Palladium
Modèle:Semi-protection Modèle:Autre4 Modèle:Infobox Élément/Palladium
Le palladium est l'élément chimique de numéro atomique 46, de symbole Pd.
Le palladium fait partie du groupe du platine. Le corps simple palladium, platinoïde léger et rare, est parfois considéré comme un métal noble, pour les applications des métaux précieux.
Histoire
Le palladium a été découvert, avec le rhodium, à partir du platine natif brut en 1803 par le médecin et chimiste anglais William Hyde Wollaston<ref>Modèle:Article</ref>,<ref>Modèle:Article</ref>. Le nom, donné par Wollaston lui-même l'année suivant sa découverte, dérive de l'astéroïde Pallas découvert le Modèle:Date- par l'astronome allemand Heinrich W.M. Olbers<ref name="hammond">Modèle:Ouvrage</ref>. Le nom de l'astéroïde fait référence à la déesse grecque de la sagesse Pallas, épiclèse (surnom) d'Athéna. Le terme palladium, allusion à l'égide protectrice, se place dans cette lignée, tout en honorant en premier lieu la découverte marquante de l'astronome.
Wollaston a découvert le palladium dans du platine brut d'Amérique du Sud en dissolvant le minerai dans l'eau régale, en neutralisant la solution avec de la soude, Modèle:Refnec
Le palladium a été à un moment prescrit comme traitement contre la tuberculose en doses de Modèle:Unité par jour (environ un milligramme par kilogramme de masse corporelle). Mais ce traitement avait de nombreux effets secondaires et a été rapidement remplacé par des médicaments plus appropriés<ref>Modèle:Article</ref>.
L'affinité du palladium pour l'hydrogène l'a amené à jouer un rôle essentiel dans l'expérience de Fleischmann-Pons en 1989<ref>Modèle:Article</ref>.
Configuration électronique
Le palladium appartient au groupe 10, nommé groupe du nickel, du tableau périodique des éléments :
| Z | Élément | No. d'électrons/couche |
|---|---|---|
| 28 | nickel | 2, 8, 16, 2 |
| 46 | palladium | 2, 8, 18, 18, 0 |
| 78 | platine | 2, 8, 18, 32, 17, 1 |
| 110 | darmstadtium | 2, 8, 18, 32, 32, 17, 1 |
Il possède une configuration très atypique de ses couches électroniques périphériques par rapport au reste des éléments du groupe mais aussi par rapport à tous les autres éléments (voir aussi le niobium (41), le ruthénium (44) et le rhodium (45)).
Isotopes
Le palladium possède 38 isotopes connus, de nombre de masse variant entre 91 et 128, et 16 isomères nucléaires. Parmi ces isotopes, six sont stables, 102Pd, 104Pd, 105Pd, 106Pd, 108Pd et 110Pd, même si le premier et le dernier sont soupçonnés de se désintégrer très lentement par double désintégration β, ces désintégrations n'ayant pour l'instant jamais été observées. Ces six isotopes constituent l'ensemble du palladium naturel, dans des proportions allant de 10 à 27 %. On attribue au palladium une masse atomique standard de Modèle:Unité.
Le corps simple palladium
Description
Le palladium est un métal blanc argenté ou de couleur acier brillant, parfois gris blanc, malléable et mou, assez semblable au platine. Mais ce platinoïde léger, minéral de maille cubique face centrée pourtant compacte, est le moins dense des métaux du groupe du platine (des autres platinoïdes légers comme le ruthénium et le rhodium, et a fortiori des denses osmium, iridium et platine) et possède le plus faible point de fusion. Recuit, il est mou et ductile, alors que travaillé à froid, il est plus dur et plus solide. Malléable et très ductile, il peut être travaillé à la forge de façon à relever par écrouissage sa dureté, il est laminable à froid à l'instar de l'or en feuilles très minces de l'ordre du dix millième de millimètre. Le palladium, insoluble dans l'eau et les acides et bases dilués, se dissout très lentement à froid dans les acides sulfurique et chlorhydrique concentrés<ref name="hammond" />,<ref>Il n'y a pas de passivation ainsi les attaques se poursuivent souvent avec une cinétique très lente.</ref>. Il est soluble dans l'acide nitrique ou dans l'eau régale à froid, ainsi que l'acide sulfurique à chaud. Le palladium est stable à l'air, il ne réagit pas avec l'oxygène à température ambiante et par conséquent ne se ternit pas à l'air. En revanche, s'il est chauffé au rouge à Modèle:Tmp, il s'oxyde en oxyde de palladium(II) Modèle:Fchim. Il se ternit légèrement dans une atmosphère humide en présence de soufre<ref>N'oublions pas que les corps simples platinoïdes réagissent, toujours mais parfois plus ou moins lentement ou rapidement, avec les corps simples semi-métaux S, P, As, Sb… voire avec le Pb.</ref>.
