Palladium ist bereits teurer als Gold: Warum dieses Edelmetall für unsere Autos und elektronischen Geräte so unverzichtbar ist.

Palladium war noch nie ein billiges Metall. Es ist knapp und hat eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten. Und nun kennen wir natürlich die Gesetze des Marktes. Ein geringes Angebot und eine hohe Nachfrage können nur eine Konsequenz haben: Der Preis steigt zwangsläufig. Dennoch überrascht die Tatsache, dass es Anfang Januar 2019 den Goldpreis überholt hat, was seit 2002 nicht mehr der Fall war. Palladium wurde zum meistgehandelten Edelmetall der Welt.

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Ja, Palladium ist knapp, aber warum ist es so wertvoll? Ganz einfach, weil es aufgrund seiner physikalisch-chemischen Eigenschaften ideal für den Einsatz in Katalysatoren von Benzin- und Dieselfahrzeugen ist. Und auch in Kondensatoren und anderen Komponenten unserer elektronischen Geräte. Dies sind die beiden häufigsten Anwendungen, aber es gibt auch andere wichtige Anwendungen. Manche schreiben diesem Metall sogar eine wesentliche Rolle in dem schönen Traum der kalten Fusion zu, der im Moment noch keine Aussicht auf Verwirklichung hat. Zumindest mittelfristig. Dies sind einige der Gründe, warum es sich lohnt, Palladium ein wenig besser kennen zu lernen.

Ein Edelmetall mit Recht: Was ist es und wo wird es gefunden?

Palladium ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 46, d. h. ein Atom dieses Elements hat 46 Protonen im Kern und ebenso viele Elektronen, die es umkreisen. Die Übereinstimmung zwischen der Anzahl der Protonen, die eine positive elektrische Ladung haben, und der Anzahl der Elektronen, die eine negative elektrische Ladung haben, ist eine Eigenschaft, die die elektrische Gesamtladung des Atoms neutral macht. Das Symbol, unter dem es im Periodensystem der Elemente zu finden ist, lautet Pd, und es gehört zur Platingruppe, die aus sechs Metallen besteht, da ihre physikochemischen Eigenschaften sehr ähnlich sind.

Farbe und Eigenschaften

Seine silbrige Farbe und seine Seltenheit haben dazu geführt, dass Palladium seit der Antike als Edelmetall gilt, aber was es über sein Aussehen hinaus so wertvoll macht, sind seine Eigenschaften. Es oxidiert nicht an der Luft, es ist weich und formbar, es ist das Platingruppenmetall mit der geringsten Dichte und dem niedrigsten Schmelzpunkt, und – was am meisten überrascht – es kann bei Raumtemperatur enorme Mengen an molekularem Wasserstoff (H2) aufnehmen.

Gerade die letztgenannte Eigenschaft macht es weitgehend zu einem idealen Kandidaten für die Verwendung in Autokatalysatoren, wie wir im nächsten Abschnitt des Artikels sehen werden, da es bis zum 900-fachen seines eigenen Volumens an molekularem Wasserstoff aufnehmen kann. Es ist nicht notwendig, die physikalisch-chemischen Eigenschaften dieses Elements näher zu erläutern, aber es ist nützlich, ein wenig Hintergrundwissen über den chemischen Charakter von Palladium zu haben, da es uns helfen kann zu verstehen, warum es für einige Industriezweige so wertvoll ist, wie z. B. für die Automobil- und Elektronikindustrie.

▶︎ Alles über Palladium

Palladium hat eine sehr interessante Eigenschaft: Es kann bis zum 900-fachen seines eigenen Volumens an molekularem Wasserstoff aufnehmen. Das ist einzigartig und eine Eigenschaft, die für künftige Batterien von Vorteil sein kann.

Wie selten ist Palladium wirklich?

Wir haben bereits ein gewisses Verständnis für die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Palladium, die uns helfen zu verstehen, warum es ein wertvolles Metall ist, aber wir müssen noch bestätigen, dass es tatsächlich selten ist. In der Natur kommt es fast immer in Form von Legierungen mit anderen Metallen der Platingruppe wie Platin, Rhodium oder Ruthenium und sogar in Legierungen mit Gold vor. Das Problem ist, dass für die Gewinnung einer kleinen Menge Palladium riesige Mengen an Erz verarbeitet werden müssen, was die Gewinnung noch teurer macht. Die gute Nachricht ist jedoch, dass der Aufwand, der für die Gewinnung und Verarbeitung des Metalls erforderlich ist, durch die Möglichkeit belohnt wird, mehrere wertvolle Metalle zu gewinnen, da es häufig zusammen mit anderen wertvollen Metallen, wie den in diesem Abschnitt genannten, Nickel und Kupfer, vorkommt.

