பல்லேடியம் பற்றிய அறிமுகம்
பல்லேடியம் (வேதியியல் குறியீடு: Pd, அணு எண்: 46) என்பது பிளாட்டினம் குழு உலோகங்களை (PGMs) சேர்ந்த ஒரு அரிய மற்றும் பளபளப்பான வெள்ளி-வெள்ளை உலோகம் ஆகும். இது தனிம அட்டவணையின் 10 ஆம் தொகுதியிலும் 5 ஆம் காலத்திலும் காணப்படும் ஒரு இடைநிலை உலோகம் ஆகும். இதன் தனித்துவமான பண்புகள் பல தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் இதை மதிப்புமிக்கதாக ஆக்குகின்றன.
பல்லேடியத்தின் வேதியியல் எதிர்வினைத்திறன்
பல்லேடியம் அதன் குறைந்த வேதியியல் எதிர்வினைத்திறனால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இது அதை ஒரு உன்னத உலோகமாக வகைப்படுத்துகிறது. இதன் பொருள் இது மற்ற பல உலோகங்களுடன் ஒப்பிடுகையில் ஒப்பீட்டளவில் எதிர்வினையற்றது.
நீருடன் எதிர்வினைத்திறன்
பல்லேடியம் எந்த வெப்பநிலையிலும் நீருடன் எந்த எதிர்வினையையும் காட்டுவதில்லை. இது ஈரப்பதத்திற்கு வெளிப்படும் போது அரிக்கப்படுவதில்லை அல்லது மங்குவதில்லை. இந்த நிலைத்தன்மை உன்னத உலோகங்களின் முக்கிய பண்பாகும்.
காற்று அல்லது ஆக்ஸிஜனுடன் எதிர்வினைத்திறன்
சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில், பல்லேடியம் காற்றில் உள்ள ஆக்ஸிஜனுடன் வினைபுரிவதில்லை; அது மங்குவதில்லை அல்லது ஆக்ஸிஜனேற்றமடைவதில்லை. இருப்பினும், காற்றில் சுமார் 800 °C வெப்பநிலைக்கு சூடாக்கப்படும்போது, அதன் மேற்பரப்பில் பல்லேடியம்(II) ஆக்சைடு (PdO) இன் ஒரு மெல்லிய அடுக்கு உருவாகலாம். இந்த ஆக்சைடு அடுக்கு நிலையற்றது மற்றும் 875 °C க்கு மேல் வெப்பநிலையில் பல்லேடியம் உலோகம் மற்றும் ஆக்ஸிஜனாக சிதைகிறது. இந்த மீளக்கூடிய ஆக்ஸிஜனேற்றம் அதிக வெப்பநிலையில் ஆக்ஸிஜனுடன் ஒரு வரையறுக்கப்பட்ட எதிர்வினைத்திறனைக் குறிக்கிறது.
அமிலங்கள் மற்றும் பிற பொருட்களுடன் எதிர்வினைத்திறன்
பல்லேடியம் பொதுவாக ஹைட்ரோகுளோரிக், சல்பூரிக் மற்றும் நைட்ரிக் அமிலங்கள் உட்பட பெரும்பாலான பொதுவான அமிலங்களின் தாக்குதலை எதிர்க்கிறது, அவை தனித்தனியாகப் பயன்படுத்தப்படும்போது. இருப்பினும், இது அக்வா ரீஜியாவில் (செறிவூட்டப்பட்ட நைட்ரிக் மற்றும் ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலங்களின் கலவை) கரையலாம், இது தங்கம் மற்றும் பிளாட்டினம் போன்ற உன்னத உலோகங்களின் ஒரு சிறப்பியல்பு ஆகும். இது சூடான, செறிவூட்டப்பட்ட சல்பூரிக் அமிலம் அல்லது செறிவூட்டப்பட்ட நைட்ரிக் அமிலத்திலும் மெதுவாக கரையலாம். பல்லேடியம் ஃபுளோரின் மற்றும் குளோரின் போன்ற ஹாலோஜன்களுடன், குறிப்பாக சூடாக்கப்படும்போது, பல்லேடியம் ஹாலைடுகளை உருவாக்க வினைபுரிகிறது.
நச்சுத்தன்மை
தனிம பல்லேடியம் பொதுவாக குறைந்த நச்சுத்தன்மை கொண்டதாக கருதப்படுகிறது. மொத்த பல்லேடியம் உலோகம் உயிரியல் ரீதியாக செயலற்றது மற்றும் தோல் தொடர்பு அல்லது உட்கொள்வதன் மூலம் குறிப்பிடத்தக்க சுகாதார அபாயத்தை ஏற்படுத்துவதில்லை. இருப்பினும், சில பல்லேடியம் சேர்மங்கள், குறிப்பாக பல்லேடியம் குளோரைடு போன்ற கரையக்கூடியவை, உட்கொண்டால் அல்லது நீண்டகால வெளிப்பாடு இருந்தால் நச்சுத்தன்மையாக இருக்கலாம், மேலும் உணர்திறன் உள்ள நபர்களுக்கு ஒவ்வாமை எதிர்வினைகளை ஏற்படுத்தலாம். நச்சுத்தன்மை பெரும்பாலும் குறிப்பிட்ட சேர்மம் மற்றும் அதன் கரைதிறன் மற்றும் செறிவு ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.