Ce métal, mis sous forme de mousse ou sous forme ultra-divisée, possède la capacité rare d'absorber jusqu'à Modèle:Unité son propre volume de dihydrogène à température ambiante<ref>Les éponges ou mousses de platinoïdes sont obtenus essentiellement par traitement thermique et/ou électrochimique.</ref>. Il est probable que cela soit lié à la formation d'hydrure de palladium(II) (Modèle:Fchim), mais l'identité chimique d'un tel composé n'est pas encore claire<ref name="hammond"/>. Quand le palladium a absorbé de grandes quantités d'hydrogène, sa taille augmente sensiblement<ref>Modèle:Lien web</ref>.
Les feuilles de palladium métal sont complètement perméables à l'hydrogène, ainsi que ses tôles ou ses récipients poreux à chaud.
À température ambiante, le noir de palladium adsorbe jusqu'à Modèle:Unité son volume de gaz dihydrogène<ref>Les noirs de palladium, à l'instar d'autres noirs de platinoïdes, est obtenu par précipitation réductrice en solution aqueuse de composés organométalliques à base de palladium.</ref>. Cette adsorption chimique est remarquable, même si les solutions colloïdales fixent jusqu'à Modèle:Unité équivalents. Tous les corps simples du groupe du nickel possèdent un fort potentiel catalytique.
Le palladium métal forme des associations ou alliages avec les autres métaux (Ag, Cu, platinoïdes…), sous l'appellation de palladure de métaux lorsqu'il est majoritaire.
Applications du corps simple et de ses alliages
Ses alliages avec le platine, l'iridium et le rhodium présentent une grande dureté recherchée. Il est connu pour ses alliages techniques avec le cuivre. Les alliages PdAgCu sont durs et résistants à la corrosion.
Le palladium est utilisé pour quelques applications clés. L'utilisation majeure avec plus de 80 % de la consommation mondiale en 2018 est l'incorporation dans les convertisseurs catalytiques des voitures, pour limiter les émissions de polluants<ref name="conf ONU">« Palladium ». Conférence des Nations unies sur le commerce et le développement. Consulté le 05/02/2007.</ref>,<ref name=":0" />. Le palladium est également utilisé en bijouterie<ref name="books.google.com">Modèle:Ouvrage</ref>, en odontologie<ref name="conf ONU" />,<ref name="ReferenceA">Modèle:Article</ref>, en horlogerie, dans les tests de glycémie par bandelette, dans les bougies d'allumage des avions, dans la production d'instruments chirurgicaux et dans la connectique (secteur électrique et électronique de l'ordre de Modèle:Unité/2 de la demande). On trouve aussi du palladium dans les flûtes traversières professionnelles<ref name="ReferenceB">Modèle:Ouvrage</ref>. Il peut aussi être utilisé en laboratoire afin de recouvrir des échantillons et ainsi pouvoir les observer en microscopie électronique en transmission (MET)<ref>Modèle:Article</ref>. Certains photographes d'art font aussi leurs tirages sur un papier sensibilisé à la lumière avec du platine et du palladium ; cette alternative aux halogénures d'argent offre un meilleur contrôle du contraste et une exceptionnelle stabilité de l'image<ref>Les pallado-platinotypes: des tirages photographiques à l'épreuve du temps, http://interestingviews.fr/2011/06/23/les-palladio-platinotypes-des-tirages-photographiques-a-l-epreuve-du-temps</ref>.
Par commodité, le lingot de palladium a les codes ISO 4217 des monnaies : XPD et 964. Seuls trois autres métaux ont de tels codes : l'or, l'argent et le platine. Certains États émettent des pièces de monnaie de prestige ou de collection en palladium, ainsi la Russie valorisant sa grande histoire ou ses arts…
Catalyse
Le palladium est utilisé comme catalyseur pour l'industrie chimique parfois en remplacement du platine (5 % de la consommation mondiale de palladium). En chimie organique, le palladium (le plus souvent à 10 % dispersé sur du charbon actif : palladium sur carbone) est utilisé comme catalyseur d'hydrogénation ou de déshydrogénation. Un exemple est le craquage du pétrole. Un grand nombre de réactions formant des liaisons carbone-carbone, telles que le couplage de Suzuki ou la réaction de Heck, sont facilitées par catalyse au palladium et dérivés. En outre, après dispersion sur des matériaux conducteurs, le palladium se révèle être un excellent électro-catalyseur pour l'oxydation des alcools primaires en milieu alcalin<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
Le palladium est également un métal polyvalent pour la catalyse homogène. La combinaison du palladium avec une grande variété de ligands permet des transformations chimiques hautement sélectives.
