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パラジウム
Pd 46

パラジウム Palladium

パラジウム(パラジウム)は化学元素であり、元素記号 Pd、原子番号 46 である。銀白色の柔らかい遷移金属で、常温常圧で自らの体積の最大 900 倍の水素を吸収する。パラジウムの最大の工業用途は自動車触媒(生産量の約 50%)で、CO と炭化水素の酸化を触媒する。またパラジウムはクロスカップリング反応の触媒核心(鈴木・宮浦反応など、2010 年ノーベル賞)である。

遷移金属 USGS 2025 銀白色
原子番号 46Z
原子量 106.421u
価電子 18
電子配置 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 4d10
密度
12.02g/cm³
融点
1555°C
地殻存在量
0.015ppm
年間生産量
220tonnes Pd
リサイクル率
55%(低いリサイクル率(~20%);触媒コンバーター・電子機器から回収

なぜ使われるか

パラジウムは最も広く使われる白金族金属である——体積の900倍まで水素を吸収し、広範な反応を触媒する能力により、自動車排出ガス制御、電子機器、新興の水素経済の中心となっている。

用途

Automotive catalystsElectronicsHydrogenation catalysisDentistry

用途の詳細単体と化合物の用途

元素単体の主な用途

パラジウムは白金族金属のうち、自動車・エレクトロニクス・化学品の3分野で同時に大規模に使われる数少ない金属であり、近年では最も価格変動の激しい貴金属の一つでもある。最大の販路は自動車排ガス触媒である。ガソリン車三元触媒では、パラジウムは白金、ロジウムと協働し、主に一酸化炭素と未燃炭化水素を酸化して二酸化炭素と水に変換する。排出規制が厳しくなるにつれ、車両あたりのパラジウム担持量は上昇し続けている。エレクトロニクスでは、多層セラミックコンデンサの内部・端子電極、チップ抵抗、接点ブラシ、コネクタ仕上げに使われる。パラジウムめっきは接触抵抗が安定し耐摩耗性があり酸化しないため、性能は金に迫りながら低コストで、高信頼性電気接点の代表的材料だ。化学品では、パラジウムは古典的な水素化触媒であり、活性炭担持パラジウムは医薬、ファインケミカル、石油留分の選択的水素化、さらに塩化ビニルやテレフタル酸といった汎用化学品の製造に用いられる。パラジウムは多量の水素を吸蔵・選択透過するため、水素精製や接触脱水素の鍵材料でもある。歯科では、パラジウム-銀合金やパラジウム系陶材焼付冠合金が、歯に近い白い色調、強度、耐食性から長年、クラウンや床義歯フレームに使われてきた。宝飾品に使われるホワイトゴールドは、パラジウムと金、銀、銅の合金であることが多い。

主な化合物とその用途

塩化パラジウム(PdCl2、二塩化パラジウム)は最も基礎的なパラジウム化合物で、赤褐色で潮解性のある結晶である。パラジウム/炭素触媒、パラジウムめっき浴、その他のパラジウム触媒を調製する母体材料である。それ自体でも室温で一酸化炭素を二酸化炭素に酸化でき、かつてはガス検知試薬として使われた。酸化パラジウム(PdO)は黒色粉末で、主に厚膜抵抗、単層コンデンサ電極、パラジウム系触媒の前駆体として、また陶磁器やガラスの着色に用いられる。塩化テトラアンミンパラジウム(II)(Pd(NH3)4Cl2、塩化パラジウムテトラアンミン)はパラジウム電気めっき・無電解パラジウム浴の主塩である。集積回路のリード、プラグ、コネクタ上に均一で緻密なパラジウム層を析出させ接触抵抗を安定させ、金めっきの一部代替として超微細電子パッケージングの鍵材料である。

元素小史

1803年にウィリアム・ハイド・ウォラストンが南米産の粗白金鉱石中で——ロジウムと並んで——発見した。ウォラストンは当初1803年に「新しい銀」について匿名で公表し、後にパラジウムであると明かした。現在はニッケル−銅採掘の副産物として回収され、主な生産地は南アフリカ、ロシア、米国のスティルウォーター鉱山である。

関連元素

Sc · スカンジウム Ti · チタン V · バナジウム Cr · クロム Mn · マンガン Fe · Co · コバルト Ni · ニッケル

よくある質問ロングテールQ&A・データ駆動

パラジウムの融点は何度ですか?
1555 °C
パラジウムの沸点は何度ですか?
2963 °C
パラジウムの密度はどのくらいですか?
12.02 g/cm³
パラジウムの原子番号と分類は何ですか?
46 · 遷移金属
パラジウムは主にどの鉱物から採取されますか?
ニッケル銅硫化鉱
パラジウムの世界埋蔵量はどのくらいですか?
70000 tonnes Pd
パラジウムの年間生産量はどのくらいですか?
220 tonnes Pd
パラジウムは主に何に使われますか?
パラジウムは最も広く使われる白金族金属である——体積の900倍まで水素を吸収し、広範な反応を触媒する能力により、自動車排出ガス制御、電子機器、新興の水素経済の中心となっている。
パラジウムは誰がいつ発見しましたか?
ウィリアム・ハイド・ウォラストン · 1802