கதிரியக்கத்தன்மை
இயற்கையாக நிகழும் பல்லேடியம் கதிரியக்கத்தன்மை கொண்டதல்ல. இது ஆறு நிலையான ஐசோடோப்புகளைக் கொண்டுள்ளது: $^{102}$Pd, $^{104}$Pd, $^{105}$Pd, $^{106}$Pd, $^{108}$Pd, மற்றும் $^{110}$Pd. இந்த அனைத்து ஐசோடோப்புகளும் கதிரியக்கமற்றவை. பல்லேடியத்தின் கதிரியக்க ஐசோடோப்புகள் ஆய்வகங்களில் செயற்கையாக உற்பத்தி செய்யப்பட முடிந்தாலும், அவை இயற்கையாக காணப்படுவதில்லை.
எரியக்கூடியத்தன்மை
பல்லேடியம் உலோகம் தானாகவே எரியக்கூடியது அல்ல. இது ஒரு திட உலோகம், இது சாதாரண சூழ்நிலைகளில் எரியவோ அல்லது எரிதலை ஆதரிக்கவோ செய்யாது. இருப்பினும், மெல்லியதாக பிரிக்கப்பட்ட பல்லேடியம் தூள், குறிப்பாக அது ஹைட்ரஜனை உறிஞ்சியிருந்தால், பைரோஃபோரிக் ஆக இருக்கலாம், அதாவது அது காற்றில் தானாகவே பற்றிக்கொள்ளும். இது அதன் மேற்பரப்பு பகுதி மற்றும் உறிஞ்சப்பட்ட வாயுக்கள் தொடர்பான ஒரு விதிவிலக்கு ஆகும், மொத்த உலோகத்தின் உள்ளார்ந்த பண்பு அல்ல.
பிரபலமான வேதியியல் எதிர்வினை: ஹைட்ரஜன் உறிஞ்சுதல் மற்றும் வினையூக்கி
பல்லேடியத்தின் குறிப்பிடத்தக்க வேதியியல் பண்புகளில் ஒன்று, பெரிய அளவிலான ஹைட்ரஜன் வாயுவை உறிஞ்சும் அதன் விதிவிலக்கான திறன் ஆகும். பல்லேடியம் அறை வெப்பநிலையில் அதன் சொந்த கனஅளவை விட 900 மடங்கு ஹைட்ரஜனை உறிஞ்சி, ஒரு திட கரைசல் அல்லது இடைநிலை ஹைட்ரைடை (PdH$_x$) உருவாக்க முடியும். இந்த பண்பு வினையூக்கியாக அதன் பரவலான பயன்பாட்டிற்கு முக்கியமானது.
பல்லேடியம் ஒரு வினையூக்கியாக ஈடுபடும் ஒரு முக்கிய வேதியியல் எதிர்வினை நிரம்பாத கரிம சேர்மங்களின் ஹைட்ரஜனேற்றம் ஆகும். இந்தியாவில், இந்த செயல்முறை உணவுத் துறையில் வனஸ்பதி நெய் உற்பத்திக்காக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, அங்கு திரவ தாவர எண்ணெய்கள் (நிரம்பாத கொழுப்பு அமிலங்களைக் கொண்டவை) ஹைட்ரஜனைச் சேர்ப்பதன் மூலம் திட அல்லது அரை-திட கொழுப்புகளாக (நிரம்பிய கொழுப்பு அமிலங்கள்) மாற்றப்படுகின்றன. பல்லேடியம் வினையூக்கி ஹைட்ரஜன் மூலக்கூறை (H$_2$) அணு ஹைட்ரஜனாக உடைக்க உதவுகிறது, இது நிரம்பாத கொழுப்புகளின் இரட்டைப் பிணைப்புகளில் சேர்கிறது.
ஒட்டுமொத்த எதிர்வினையை பொதுவாக இவ்வாறு குறிப்பிடலாம்: R-CH=CH-R’ + H$_2$ $\xrightarrow{\text{Pd catalyst}}$ R-CH$_2$-CH$_2$-R’
இங்கு, R மற்றும் R’ கரிமக் குழுக்களைக் குறிக்கின்றன, மேலும் இரட்டைப் பிணைப்பு (R-CH=CH-R’) ஹைட்ரஜனைச் சேர்ப்பதன் மூலம் ஒற்றைப் பிணைப்பாக (R-CH$_2$-CH$_2$-R’) மாற்றப்படுகிறது. பல்லேடியத்தின் இந்த வினையூக்கிச் செயல்பாடு வாகன வினையூக்கி மாற்றிகளிலும் முக்கியமானது, அங்கு இது கார்பன் மோனாக்சைடை கார்பன் டை ஆக்சைடாக மாற்றுவது போன்ற எதிர்வினைகளை வினையூக்குவதன் மூலம் தீங்கு விளைவிக்கும் உமிழ்வுகளைக் குறைக்க உதவுகிறது.