Une étude menée en 2008 a montré que le palladium est un catalyseur efficace pour la synthèse de fluorure de carbone<ref>Modèle:Article</ref>.
Le désormais fameux catalyseur de Lindlar est à base de palladium.
Mais le principal secteur consommateur de palladium est l'industrie automobile<ref name=":0">Modèle:Article</ref>. Le palladium sert en effet, avec d'autres composés (le platine et le rhodium), dans les pots catalytiques pour accélérer la transformation des produits toxiques issus de la combustion du carburant (monoxyde de carbone et oxydes d'azote) en composés moins nocifs : Modèle:Fchim et eau<ref name=":1" />. Ce secteur consommait en 2006 57 % de la consommation mondiale estimée, et plus de 80 % en 2018<ref name=":0" />,<ref>source : Cnuced, selon Johnson Matthey, cités par le Ministère de l'Économie, des Finances et de l'Industrie, DGEMP, 16/01/2006 Voir</ref>. Un pot catalytique contient en moyenne 3-Modèle:Unité de palladium, en grande partie recyclé lors de la mise à la casse des véhicules<ref name=":1" />.
Le palladium est historiquement meilleur marché que le platine, mais lorsque la spéculation sur le palladium s’accroît, les constructeurs automobiles le remplacent par son cousin chimique, le platine<ref name=":1" />,<ref name=":0" />. En Modèle:Date-, le palladium est devenu plus cher que l'or. L'extension du parc de véhicules électriques pourrait réduire les tensions sur l'achat de palladium<ref name=":0" />.
Électronique
Le deuxième domaine d'application le plus demandeur en palladium est l'électronique et en particulier son utilisation, parfois allié au nickel, dans la fabrication de condensateurs multicouches en céramique<ref>Modèle:Lien archive</ref> et de connecteurs. Ces condensateurs se trouvent dans des composants électroniques grand public : téléphones cellulaires, ordinateurs, télécopieurs, électronique embarquée des véhicules…
Il est également utilisé dans l'électrodéposition de composants électroniques et de matériaux de soudure.
Le secteur de l'électronique consommait 1,07 million d'onces troy (Modèle:Unité) de palladium en 2006 ce qui représente 14 % de la consommation mondiale de palladium, selon une étude de l'entreprise Johnson Matthey<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
Technologies
Grâce à son aptitude à capter l'hydrogène, le palladium est utilisé comme électrode dans les piles à combustible. De par sa constitution, le palladium présente une variation de conductivité en fonction du taux d'hydrogène qu'il absorbe dans son réseau cristallin.
L'hydrogène se diffuse facilement à travers le palladium chauffé, ainsi il permet de purifier ce gaz<ref name="hammond"/>. Des réacteurs à membrane avec des membranes de séparation en palladium sont donc utilisés pour la production d'hydrogène à haut degré de pureté.
Dans les études électrochimiques il est partie intégrante de l'électrode à hydrogène-palladium. Le chlorure de palladium(II), en particulier sous sa forme dihydratée, peut oxyder de grandes quantités de monoxyde de carbone (CO réducteur) et est utilisé dans les détecteurs de monoxyde de carbone. La réaction est équivalente à :
- PdCl2 poudre brune + H2O eau liquide ou vapeur d'eau (milieu humide) + CO gaz toxique léger (émanant d'un chauffage défectueux) → Pd métal divisé en fines particules dit "noir de palladium" + 2 HCl gaz acide léger ou acide en milieu aqueux + CO2 gaz carbonique
Le dichlorure de palladium dihydraté, sel brun rouge à bas point de fusion, sert à fabriquer des fines particules de noir de palladium.
