物理 [元素周期表] 钯
钯 (Palladium)
基本信息
元素符号: Pd
原子序数: 46
原子量: 106.42
位置: 位于元素周期表第五周期，第10族（VIIIB族），属于过渡金属，是铂族金属（铂系元素）之一，位于镍和铂之间。
电子构型: [Kr] 4d¹⁰
原子结构
电子特征: 4d轨道全满（10个电子），5s轨道无电子，是过渡金属中少数具有全满d电子构型的元素。常见氧化态为+2、+4，+2最稳定。
铂族身份: 与钌（Ru）、铑（Rh）、锇（Os）、铱（Ir）、铂（Pt）共称铂族金属，具有相似的高熔点、高耐蚀性和催化活性。
天然同位素: 由¹⁰²Pd、¹⁰⁴Pd、¹⁰⁵Pd、¹⁰⁶Pd、¹⁰⁸Pd、¹¹⁰Pd六种稳定同位素组成，其中¹⁰⁶Pd丰度最高（约27.3%）。
物理性质
外观: 银白色金属，具有明亮的金属光泽。
密度: 12.02 g/cm³，属于高密度金属。
熔点与沸点: 熔点1555°C，沸点2963°C。
机械性能: 质地较软，具有良好的延展性和可塑性，可冷加工成箔、丝、管等形状。
吸氢特性: 钯具有独特的吸氢能力，常温下可吸收自身体积900倍以上的氢气，形成PdHₓ（x可达约0.7），吸氢后晶格膨胀，硬度增加。
电阻率: 具有较低的电阻率，是良好的电导体。
化学性质
常温稳定性: 常温下在干燥空气中稳定，表面不易氧化。在潮湿环境中长期暴露可能形成极薄氧化膜。
高温氧化: 加热至约400°C以上时表面形成氧化膜（PdO），高温下可逆。
耐蚀性: 对盐酸、硫酸、氢氟酸和碱液具有良好抗蚀能力。可溶于王水和热浓硝酸，也可溶于热浓硫酸。氢氟酸和硝酸混合液可加速溶解。
氢脆现象: 反复吸氢-脱氢循环可能导致金属粉化和力学性能下降（氢脆）。
化合物特征: 氯化钯（PdCl₂）是最重要的化合物之一，呈红棕色，可溶于水，是许多钯配合物的前体。氧化钯（PdO）为黑色粉末，高温下分解为金属和氧气。
存在与制备
自然丰度: 地壳中丰度极低（约0.015 ppm），属于稀有贵金属。
主要来源: 与铂、镍、铜等金属的硫化矿（如铜镍硫化物矿石）共生，少量以天然合金（如钯金矿、铂钯矿）形式存在。主要产自南非、俄罗斯、加拿大、美国等地的铂族金属矿区。
制备方法: 铂族金属精矿经王水溶解（钯进入溶液）→化学沉淀分离（如用丁二酮肟选择性沉淀钯）→煅烧得氧化钯→氢还原得海绵钯→电弧熔炼或高频熔炼成型。从镍电解阳极泥中回收钯也是重要途径。
安全与环境
金属低毒: 金属钯及其难溶性化合物化学惰性，毒性较低。但可溶性钯盐（如氯化钯）对皮肤、眼睛和呼吸道有刺激性，可能引起接触性皮炎（钯过敏）。
粉尘危害: 金属钯粉在空气中可能形成可燃粉尘，遇火源有燃烧风险。加工过程中需控制粉尘浓度。
过敏反应: 钯是已知的致敏金属，某些人群接触含钯首饰或牙科修复体可能引发过敏反应（接触性皮炎、口腔炎）。
环境行为: 钯在环境中主要以难溶颗粒物或配合物形式存在。铂族金属开采和冶炼过程需注意粉尘和废气管理。汽车催化剂中的钯会随车辆使用微量释放到环境中。
生物必需性: 钯不被认为是生物必需元素，也无已知生理功能。