Palladyum — nerede çıkarılır, nedir ve bu metal nasıl görünür? Bu sorular sıklıkla gündeme gelir, çünkü kimyasal elementin adı kuyumcular ve borsa haberleri sayesinde herkesin dilindedir. Ayrıca çıkarılma yöntemleri, özellikleri, ayarları ve platina ile karşılaştırması da oldukça ilgi çekicidir. Bu sorulara en kapsamlı yanıtları bulmak için palladyum hakkında, kozmik derinliklerde oluşmuş bu metal üzerine detaylı bilgi edinmek gerekir.
Bu nedir?
Latince Pd harfleriyle gösterilen kimyasal element Palladyum (Palladium), her öğrencinin tanıdığı bir metaldir. Bu değerli metal, platinoid grubuna aittir. Mendeleyev’in periyodik tablosunda atom numarası 46’dır. Palladyum, gümüş-beyaz bir metal olarak görünür ve doğada son derece nadir bulunur. Genellikle çok bileşenli minerallerin içinde rastlanır.
Kuyumculukta palladyum ayarı genellikle diğer metaller üzerinden belirtilir. Bu amaçla genellikle altın veya gümüş kullanılır. 999 ayar saf metallerden genellikle yüksek değerli hatıra paraları üretilir. Külçelerde ve takılarda ise genellikle şu damgalar görülür: 500, 850, 900, 950 ve 990.
Tarihçesi
Metal, adını bir dizi tesadüf sonucu almıştır. Eski Yunan mitolojisine göre, Palladyum adı, gökten düşen ve Truva’nın surlarını koruyan tanrıça Athena Pallad’a ait ahşap bir heykelden gelmektedir. 1802 yılında bir Alman astronom, yeni bir gök cismi (asteroit) keşfettiğinde ona Pallas adını verdi. Kısa bir süre sonra, benzer bir isim, Avrupa’da uzun zamandır unutulmuş bir mitin popülerleşmesi sayesinde yeni bir kimyasal elemente verildi.
Bununla birlikte, palladyum ismini haklı çıkarır. Yeni metalin ortaya çıkışı da bir dizi gizem ve ilginç olayla doludur. Örneğin, kimyasal elementin keşfinden yaklaşık bir yıl önce varlığı duyurulmuştu. Dahası, bilimsel bir sunum yerine, örnek Londra’da mineral ticareti yapan bir tüccara gönderildi. Lot olarak satışa sunulan külçe büyük bir heyecan yarattı ve nihayetinde bir kimyager tarafından satın alındı.
Tabii ki, “palladyum”un yeni sahibi, bu metali zenginleşmek için satın almadı. Kimyager Chenevix, satın aldığı maddenin sahte olduğunu kanıtlamak için büyük çaba harcadı. Bunun bir cıva ve platin alaşımı olduğunu ve Rus bilim insanı Musin-Puşkin’in onayladığı bir yöntemle sentezlendiğini açıkladı. Buna yanıt olarak, basında satıcının palladyumu sentezlemeyi başaran kişiye yüklü bir ödül vaat ettiği bir ilan çıktı.
Ancak ödül verilmesine gerek kalmadı — deneyler başarısız oldu.
Bu olayların ardından gizemli bir anonim kişi ortaya çıktı. Bu kişi, o dönemde UV ışınımını keşfetmiş, gonyometre ve refraktometre tasarlamış, tanınmış ve saygın bir bilim insanı olan William Hyde Wollaston’dan başkası değildi. Wollaston, ham platin üzerinde yaptığı deneyler sırasında önce palladyumu, ardından da platin bileşiminde bulunan rodyumu ayrıştırmayı başardı. Kanıt olarak deney sonuçlarını sundu.
İlginçtir ki, palladyum ilk kez Güney Amerika topraklarından elde edilen cevherden ayrıştırıldı. Aslında burada da bir dizi mutlu tesadüf yaşandı. Wollaston’un deneylerindeki asıl amacı, platini cıva ve altın karışımlarından arındırmaktı. Bunun için “kral suyu” olarak bilinen nitrik ve hidroklorik asit karışımını kullandı ve ardından ihtiyaç duyduğu elementi amonyak yardımıyla çökeltti. Deney sonuçları oldukça şaşırtıcıydı — sıvı pembe bir renk aldı.