Stockage de l'hydrogène
L'hydrure de palladium(II) correspond au palladium métallique contenant une large quantité d'hydrogène au sein de son réseau cristallin. À température ambiante et pression atmosphérique, le palladium peut absorber jusqu'à 900 fois son volume d'hydrogène gaz, le processus étant réversible<ref>Modèle:Article</ref>. Cette propriété est beaucoup étudiée en raison de l'intérêt porté au stockage de l'hydrogène en vue de son utilisation dans les piles à hydrogène. Une meilleure compréhension des phénomènes entrant en jeu au niveau moléculaire pourrait aider à la conception d'hydrures métalliques « améliorés » pour le stockage d'hydrogène. Cependant, un stockage fondé uniquement sur le palladium serait trop coûteux en raison du coût élevé du métal<ref>Modèle:Article</ref>.
Odontologie
Couronnes dentaires : c'était son utilisation principale avant l'avènement des catalyseurs, sous forme de divers alliages avec le cuivre, l'argent, l'or ou le platine, voire le zinc. C'est encore 14 % de la consommation mondiale.
Joaillerie
La joaillerie représente 5 % de la consommation mondiale ; le palladium y est utilisé par exemple par plaquage en feuilles ou pour la fabrication de l'or blanc qui est en bijouterie un alliage d'or, de palladium (4 à 5 %) et de nickel (le nickel n'est plus actuellement utilisé dans l'or blanc en raison du risque allergique qu'il représente, il est désormais remplacé par un alliage cuivre/argent)<ref name=":1" />. Il existe une gamme d'alliages à base d'or et de palladium (avec des constituants mineurs) qualifiés d'or blanc par les chimistes ou or gris par les joailliers. L'or blanc au sens commun est un alliage d'or et de palladium utilisé en dorure à la feuille.
Photographie
Le palladium (lorsqu'il était moins cher que le platine, soit avant le Modèle:Date-) était utilisé en photographie. Il donne des tons bruns chauds tandis que les tirages au sel de platine sont gris froid<ref>Modèle:Ouvrage</ref>.
Propriétés chimiques et composés
Les états d'oxydation usuels du palladium sont 0, +1, +2 et +4. Bien qu'à l'origine on pensait que certains composés contenaient du Pd(III), aucune preuve n'a jamais justifié l'existence du palladium au degré d'oxydation +3. Par la suite, de nombreuses études par diffraction des rayons X ont montré que ces composés contenaient un dimère de palladium(II) et de palladium(IV) à la place. Récemment, des composés présentant un état d'oxydation de +6 ont été synthétisésModèle:Refnec.
La palladium existe principalement aux degrés d'oxydation 0, +2 et +4, ce dernier étant plutôt rare. Un exemple étant l'hexachloropalladate(IV). Notons que la valence II n'est nullement ionique et que l'état IV est important. Contrairement à ce qui se constate pour le nickel, il n'existe pas de forme ionique simple, en particulier de cations monoatomiques simples. Il existe à l'instar du Pt un grand nombre de complexes (ions, molécules).
Le palladium corps simple, mou, est réactif. L'attaque par l'oxygène ou les acides forts est, nous l'avons vu, assez facile. Il réagit également assez facilement avec les halogènes, en particulier à chaud vers Modèle:Tmp avec le gaz fluor pour donner le triflurorure de palladium Modèle:Fchim, avec le gaz dichlore au rouge pour donner le chlorure de palladium(II) Modèle:Fchim. Ce dernier corps composé non ionique, de structure macromoléculaire linéaire et de maille cristalline cubique, se dissout dans l'acide nitrique et précipite sous forme d'acétate de palladium(II) après addition d'acide acétique. Ces deux sels de palladium ainsi que le bromure de palladium(II) sont réactifs et relativement peu coûteux, ce qui fait qu'ils sont très utilisés comme précurseurs dans la chimie du palladium. Tous les trois ne sont pas des monomères, le chlorure et le bromure nécessitent d'être chauffés à reflux dans l'acétonitrile pour obtenir des complexes d'acétonitrile, qui eux sont des monomères très réactifs<ref>Modèle:Article</ref>,<ref>Modèle:Article</ref>.
- Modèle:Fchim + Modèle:Fchim → Modèle:Fchim (X=Cl, Br)
Le chlorure de palladium(II) est le principal précurseur de nombreux autres catalyseurs à base de palladium. Il est, entre autres, utilisé pour la préparation de catalyseurs hétérogènes tels que le palladium sur sulfate de baryum, le palladium sur carbone, et le chlorure de palladium sur carbone<ref>Modèle:Article</ref>. Il réagit avec la triphénylphosphine dans des solvants coordinants pour donner le dichlorobis(triphénylphosphine)palladium(II), un catalyseur utile<ref>Modèle:Article</ref> qui peut être formé in situ.
