PALLADIATURA NERA

Il palladio

Il palladio è un metallo lucente, abbastanza malleabile, simile sia di aspetto che di proprietà al platino, ma a più bassa densità e punto di fusione rispetto a quest’ultimo. Da un punto di vista chimico il palladio è il meno nobile tra i metalli del gruppo del platino, ed è attaccabile da molti reagenti se è in forma finemente suddivisa. In generale il suo comportamento è intermedio tra quello del nichel e quello del platino: allo stato compatto si ossida all’aria in superficie solo al di sopra di 350°C, ed è attaccato molto lentamente a caldo dagli acidi nitrico e solforico concentrati, che invece lo disciolgono rapidamente se esso si trova in forma spugnosa. A temperatura ambiente il palladio è attaccato da cloro e bromo in presenza di umidità, e si discioglie facilmente in acqua regia; può essere portato in soluzione anche se utilizzato come anodo nell’elettrolisi di soluzioni acquose contenenti ioni di cloruro. A caldo reagisce con zolfo, selenio,diossido di zolfo e con idrossidi, perossidi e cianuri alcalini fusi. Il palladio assorbe facilmente diversi gas ed è estremamente permeabile all'idrogeno: può assorbire fino a 900 volte il suo volume in idrogeno a temperatura ambiente. Si pensa che questo possa accadere grazie al formarsi di idruro di palladio (Pd2H), ma non è chiaro se tale composto si formi realmente o sia solo un'associazione temporanea. Con l’idrogeno forma comunque soluzioni solide di composizione variabile con la temperatura.

Il palladio ha un notevole impiego come componente di catalizzatori metallici (frequentemente supportati su materiali ceramici) in vari processi chimici di ossidazione e di riduzione. Così per esempio nell’ossidazione dell’ammoniaca ed acido nitrico si impiegano reti catalitiche a base di platino e palladio o rodio, mentre catalizzatori eterogenei a base di platino e palladio vengono utilizzati nei processi petroliferi di idrocracking, reforming ed altri. Una importante applicazione si ha in campo automobilistico nelle cosiddette marmitte catalitiche, dove il palladio assieme al platino ed al rodio, costituisce il catalizzatore di ossidazione per l’eliminazione dagli scarichi di idrocarburi incombusti e monossido di carbonio.

Allergia al palladio, un alternativa all’oro

L’utilizzo odontoiatrico negli ultimi anni è molto aumentato: il palladio viene usato in sostituzione dell’oro, essendo meno costoso e, in teoria, meno allergizzante. Questo ultimo dato è stato attualmente smentito dalla letteratura. L’ipotetica bassa allergenicità che aveva consigliato l’utilizzo del palladio nella costituzione di leghe odontoiatriche, è stata invalidata dalle numerose segnalazioni di dermatiti e stomatiti da contatto in portatori di protesi dentaria e apparecchi ortodontici.

Anche se nella maggior parte dei casi le manifestazioni cliniche di allergia al palladio sono localizzate esclusivamente nel cavo orale, sono state segnalate altre manifestazioni come dermatiti alla fronte e al cuoio capelluto e rari casi di asma. E’ un’operazione attraverso la quale si opera il rivestimento di superfici metalliche, in particolare di rame e di sue leghe, mediante il deposito di palladio, essenzialmente allo scopo di mantenere inalterata nel tempo la resistenza elettrica di contatto nei collegamenti: il suo impiego più frequente è infatti nel campo dei contatti elettrici striscianti, quali connettori e anelli collettori di motorini in continua e, più in generale, come sostituto della doratura in elettronica, rispetto alla quale offre prestazioni leggermente inferiori ma ad un costo sensibilmente ridotto.

Il palladio può essere depositato da sistemi caratterizzati da ambienti ammoniacali o acidi. Fra questi i più numerosi sono quelli ammoniacali in cui il palladio è presente in forma coordinata con molecole di ammoniaca Pd(NH3)42+ mentre l’anione che fa da controione può essere il Cl- ,NO2- e SO42-. Gli elettrodepositi di palladio sono suscettibili alla formazione di microcricche per effetto della codeposizione di idrogeno per cui conviene sempre depositare in condizioni di alto rendimento. Per rendere lucido il deposito esistono dei brillantanti formati da composti solforati, che funzionano da duttilizzanti, mentre i legami olefinici impartiscono lucentezza. I sottostrati di rame vanno protetti con nickel o con un flash di palladio o di oro prima di entrare in un bagno di palladiatura per evitare opacizzazioni per effetto del contenuto ammoniacale. Le soluzioni di placcatura acide vengono utilizzate per ottenere alti spessori con basse tensioni interne. Sono basati sull’impiego di palladio cloruro o solfato. Questi depositi sono opachi o semilucidi e l’efficienza di corrente è del 97-100% . La presenza di rame nella soluzione provoca dei depositi lattescenti.

L’uso del palladio nel campo della gioielleria, nella produzione di monete e di rivestimenti è iniziato solo recentemente e su piccola scala (oro bianco). Il ruolo maggiore che ricopre il palladio nei campo della gioielleria è quello di essere uno dei componenti principali nelle leghe del platino. Le leghe contenenti palladio sono inoltre utilizzate per cuscinetti, molle, bilancieri negli orologi e per specchi nelle strumentazioni astronomiche. In gioielleria, il palladio indurito con 4-5% di rutenio, costituisce una lega leggera, color bianco, resistente ed esente da ossidazione. Questa lega viene utilizzata per la produzione di casse d’orologio, spille e montature per gioielli.

Ori bianchi al palladio

Queste leghe hanno un colore bianco-grigio. Sono poco dure, duttili e facili da lavorare. Le loro caratteristiche meccaniche variano con la composizione e possiedono elevata resistenza alla corrosione. Ma a causa dell’alto prezzo del palladio, sono costose .Hanno alta densità e alta temperatura di fusione (> 1100°C), cosa che le rende più difficili da lavorare per fusione e colaggio.

La maggior parte di queste leghe è basata sul sistema oro-palladio-argento. Esse vengono mescolate con rame, zinco e nichel per ottenere le caratteristiche meccaniche e fisiche richieste. Il loro uso si va diffondendo in Europa per sostituire gli ori bianchi al nichel. Alcuni ori bianchi al palladio non sono esenti da nichel. Il comportamento metallurgico di queste leghe è determinato dai rispettivi sistemi binari. Questi sistemi mostrano completa miscibilità allo stato solido, cioè sono tutti monofasici. Di conseguenza non presentano problemi di segregazione e di indurimento da precipitazione.

Negli ori bianchi di questo tipo, per ottenere un bel colore bianco, è necessaria la presenza di 10-12% di palladio.