeigt Palladium eine edlere Natur, jedoch verhält es sich in Salzsäure aufgrund der Bildung von leichtlöslichen Palladiumchloridverbindungen eher unedel.
Eine bemerkenswerte Eigenschaft von Palladium ist seine außergewöhnliche Absorptionsfähigkeit für Wasserstoff. Bei Raumtemperatur kann es das 900-fache seines eigenen Volumens an Wasserstoff binden, während Palladiummohr sogar das 1200-fache und kolloidale Palladiumlösungen sogar das 3000-fache aufnehmen können. Diese einzigartige Fähigkeit zur Wasserstoffaufnahme ermöglicht es, Palladium als Katalysator zur Beschleunigung von chemischen Reaktionen, insbesondere Hydrierungen und Dehydrierungen, zu nutzen.
Anwendungen von Palladium
Palladium hat eine Vielzahl von Anwendungen, es dient als wichtiger Bestandteil von Abgaskatalysatoren für Ottomotoren und verdrängt dort sogar das teurere Platin. In China ist Palladium auch bei der Herstellung von Schmuckwaren sehr beliebt, während es im Bereich der Zahntechnik und medizinischen Instrumente ebenfalls eine wichtige Rolle spielt.
Feinverteilt wird Palladium aufgrund seiner hervorragenden Katalysatorfähigkeiten für chemische Reaktionen, wie dem Einbau und Entzug von Wasserstoff sowie dem Cracken von Kohlenwasserstoffen, eingesetzt. Darüber hinaus wird es zur Reinigung von Wasserstoff verwendet, da Wasserstoff in heißem Palladium eine hohe Diffusionsfähigkeit besitzt.
Besonders in der Nano-Technologie kommt Palladium als Katalysator zum Einsatz, um komplexe molekulare Verbindungen herzustellen. Auch in der Elektroindustrie findet Palladium Verwendung, wo es Pd/Ni-Legierungen als Ersatz für Gold in Kontaktwerkstoffen für Relais in Kommunikationsanlagen dient.
Palladium wird auch in der Luftfahrtindustrie genutzt, wo es als Elektrodenwerkstoff für Zündkerzen eingesetzt wird. Des Weiteren spielt Palladium eine Rolle bei der Herstellung von Platintiegeln und wird auch zur Herstellung von Anlagemünzen, wie dem Palladium Maple Leaf, verwendet.
Sicherheitshinweise
In kompakter Form nicht brennbar, jedoch als Pulver oder Staub leicht entzündlich.
Fazit:
Palladium ist zweifellos ein faszinierendes Edelmetall mit bemerkenswerten Eigenschaften und einer Vielzahl von Anwendungen. Seine außergewöhnliche Absorptionsfähigkeit für Wasserstoff macht es zu einem erstklassigen Katalysator, während sein Edelmetallcharakter es in verschiedenen Industrien unentbehrlich macht. Ob in der Automobilindustrie, im Schmuckhandwerk, der Medizin oder der Elektrotechnik – Palladium bleibt als vielseitiger Rohstoff eine wertvolle Ressource und wird auch zukünftig eine bedeutende Rolle spielen.
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