La réduction de ce complexe avec l'hydrazine (Modèle:Fchim) avec plus de triphénylphosphine donne le tétrakis(triphénylphosphine)palladium(0)<ref>Modèle:Article</ref>, un des deux complexes de palladium(0) majeurs.
- Modèle:Fchim + Modèle:Fchim + 2,5[[Hydrazine|Modèle:Fchim]] → Modèle:Fchim + 0,5Modèle:Fchim + 2Modèle:Fchim
L'autre complexe d'importance du palladium(0), le tris(dibenzylidèneacétone)dipalladium(0) (Modèle:Fchim), est synthétisé par réduction du hexachloropalladate(IV) de sodium en présence de dibenzylidèneacétone.
La très grande majorité des réactions dans lesquelles le palladium joue le rôle de catalyseur sont connues sous le nom de réactions de couplage pallado-catalysées. Des exemples célèbres sont la réaction de Heck, la réaction de Suzuki ou encore la réaction de Stille. Des complexes tels que l'acétate de palladium(II), le tétrakis(triphénylphosphine)palladium(0) ou encore le tris(dibenzylidèneacétone)dipalladium(0) sont souvent utilisés dans de telles réactions, que ce soit en tant que catalyseur, ou comme précurseurs à d'autres catalyseurs<ref>Modèle:Ouvrage</ref>. Un problème gênant lors des catalyses au palladium est le risque que ces composés se décomposent à haute température pour donner du palladium métal, soit sous la forme d'un composé noir (« palladium noir »), soit sous la forme d'un « miroir » déposé sur les parois du réacteur.
Notons, à côté de l'oxyde Modèle:Fchim, du sulfure Modèle:Fchim, des dihalogénures Modèle:Fchim, Modèle:Fchim, Modèle:Fchim, Modèle:Fchim et de leurs éventuels hydrates (tel que Modèle:Fchim), l'existence du sulfate de palladium PdSO4 ou de son sulfate dihydraté PdSO4.2 H20, du nitrate Modèle:Fchim, de l'acétate Modèle:Fchim, du cyanure de palladium Modèle:Fchim, du carbure de palldium. Parmi les complexes, mentionnons avec l'eau [Pd(H20)4] 2+, les chlorures [PdCl4] 2−, l'ammoniac [Pd(NH3)4] 2+, l'ammoniac et divers métaux [Pd(NH3)2 X2]chargé.
Analyse
La détection chimique est parfois coûteuse, requérant des quantités appréciables de produit rare. Les méthodes physiques sont communément utilisées, comme le spectre d'émission UV et/ou la fluorescence X parfois susceptible de discriminer avec un bon logiciel un mélange de platinoïdes complexes à environ Modèle:Unité/2.
Cinétique environnementale, toxicité, écotoxicité
Les métaux de transition sont de plus en plus utilisés et dispersés dans l'environnement, de manière exponentielle depuis les années 1980 avec les pots catalytiques. Pourtant jusqu'aux années 2000, la toxicité du palladium, son écotoxicité et son comportement dans l'environnement et son métabolisme (bactérien, fongique, végétal, animal ou humain) ne semblaient pas avoir fait l'objet d'études publiées.
À la fin des années 1990, divers indices laissent penser que le palladium semble être beaucoup plus fortement bioconcentré que les autres platinoïdes. Suspectant qu'il commence à contaminer les milieux naturels et écosystèmes. Moldovan & al<ref name="Moldovan2001">Mariella Moldovan, Sébastien Rauch, Milagros Gómez, M. Antonia Palacios, Gregory M. Morrison, Bioaccumulation of palladium, platinum and rhodium from urban particulates and sediments by the freshwater isopod Asellus aquaticus ; Water Research Volume 35, Issue 17, December 2001, Pages 4175-4183 doi:10.1016/S0043-1354(01)00136-1 (résumé)</ref> l'ont cherché chez un isopode d'eau douce considéré comme bon bioindicateur (Asellus aquaticus) et fréquent dans les rivières. Les isopodes analysés en contenaient effectivement, en quantités faibles mais significatives (quelques nanogrammes par gramme d'échantillons) ainsi que d'autres platinoïdes (teneur moyenne de Modèle:Unité par gramme de poids sec pour le palladium (Pd), contre Modèle:Unité pour le platine (Pt) et Modèle:Unité pour le rhodium (Rh)<ref name="Moldovan2001"/>).
