Palládium-hidrid

A palládium-hidrid fémes palládium, amely kristályrácsában jelentős mennyiségű hidrogént tartalmaz. Neve ellenére nem ionos hidrid, hanem palládium fémes hidrogénnel alkotott ötvözete, PdH_x képlettel. ^[1]

A palládium általi hidrogénabszorpció reverzibilis, ezért a hidrogén tárolására vonatkozóan vizsgálták. ^[2] Palládiumelektródákat használtak néhány hidegfúziós kísérletben, mivel úgy gondolták, hogy a hidrogént a palládiumatomok közé lehet "préselni", hogy azok alacsonyabb hőmérsékleten fuzionáljanak, mint ami egyébként szükséges lenne.

Története

A hidrogén palládium általi abszorpcióját először Thomas Graham jegyezte fel 1866-ban. Az elektrolitikusan előállított hidrogén abszorpcióját, ahol a hidrogént palládiumkatódba abszorbeálták, először 1939-ben dokumentálták. ^[2] Graham PdH_0,75 összetételű ötvözetet állított elő.

Szerkezete

A fémek rácsokban helyezkednek el, és fémhidridek képződésekor a hidrogénatomok a rács intersticiális helyeire helyezkednek el. Ez a helyzet a palládium-hidrid esetében is. Amikor a palládiumrács felülete érintkezésbe kerül egy hidrogénmolekulával, a két hidrogénatom elszakad egymástól, és mindegyik egy intersticiális helyre abszorbeálódik. A hidrogén intersticiális elhelyezése nem sztöchiometrikus elegyhez vezethet, ahol a palládium és a hidrogén aránya nem ábrázolható természetes számmal .

A hidrogén és a palládium aránya az oldatban $x={\frac {[H]}{[Pd]}}$ . Amikor a Pd-t 1 atm nyomású hidrogénes közegbe tesszük, x megközelíti a 0,7-et. A szupravezetés eléréséhez szükséges koncentráció azonban magasabb, azért a hidrogénkoncentrációt 75%-ra kell növelni. ^[3] Ez három különböző útvonalon történik. Ismeretes, hogy a hidrogén könnyen deszorbeálódik a palládiumból; ezért fokozott gondot kell fordítani a palládium hidrogén-deszorpciójának megakadályozására.

Kémiai szerkezet és tulajdonságok

A palládiumot néha metaforikusan „fémszivacsnak” nevezik, mert úgy szívja fel a hidrogént, „mint szivacs a vizet”. Szobahőmérsékleten és légköri nyomáson a palládium a saját térfogatának 900-szorosát képes elnyelni. ^[4] 1995 óta megoldható a hidrogén abszorpciója, majd több ezer cikluson keresztüli deszorpciója. ^[5]

A palládium-hidrid szupravezető, amelynek átmeneti hőmérséklete x ~ 1 esetén 9 K. (A tiszta palládium nem szupravezető). A fajlagos ellenállás csökkenését figyelték meg alacsonyabb hőmérsékleten (273 K-ig) hidrogénben gazdag (x ~ 1), nem sztöchiometrikus palládium-hidridben, és szupravezető állapotba való átmenetként értelmezték. ^[6] ^[7] ^[8] Ezeket az eredményeket megkérdőjelezték ^[9] , és eddig nem erősítették meg.

Jegyzetek

↑ Manchester (1994. február 1.). „The H-Pd (hydrogen-palladium) System”. Journal of Phase Equilibria 15 (1), 62–83. o. DOI:10.1007/BF02667685.
↑ ^a ^b Grochala (2004. március 1.). „Thermal Decomposition of the Non-Interstitial Hydrides for the Storage and Production of Hydrogen”. Chemical Reviews 104 (3), 1283–1316. o. DOI:10.1021/cr030691s. PMID 15008624.
↑ Kawae (2020. május 15.). „Superconductivity in Palladium Hydride Systems”. Journal of the Physical Society of Japan 89 (5), 051004. o. DOI:10.7566/JPSJ.89.051004.
↑ Ralph Wolf; Khalid Mansour. "The Amazing Metal Sponge: Soaking Up Hydrogen" Archiválva 2015. november 16-i dátummal a Wayback Machine-ben.. 1995.
↑ "Extending the Life of Palladium Beds" Archiválva 2015. október 31-i dátummal a Wayback Machine-ben..
↑ Tripodi (2003. május 1.). „Possibility of high temperature superconducting phases in PdH”. Physica C: Superconductivity 388-389, 571–572. o. DOI:10.1016/S0921-4534(02)02745-4.
↑ Tripodi (2004. augusztus 1.). „Superconductivity in PdH: phenomenological explanation”. Physica C: Superconductivity 408-410, 350–352. o. DOI:10.1016/j.physc.2004.02.099.
↑ Tripodi (2007). „A review of high temperature superconducting property of PdH system”. International Journal of Modern Physics B 21 (18&19), 3343–3347. o. DOI:10.1142/S0217979207044524.
↑ Baranowski (2007. június 1.). „Remarks on superconductivity in PdH”. Journal of Alloys and Compounds 437 (1–2), L4–L5. o. DOI:10.1016/j.jallcom.2006.07.082.

Fordítás

Ez a szócikk részben vagy egészben a Palladium hydride című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.

[r1-1] Manchester (1994. február 1.). „The H-Pd (hydrogen-palladium) System”. Journal of Phase Equilibria 15 (1), 62–83. o. DOI:10.1007/BF02667685.

[grochala-2] Grochala (2004. március 1.). „Thermal Decomposition of the Non-Interstitial Hydrides for the Storage and Production of Hydrogen”. Chemical Reviews 104 (3), 1283–1316. o. DOI:10.1021/cr030691s. PMID 15008624.

[supercond-3] Kawae (2020. május 15.). „Superconductivity in Palladium Hydride Systems”. Journal of the Physical Society of Japan 89 (5), 051004. o. DOI:10.7566/JPSJ.89.051004.

[4] Ralph Wolf; Khalid Mansour. "The Amazing Metal Sponge: Soaking Up Hydrogen" Archiválva 2015. november 16-i dátummal a Wayback Machine-ben.. 1995.

[5] "Extending the Life of Palladium Beds" Archiválva 2015. október 31-i dátummal a Wayback Machine-ben..

[Tripodi2003-6] Tripodi (2003. május 1.). „Possibility of high temperature superconducting phases in PdH”. Physica C: Superconductivity 388-389, 571–572. o. DOI:10.1016/S0921-4534(02)02745-4.

[Tripodi2004-7] Tripodi (2004. augusztus 1.). „Superconductivity in PdH: phenomenological explanation”. Physica C: Superconductivity 408-410, 350–352. o. DOI:10.1016/j.physc.2004.02.099.

[Tripodi2007-8] Tripodi (2007). „A review of high temperature superconducting property of PdH system”. International Journal of Modern Physics B 21 (18&19), 3343–3347. o. DOI:10.1142/S0217979207044524.

[9] Baranowski (2007. június 1.). „Remarks on superconductivity in PdH”. Journal of Alloys and Compounds 437 (1–2), L4–L5. o. DOI:10.1016/j.jallcom.2006.07.082.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]