نقره جدید

[z.b 6335]

وقتی پالادیم کشف شد، ظاهرا هیچ کسی اشتیاقی به آن نشان نداد. کاشف آن ویلیام هاید وولاستن (William hyde Wollaston) در مغازه‌ای در لندن آن را به عنوان (نقره‌ی جدید) به بهای شش برابر طلا برای فروش گذاشت.

 

 

او که به امید بردن سود سرشاری از کشفش بود در ابتدا تصمیم گرفت نحوه‌ی تهیه این فلز را در جامعه‌ی علمی آشکار نسازد. اما کشف او فقط چند مشتری پیدا کرد و وولاستن بالاخره قسمت عمده‌‌ی پالادیم را پس گرفت و آن را، که روش تهیه و ویژگی‌هایش را در سال 1805 اعلام کرده بود به انجمن سلطنتی هدیه کرد.

 

پالادیم واقعا شبیه به نقره بود، به علاوه به قدر کافی چکش‌خوار بود که در جواهرسازی به کار رود و در مقابل زنگ‌زدگی هم مقاوم بود، در حالی که نقره واقعی زنگ می‌زد. پالادیم از این جنبه بسیار شبیه پلاتین بود که در جدول تناوبی در زیر آن قرار گرفته است. پالادیم در واقع یکی از فلزات به اصطلاح گروه پلاتین است که همگی در پلاتین طبیعی پنهان‌اند و وولاستن و همکارش، اسمیتسن تننت (Smithson tennant) در اول قرن نوزدهم کشف کردند. وولاستن و تننت در سال 1803 در حالی که تولبد پلاتین از کانی‌اش را بررسی می‌کردند چهار عنصر جدید کشف کردند. تننت، اسمیم (Osmium) و ایریدیم (Iridium) را پیدا کرد و وولاستن هم رودیم (Rhodium) و پالادیم (Palladium) را یافت. طبق رسم آن دوران وولاستن عنصر دوم را به نام جسم فضایی کرد که به تازگی کشف شده بود. به این ترتیب اورانیم نامش را از سیاره‌ی اورانوس که ویلیام هرشل کشف کرده بود گرفت و پالادیم هم به افتخار سیارک پالاس که در سال 1802 کشف شده بود نامیده شد.

 

پالادیم به تازگی جای خود را یافته است، همه‌ی فلزات گروه پلاتین کاتالیزورهای خوبی هستند یعنی سرعت بعضی از واکنش‌های شیمیایی را تسریع می‌کنند. پلاتین، پالادیم و رودیم واکنش‌هایی را کاتالیز می‌کنند که بعضی از گاز‌های مضر خارج شده از اگزوز ماشین‌ها را به ترکیبات کم‌خطری تبدیل می‌کنند. کربن مونواکسید که یک سم قوی است با این روش به کربن دی‌اکسید تبدیل می‌شود و هیدروکربن‌های نسوخته در بنزین، روی سطح فلزی می‌سوزند. نصب تبدیل کننده‌های کاتالیزوری در اگزوز وسایل نقلیه، نشر کربن مونواکسید و هیدروکربن‌ها را تا 90 درصد کاهش می‌دهد. اولین تبدیل‌کننده‌ی کاتالیزوری تقریبا تماما از جنس پلاتین بود، اما اکنون پالادیم فلز کاتالیزوری غالب است. این فلزات به صورت ذرات ریز روی چارچوب متخلخلی از جنس اکسید آلومینیم (آلومین) پخش شده‌اند.

در سال 1989 قیمت پالادیم به طور موقتی سر به فلک کشید. دو شیمی‌دان در دانشگاه یوتا، به نام‌های مارتین فلایشمن (Martin Fleischmann) و استنلی پونز(Stanley Pons) ادعا کردند که پالادیم عامل اصلی در یک روش ارزان برای تبدیل هیدروژن به هلیم از طریق همجوشی هسته‌ای است و یک منبع انرژی تازه،امن و تمیز خواهد بود. اما نکته‌ای که ظاهرا کسی تا مدتی بعد متوجه آن نشد این بود که این موضوع قبلا هم مطرح شده بود. در دهه‌ی 1920 دو دانشمند آلمانی به نام‌های فریتس پارت و کورت پترز پیشنهاد کرده بودند که ممکن است هیدروژن در داخل پالادیم به هلیوم تبدیل شود. آن‌ها به دنبال منبع جدیدی از انرژی نبودند بلکه پس از سقوط کشتی هوایی هیندن بورگ که پر از هیدروژن بود، تقاضا برای هلیوم به عنوان گاز شناور کننده زیاد شده بود. پارت و پترز می‌دانستند که پالادیم برای هیدروژن مثل یک اسفنج می‌ماند، یعنی مقادیر زیادی از این گاز را جذب می‌کند. پالادیم در دمای اتاق بیش از 900 برابر حجم خودش هیدروژن جذب می‌کند. مولکول‌های هیدروژن روی سطح فلز به دو اتم شکسته می‌شوند و اتم‌های ریز هیدروژن می‌توانند در لابه‌لای اتم‌های فلز جای گیرند و به درون فلز بروند؛ پالادیم در اثر مکیدن هیدروژن 10 درصد منبسط می‌شود و یک فشار بزرگ درونی بوجود می‌آید. آیا این فشار به قدری هست که بتواند دو اتم هیدروژن را به هم بچسباند و یک اتم هلیوم بسازد؟ وقتی محققان این ایده را با یک سیم پالادیمی آزمایش کردند مقدار بسیار ناچیزی هلیوم به‌دست آوردند. اما بعد‌ها محققان متوجه شدند که این هلیوم تولیدی اصلا تولید نشده است بلکه از طریق هلیوم ناچیز جو وارد شیشه‌ی آزمایش شده است. چادویک و رادرفورد نیز با این جمله « وجود یک عنصر با تولید آن اشتباه گرفته شده است.» ادعای هم‌جوشی هیدروژن را به کل رد کردند. اما در سال 1989 فلایشمن و پونز اعلام کردند که هم‌جوشی هسته‌ای پایداری را در الکترولیز آب سنگین با استفاده از الکترود‌های پالادیمی مشاهده کرده‌اند. پالادیم، دوتریم را هم مثل هیدروژن جذب می‌کند اما هم‌جوشی آن به شرایط استثنایی آن‌چنانی ندارد.

اما برعکس ادعای آن‌دو، فیزیکدانان باور داشتند که برای حفظ و دوام هم‌جوشی بدون شرایط استثنایی میسر نیست. با این حال در ماه‌های بعد چندین آزمایشگاه دیگر «هم‌جوشی سرد» را موفقیت‌آمیز را اعلام کردند. فیزیکدانان معتقد بودند که اگر این انرژی واقعا از هم‌جوشی دوتریم آزاد شده باشد باید مقدار کشنده‌ای تابش نوترونی هم رها شده باشد. در ضمن تجمع این مقدار هیدروژن وقوع یک انفجار کاملا شیمیایی را بسیار محتمل می‌کند.

تا پایان سال 1989 هم‌جوشی سرد برای همه به جز اقلیتی از طرفداران پروپاقرص آن بی‌اعتبار شده بود و دانشمندان با تحیر و نیز با نگاهی تازه و تحسین‌‌آمیز به خصوصیات منحصربه‌فرد پالادیم قضیه را کنار گذاشتند.

منبع: roshd.ir