Et en laboratoire cette même espèce (A. aquaticus) exposée à une solution standard des 3 platinoïdes principalement contenus par les pots catalytiques les a bioaccumulés avec un facteur de concentration de 150 pour le palladium, de 85 pour le platine et seulement 7 pour le ruthénium<ref name="Moldovan2001"/>.
Sa mobilité et biodisponibilité ont ponctuellement été évaluées dans le cadre d'études sur une éventuelle bioaccumulation d'éléments du groupe platine (Pt, Pd et Rh) émis, sous forme particulaire par les pots catalytiques<ref name="IRSN2002">Modèle:Lien web</ref> ; comme le ruthénium, il s'est avéré plus mobile que le platine dans l’environnement aquatique (Rauch et al., 2000, cités par IRSN) :
- chez les animaux, des anguilles européennes ont été exposées Modèle:Nombre à des poussières routières (taux de Modèle:Unité de poussière introduites dans 100 l d'eau, cette poussière contenant des traces de palladium perdu par les pots catalytiques. Après autopsie, les foies et reins des anguilles ont été analysés. Du palladium a été retrouvé, essentiellement dans le foie l'un des principaux organes de détoxication, mais il était sous la limite de détection dans le rein<ref>B. Sures, S. Zimmermann, J. Messerschmidt, A. von Bohlen, F. Alt, First report on the uptake of automobile catalyst emitted palladium by European eels (Anguilla anguilla) following experimental exposure to road dust ; Environmental Pollution, Volume 113, Issue 3, August 2001, Pages 341-345 (résumé)</ref> (soit parce que le rein n'en absorbe pas, soit parce qu'il l'évacue très efficacement, ce qui reste à déterminer). le taux moyen en poids humide était dans ce cas et pour le foie de 0,18 ± 0,05 ng/g.
D'autres chercheurs ont étudié le palladium en tant qu'antigène chez l'anguille ; montrant que l'effet antigénique est modulé selon l'oxygénation de l'eau<ref>Modèle:Lang</ref>.
Puis on a étudié<ref name="AngPGMistrib2004"/> la bioaccumulation de platine et de rhodium par des anguilles exposées à des ions Pt4+ et Rh3+ aux concentrations respectives de Modèle:Unité/2 durant Modèle:Nombre ; Après une Modèle:Nombre d'exposition, les taux moyens de Pt (dans la bile, le foie, les reins et l'intestin) variaient de Modèle:Unité/2 alors qu'ils s'échelonnaient de Modèle:Unité/2 pour le Rh (les sujets témoins non exposés présentaient des taux de PGM toujours sous la limite de détection qui était de Modèle:Unité pour le Pt et de Modèle:Unité pour le Rh (aussi retrouvé dans les branchies et la rate)<ref name="AngPGMistrib2004"/>. Aucun PGM n'a été trouvée dans les muscles et le sang de l'anguille (bien que peut-être présent à faible dose sous les limites de détection)<ref name="AngPGMistrib2004"/>. Le modèle de distribution des métaux dans les organes de l'anguille différait pour Pt et Rh et était dépendant du type d'eau<ref name="AngPGMistrib2004"/>. Les auteurs ont conclu que les anguilles bioaccumulent effectivement les PGM et pourraient être des indicateurs d'accumulation pour le suivi de la contamination des écosystèmes aquatiques par les PGM<ref name="AngPGMistrib2004">S. Zimmermann, U. Baumann, H. Taraschewski, B. Sures, Accumulation and distribution of platinum and rhodium in the European eel Anguilla anguilla following aqueous exposure to metal salts Original Research ArticleEnvironmental Pollution, vol. 127(2), January 2004, pages 195-202. (résumé)</ref>, en complément de Dreissena polymorpha<ref name="DreissenaPolymorphaPlatinoides2005"/>.