Palladyumun keşif hikayesi ortaya çıktığında, yeni bir metalin varlığına dair şüpheler tamamen ortadan kalktı. Bilimsel hesaplamalar ve kimyasal deneylerin net sonuçları, Wollaston’un açıklamalarını kolayca doğruluyordu. 1805 yılından itibaren palladyum, dünya genelinde kabul görmüş bir element haline geldi.
Bileşimi ve Özellikleri
Palladyum, Pd sembolüyle ifade edilen ve atomik kütle birimi 106,42 olan bir metaldir. Saf haliyle rengi gümüş-beyazdır ve gümüş veya civayı andırır. Metal, 110Pd, 108Pd, 106Pd, 105Pd, 104Pd, 102Pd gibi kararlı izotoplardan oluşur. Ayrıca, çok uzun bir yarı ömre sahip olan radyoaktif bir izotop, 107Pd, bileşimde bulunur.
Palladyumun izotopları nükleer reaksiyonların yan ürünü olabilir, ancak metalin kendisi radyoaktif değildir. Kimyasal ve fiziksel özellikleri şu şekildedir:
Palladyum, yüksek plastiklik ve dövülebilirlik özelliklerine sahiptir; tel haline getirilebilir. Rodyum, rutenyum, nikel veya kobalt gibi metallerin alaşıma eklenmesi, mekanik özelliklerini artırabilir. Palladyum, platin gibi “kral suyu” adı verilen nitrik asit ve hidroklorik asit karışımında çözünür. Kimyasal bir reaktif olarak değerlidir, çünkü hidrojen gazını çözer ve havayla temas ettiğinde daha uçucu maddelerin buharlaşmasını hızlandırır.
Saf palladyum manyetik değildir, ancak alaşımları bu özelliğe sahip olabilir. Palladyum içeren alaşımlar, özellikle nikel ve kobalt ile birleştiğinde manyetik hale gelir. Altın ile birleştirildiğinde, altın, palladyuma açık gümüşi bir renk kazandırır. Titan ise küçük oranlarda bile eklendiğinde, palladyumun tuz ve sülfürik asitlere karşı direncini artırır.
Palladyum oksit formülü PdO’dur ve oksitlenme, yalnızca 300–350 derece üzerindeki ısıda oksijenle temas ettiğinde gerçekleşir. Bu durumda yüzeyde belirgin bir mat film oluşur. Isı 850 dereceye çıktığında bu oksit çözülür ve metal ilk özelliklerine geri döner.
Nasıl ve Nerede Çıkarılır?
Palladyum, diğer birçok platin grubu metallerden farklı olarak doğal halde bulunabilir; bu form “allopalladyum” olarak adlandırılır. Saf palladyum yalnızca kimyasal yöntemlerle elde edilir. Palladyum güneşte ve demir meteoritlerin yapısında, ton başına 7,7 gram oranında bulunabilir. Dünya kabuğundaki ana rezervler Rusya, Transvaal ve Kolombiya’da yoğunlaşmıştır.
Ayrıca, palladyumun gezegenin çekirdeğinde oluştuğu kanıtlanmıştır ve bu açıdan demirle akrabadır.
Rezervler
Dünya yüzeyindeki palladyum miktarının yaklaşık %6 olduğu tahmin edilmektedir ve bu oran, altından daha yüksektir. Ancak, metal yine de nadir ve değerli kabul edilir. Kimyasal yollarla elde edilmesi, genellikle platin, mineral veya diğer metallerin yan ürünüdür. Çoğu durumda, benzer özelliklere sahip elementlerden ayrıştırılması gerekir.
Örneğin, Norilsk’teki madenlerden çıkarılan palladyumlu platin %40’a kadar palladyum içerebilirken, Brezilya’da çıkarılan “porpezit” adı verilen bir altın türü %10’a kadar palladyum içerir. Metalin başlıca rezervleri Rusya’da, özellikle Kola Yarımadası ve Ural Dağları’ndadır. Kullanılmayan ve korunan rezervler arasında Norilsk’teki yataklar öne çıkar.