Wo kommt Palladium vor?

Die größten bekannten Palladiumvorkommen befinden sich im Uralgebirge, was erklärt, warum Russland derzeit etwa 50 % des auf dem Weltmarkt befindlichen Palladiums produziert. Weitere Länder mit bedeutenden Palladiumminen sind Südafrika, Kanada, die Vereinigten Staaten, Äthiopien und Australien, die sich die restlichen 50 % teilen. Nimmt man seine Knappheit, seine kostspielige Verarbeitung und die Tatsache hinzu, dass es sich nur in den Händen weniger Länder befindet, ist es leicht zu verstehen, warum es so teuer ist, derzeit sogar teurer als Gold.

Kurioserweise kann Palladium in den heutigen Kernspaltungsreaktoren aus Kernbrennstoffabfällen gewonnen werden, aber die hohe Strahlung, die von diesem Material ausgeht, und seine komplexe Verarbeitung haben dazu geführt, dass diese Produktionsmethode nicht verwendet wird.

Ohne sie würden Benzinautos die Umwelt viel stärker belasten.

Eine der wichtigsten Anwendungen von Palladium ist heute die Beschichtung des Keramikgeflechts in Katalysatoren, die sowohl in Benzin- als auch in Dieselfahrzeugen eingesetzt werden, wobei letztere erst später auf den Markt kamen. In der Chemie ist ein Katalysator ein Stoff, der aufgrund seiner Eigenschaften in der Lage ist, eine chemische Reaktion zu beschleunigen, ohne dabei seine Masse zu verändern, was als Katalyse bezeichnet wird.

Das ist die Rolle von Palladium in der Unterhaltungselektronik

Die Anwendungen von Palladium gehen weit über seine Verwendung als Kernelement in den Katalysatoren unserer Autos hinaus. Auch in der Unterhaltungselektronik ist es aufgrund seiner Vielseitigkeit ein sehr geschätztes Element. Die Industrie hat ihm mehrere Anwendungen gegeben, aber eine der wichtigsten ist seine Verwendung, normalerweise in einer Legierung mit Silber, in den Elektroden von keramischen Mehrschichtkondensatoren. Ein Kondensator ist ein elektrisches Bauteil, das potenzielle Energie in Form eines elektrischen Feldes speichern kann.

Die meisten von ihnen haben eine relativ einfache Struktur: zwei Platten aus metallischem Material, die Elektrizität leiten können, sogenannte Elektroden, die durch ein isolierendes Material getrennt sind. Letzteres ist das Dielektrikum, ein Bauteil mit einer sehr geringen elektrischen Leitfähigkeit, das sich daher wie ein Isolator verhält. Genau diese Struktur ermöglicht es dem Kondensator, elektrische Ladung zu speichern. Palladium ist an der Zusammensetzung der Elektroden beteiligt, und Keramik wird in diesen Kondensatoren als Dielektrikum verwendet. Keramik-Vielschichtkondensatoren sind heute in vielen elektronischen Geräten des täglichen Lebens zu finden, z. B. in den Hauptplatinen von Computern, Fernsehern oder Audiogeräten.

Palladium wird auch häufig, meist in Legierung mit Nickel, als Beschichtung für die Kontaktflächen zwischen elektrischen Bauteilen verwendet, obwohl es in dieser Anwendung mit Rhodium konkurriert, das, wie wir gesehen haben, zu den Platingruppenmetallen gehört, mit denen es einige seiner physikochemischen Eigenschaften teilt. Eine weitere häufige Anwendung für dieses chemische Element sind Lötplatten, die aufgrund ihrer Festigkeit und Haltbarkeit vor allem in der Schmuckherstellung verwendet werden.

Viele elektronische Geräte verwenden keramische Vielschichtkondensatoren mit Elektroden aus einer Palladium-Silber-Legierung.

Ein weiteres, äußerst interessantes Element mit herausragenden Eigenschaften ist Osmium. Das seltenste Element der Welt ist auch gleichzeitig das wertvollste. Für Käufer ist interessant, dass sich Osmium bequem zuhause lagern lässt. Die Preisentwicklung ist robust.  Kristallines Osmium wird deshalb immer beliebter.

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