Sans surprise, les bivalves filtreurs (dont la moule zébrée ou Dreissena polymorpha en eau douce) bioconcentrent aussi les PGM<ref name="DreissenaPolymorphaPlatinoides2005">Sonja Zimmermann, Jürgen Messerschmidt, Alex von Bohlen, Bernd Sures, Uptake and bioaccumulation of platinum group metals (Pd, Pt, Rh) from automobile catalytic converter materials by the zebra mussel (Dreissena polymorpha) ; Environmental Research, Volume 98, Issue 2, June 2005, Pages 203-209 (résumé)</ref>. Les tissus mous de ces moules ont accumulé les platinoïdes après exposition dans de l'eau du robinet ou de l'eau humique (selon les lots) et durant (6, 9 ou Modèle:Nombre). Elles avaient accumulé de 720 à Modèle:Unité de palladium (soit plus que le platine qui avait été bioaccumulé à raison de 780 à Modèle:Unité. Le ruthénium était lui dosé à 270 à Modèle:Unité. les moules-témoin non exposées n'en contenaient que moins de Modèle:Unité pour le palladium (et moins de Modèle:Unité pour le platine (Pt) et moins de Modèle:Unité pour le ruthénium (Rh))<ref name="DreissenaPolymorphaPlatinoides2005"/>. Les PGM étaient très nettement plus concentrés par les moules exposées dans l'eau humique (par rapport au groupe exposés dans l'eau du robinet)<ref name="DreissenaPolymorphaPlatinoides2005"/> ; - chez les plantes ; elles peuvent dans une certaine mesure le bioaccumuler et le palladium semble les affecter différemment selon sa forme ; ainsi des nanoparticules de Pd se montrent plus toxiques pour le pollen de kiwi que le Pd soluble (II) lui-même<ref>Speranza, A., Leopold, K., Maier, M., Taddei, A. R., & Scoccianti, V. (2010). Pd-nanoparticles cause increased toxicity to kiwifruit pollen compared to soluble Pd (II). Environmental pollution, 158(3), 873-882 (résumé).</ref>.
Le Palladium est notamment de plus en plus présent dans la poussière des tunnels routiers<ref>K. Leopold, M. Maier, S. Weber, M. Schuster, Long-term study of palladium in road tunnel dust and sewage sludge ash ; Environmental Pollution, Volume 156, Issue 2, November 2008, p. 341-347 (Résumé)</ref>, ensuite lessivé avec les eaux ou emporté dans l'air (jusqu'à plusieurs dizaines de picogrammes par mètre cube mesurés en Autriche, avec de nettes variations saisonnières<ref>Andreas Limbeck, Josef Rendl, G. Heimburger, A. Kranabetter, Hans Puxbaum, Seasonal variation of palladium, elemental carbon and aerosol mass concentrations in airborne particulate matter ; Atmospheric Environment, Volume 38, Issue 13, April 2004, p. 1979-1987 (Résumé)</ref>).
Production et occurrence naturelle dans le monde
Le palladium est plutôt rare comme l'atteste le clarke de 0,015 ppm dans la croûte terrestre<ref name=":1">Modèle:Lien web</ref>.
On le trouve à l'état natif sous forme de métal finement divisé, parfois inséré dans le platine natif, dans des roches basiques, ou dans de petites masses granulaires. Le minerai le plus important est le stibiopalladinite (Modèle:Fchim). L'élément est associé au platine dans la plupart des minerais. Outre les mines et placers de platine ou de platinoïdes, on le trouve aussi dans les mines de nickel et de cuivre.
Du palladium peut aussi être trouvé dans les minéraux rares coopérite<ref>Modèle:Article</ref> et Modèle:Lien.
La production mondiale se divise entre la Russie, l'Afrique du Sud et l'Amérique du Nord (États-Unis et Canada).
En 2011, elle s'élève à Modèle:Unité, avec 46 % pour la Russie, 35 % pour l'Afrique du Sud, et 15 % pour l'Amérique du Nord <ref name="USGS" />,<ref name="USGS2">"Platinum-Group Metals". Mineral Yearbook 2007. United States Geological Survey. Janvier 2007.</ref>. La demande n'est pas entièrement couverte certaines années. Au début des années 2000, la production provenaient à plus de 70 % de sous-produits des usines russes de nickel, notamment à Norilsk (Russie). En 1990, la production mondiale n'était que de Modèle:Unité.
Le palladium peut être trouvé comme métal libre allié avec l'or et autres métaux du groupe du platine dans des dépôts d'orpaillage dans l'Oural, l'Australie, l’Éthiopie, l'Amérique du Nord et du Sud. Ces dépôts ne jouent toutefois qu'un rôle mineur dans la production de palladium. Les gisements majeurs pour le commerce du palladium sont les dépôts de nickel-cuivre dans le bassin de Sudbury en Ontario et les dépôts de Norilsk–Talnakh en Sibérie. L'autre grand dépôt de métaux du groupe du platine est le dépôt de Modèle:Lien qui fait partie du complexe igné du Bushveld en Afrique du Sud. Le Modèle:Lien dans le Montana et le gisement de Roby du Modèle:Lien sont les deux autres sources de palladium au Canada et aux États-Unis<ref name="USGS" />,<ref name="USGS2" />.