Rusya dışında, palladyum rezervleri Kolombiya, Brezilya ve Avustralya’da bulunmaktadır. Kanada ve Afrika ülkelerinde ise palladyum açısından zengin nikel cevherleri yer alır ve bu cevherlerden metal ayrıştırılır. Güney Afrika, Rusya’dan sonra platin grubu metallerin en büyük ikinci tedarikçisidir.
Çıkarma Yöntemleri
Palladyum farklı yöntemlerle elde edilmektedir. Saf metal, platin grubu cevherlerin endüstriyel çıkarılması yoluyla ayrıştırılabilir. Ana (birincil) ve ikincil türde yataklar kullanılmaktadır. Palladyum genellikle Güney Afrika ve Rusya’da platin ve nikel yataklarından yan ürün olarak çıkarılmaktadır. Saf metal, arıtma tesislerinde ayrıştırılarak külçe haline getirilir veya toz formunda muhafaza edilir.
Ana yataklarda yalnızca yan ürün olarak palladyum elde edilebilir. İkincil veya yüzeysel yataklardan ise saf formda çıkarılabilir. Eğer cevher açık ocak yöntemiyle çıkarılıyorsa, kazı makineleri kullanılarak yüzeyden alınır. Madenlerde ise cevher damarlarının içinde delikler açılır ve patlayıcı yerleştirilir. Patlamadan sonra toprak işlenerek yüzeye çıkarılır ve zenginleştirme işlemine gönderilir.
Mineral cevherin değerli metaller ve diğer bileşenler açısından işlenmesi uzun ve zahmetli bir süreçtir. Bu süreç, “zenginleştirme” olarak adlandırılır. Ortalama olarak, 1 ton ham maddeden yalnızca 6 gram değerli metal elde edilebilir. Bu oran, platin içeren konsantrelerin üretimi yoluyla artırılabilir. Bu şekilde işlenmiş cevher, 1 ton başına 1,4 kg’a kadar palladyum verebilir.
Palladyumun saflaştırılması işlemi arıtma tesislerinde gerçekleştirilir. Bu tesislerde kimyasal element saf haliyle ayrıştırılır. Afinite işlemiyle yabancı maddelerden arındırılan palladyum, toz haline getirilir veya granül ve külçe formuna dönüştürülür. Cevherin çıkarılmasından işlenmiş metalin fabrikadan çıkışına kadar geçen süreç yaklaşık 6 hafta sürmektedir.
Alaşımların Türleri
Palladyum alaşımlarının tüm çeşitleri, ulusal standartlarla düzenlenmiştir. Rusya’da aşağıdaki oranlar belirlenmiştir: %50 veya %85 palladyum. Avrupa ve Kuzey Amerika’da ana alaşım %95 saf palladyum ve %5 platin içeren 950 ayar olarak üretilmektedir. Rusya’da ise en yüksek konsantrasyon olan 999 gram metal, 1 kilogram alaşımda kullanılmaktadır ve bu genellikle anma paraları ve madalyaların basımında tercih edilmektedir.
Palladyum, %1 ila %11 oranında beyaz altın alaşımlarına katılarak altına açık gümüşi bir ton kazandırmaktadır.
Palladyumun baskın olduğu alaşımlarda şu metal kombinasyonları öne çıkar:
Bu alaşımların kullanımı büyük ölçüde belirlenen hedeflere bağlıdır. Örneğin, palladyum-gümüş alaşımları genellikle kuyumculuk sektöründe kullanılmaktadır. Aynı zamanda altın veya platinle yapılan bileşimler de bu alanda tercih edilmektedir. Palladyum-iridyum alaşımları ise endüstriyel yarı mamullerin üretiminde kullanılır ve bu ürünler sıcak veya soğuk şekillendirme yöntemleriyle işlenir.
Diğer Metallerle Karşılaştırma
Metaller arasındaki farklar genellikle aynı cevher grubundan elde edilenler veya farklı türler arasında aranır. Özellikle kuyumculukta, paladyumu gümüş, beyaz altın veya platin gibi metallerden ayırt etmek ya da hangi alaşımın daha iyi olduğunu belirlemek önemlidir. Paladyumun diğer metallerle karşılaştırılmasında dikkat edilmesi gerekenleri daha ayrıntılı ele almak gerekir.