Le palladium est également produit dans les réacteurs de fission nucléaire et peut être extrait du combustible nucléaire irradié<ref>Voir la Modèle:Lien</ref> même si la quantité produite est minime.
Le marché de ce platinoïde : prix et évolution du cours du palladium
Le métal palladium est coté en US dollar à l'once à la bourse spécialisée des métaux précieux de Londres, en particulier le marché du Pt et Pd, en anglais "London Platinum and Palladium Market" abrégé en LPPM.
Son prix est très variable car intimement lié à l'activité industrielle. Au plus haut en Modèle:Date- à plus de Modèle:Unité de l'once, il est tombé à Modèle:Unité de l'once en Modèle:Date-. Il est remonté à Modèle:Unité l'once en Modèle:Date- et a terminé l'année 2008 autour de Modèle:Unité/once avant de remonter sensiblement pour atteindre un pic de Modèle:Unité en 2010 : depuis lors, le cours semble se stabiliser autour de Modèle:Unité (2014-2015), avec une tendance à la baisse. En mai 2021, le palladium atteint un sommet historique aux alentours de Modèle:Unité ; en novembre 2021 il se marchande aux alentours des Modèle:Unité selon les données de l'USGS<ref name="USGS21">"Platinum-Group Metals in September 2021". Mineral Industry Surveys . United States Geological Survey. Septembre 2021.</ref>.
À l'approche de l'an 2000, l'offre russe de palladium sur le marché mondial a été à maintes reprises retardée et perturbée<ref>Williamson, Alan. "Russian PGM Stocks". The LBMA Precious Metals Conference 2003. The London Bullion Market Association.</ref>, et ce, pour des raisons politiques, les quotas d'exportation n'ont pas été accordés à temps. La panique des marchés qui a suivi a conduit le prix du palladium à un niveau record de Modèle:Unité le kilogramme, le Modèle:Date-<ref>"Graphiques Palladium et des données historiques". Kitco. Consulté le 09/08/2007 et http://www.oanda.com/lang/fr/currency/converter/ pour le 26/1/2001</ref>. À cette époque la Ford Motor Company, craignant des répercussions qu'aurait causée une éventuelle rupture de stock de palladium sur la production automobile, a stocké des quantités colossales du métal à prix fort (la plupart du palladium est utilisé pour les convertisseurs catalytiques dans l'industrie automobile<ref>Modèle:Article</ref>). Lorsque les prix ont chuté début 2001, Ford a perdu près de Modèle:Unité de dollars<ref>"Ford fears first loss in a decade". BBC News. 16 janvier 2002. Consulté le 19 septembre 2008.</ref>. La demande mondiale en palladium a augmenté de Modèle:Unité en 1990 à près de Modèle:Unité en 2000. Sachant que la production minière mondiale était de Modèle:Unité en 2006 selon les données de l'USGS<ref name="USGS">"Platinum-Group Metals". Mineral Commodity Summaries. United States Geological Survey. Janvier 2007.</ref>.
Culture populaire
- Dans les films Iron Man et Iron Man 2 de l'univers cinématographique Marvel, le palladium est la source d'énergie de l'armure de Tony Stark avant qu'il ne trouve une alternative plus efficace.
- Référencé dans Riverdale, la série teenager de Netflix. Modèle:Lien cherche à racheter les terres des Blossom afin d'extraire le palladium. Cette quête le mène à détruire la ville de Riverdale afin de pouvoir réaliser le rêve américain de son père, en faisant fortune dans l'extraction et la vente de palladium.
Notes et références
Modèle:Traduction/Référence Modèle:Références
Voir aussi
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Bibliographie
- Alain Foucault, Jean-François Raoult, Fabrizio Cecca, Bernard Platevoet, Dictionnaire de Géologie - Modèle:5e, édition Dunod, 2014, 416 pages. Avec la simple entrée "palladium" Modèle:P..
- Modèle:OuvrageModèle:Citation blocModèle:Commentaire biblio
Articles connexes
Liens externes
- Modèle:Autorité
- Modèle:Dictionnaires
- Modèle:Bases
- Palladium présenté par la Société Chimique de France
- Production mondiale de Pd à partir de données de 2011
- Informations de marché sur le site de la Conférence des Nations unies pour le commerce et le développement : description, qualité, secteurs d'utilisation, marché, filière, sociétés, techniques, prix, politiques économiques
- Graphique historique d'évolution du prix
- Avis d'un homme de l'art, joaillier français sur le palladium
- Modèle:Lien web, avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope
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