Bu faktörler, yatırım amacıyla metal seçerken göz önünde bulundurulmalıdır. Külçe satın alımında bugün fiyat dinamikleri açısından en karlı metaller altın ve paladyum olarak öne çıkmaktadır.
Kullanım Alanları
Değerli metal paladyum, birçok farklı alanda geniş bir kullanım alanına sahiptir. Örneğin, petrol üretiminde katalizör olarak kullanılır. Organik sentezde veya hidrojenasyon işlemlerinde, yağlarla çalışmada benzer bir uygulama bulur. Paladyum, hidrojenin difüzyon yoluyla saflaştırılmasında kullanılır ve bu genellikle paladyum-itriyum alaşımlarıyla gerçekleştirilir. Saf halde, bu element geri dönüşümlü hidrojen depolamada kullanılır.
Tıbbi alanda paladyum, diş protezlerinde ve kalp pillerinde kullanılır. Kanser tedavisinde brakiterapide ise paladyum-103 izotopu tercih edilir.
Bu platin grubu metalin elektronik endüstrisindeki kullanımı oldukça değerlidir. Klorür formunda, galvanizlemede metalleştirme sırasında aktivatör olarak kullanılır ve bakır çökelmesine yardımcı olur. Elektrik kontaklarında oksitlenmeyen ve çözünmeyen bir element olarak görev yapar. Ayrıca, televizyon ve radyo ekipmanlarında kullanılan seramik kapasitörlerin bileşiminde de yer alır.
Kuyumculuk sektöründe paladyum, beyaz altın elde etmek için kullanılan önemli bir alaşım bileşenidir. Ayrıca, gümüş ve platinle 50:50 veya 85:15 oranında alaşımlar oluşturulur. Paladyumla yapılan alyanslar ve diğer takılar, özellikle pırlantalarla birlikte şık bir görünüm sunar. Bu metal ayrıca sınırlı sayıda üretilen anı madalyaları ve hatıra paralarının hammaddesi olarak da kullanılır.
Paladyum Takı Seçimi
Paladyumdan yapılmış mücevherleri seçerken, bileşimlerine dikkat etmek oldukça önemlidir. AB ülkelerinde nikel kullanımının yasaklanması nedeniyle yalnızca 950 ayar platin alaşımlı metaller bulunmaktadır. Rusya’da ise hâlâ, ciddi alerjilere neden olabilecek bu toksik metalin katkı maddesi olarak kullanıldığı durumlarla karşılaşılmaktadır.
Eğer paladyum diğer bileşenlerle kullanılıyorsa, bu bileşenlerin gümüş ve altın gibi vücuda zararsız metaller olmasına dikkat edilmelidir.
Günümüzde kuyumculuk sektörü, genellikle erkekler için tasarlanmış paladyum takılar sunmaktadır. Paladyumdan yapılmış kol düğmeleri ve kravat iğneleri zarif ve şık bir görünüm sunar. Yüzükler ve haç motifli takılar da dikkat çekici bir duruş sergiler.
Bayan takıları genellikle emaye eklemeler ve değerli taşlarla zenginleştirilmiş kombinasyonlarla üretilmektedir. Paladyumdan yapılan yüzükler, küpeler, bilezikler ve kolyeler oldukça ilgi çekici seçenekler sunar.
Bakım Özellikleri
Paladyum takıları hâlâ oldukça nadirdir ancak bu metal birçok alaşımın bileşiminde yer almaktadır. Dolayısıyla, metal ürünlere bakım yaparken bu özellikler dikkate alınmalıdır. Bakım için temel öneriler platin için geçerli olanlarla benzerdir.
Bu önerilere uyulduğunda, farklı ayar seviyelerine sahip paladyum ürünlerinin çekici görünümünü uzun süre korumak mümkündür.
Altın, paladyum ve platini bakır varlığında nasıl ayıracağınızı öğrenmek için aşağıdaki videoyu izleyebilirsiniz.
