Palladium

Le palladium est le plus léger et le moins dense des six métaux du groupe du platine. Longtemps resté dans l’ombre de son cousin, il a dépassé le prix de l’or entre 2019 et 2022, porté par la demande des constructeurs automobiles. Il est aussi au cœur d’une révolution de la chimie organique récompensée par le prix Nobel.

Fiche d’identité

Propriétés

Le palladium est un métal blanc argenté, ductile, qui ne se ternit pas à l’air. Sa masse volumique, 12,0 g/cm³, est près de deux fois inférieure à celle du platine. Il résiste à la corrosion, mais se dissout dans l’acide nitrique et l’eau régale, contrairement au platine qui ne cède qu’à cette dernière.

Sa propriété la plus spectaculaire est sa capacité à absorber l’hydrogène : à température ambiante, il peut en dissoudre jusqu’à environ 900 fois son propre volume. Les atomes d’hydrogène se logent dans son réseau cristallin et le traversent ; une membrane de palladium chauffée ne laisse passer que l'hydrogène, ce qui permet de le purifier.

Isotopes

Le palladium naturel compte six isotopes stables : palladium 106 (environ 27 %), 108, 105, 110, 104 et 102. Le palladium 103, radioactif, est utilisé en curiethérapie du cancer de la prostate.

Où le trouve-t-on ?

Le palladium se trouve avec le platine et le nickel dans des gisements magmatiques : le complexe du Bushveld en Afrique du Sud, les gisements de Norilsk en Sibérie, le complexe de Stillwater aux États-Unis et le district de Sudbury au Canada.

Production

La Russie, essentiellement via le groupe minier de Norilsk, et l'Afrique du Sud fournissent ensemble environ les trois quarts du palladium minier mondial, soit quelque 200 tonnes par an. Le palladium est souvent un sous-produit du nickel en Russie et un coproduit du platine en Afrique du Sud. Le recyclage des pots catalytiques usagés fournit une part croissante de l’offre.

Usages

Rôle biologique et toxicité

Le palladium n’a aucun rôle biologique. Le métal est peu toxique, mais il peut provoquer des allergies de contact, souvent associées à l’allergie au nickel. Ses sels sont irritants. Les émissions des pots catalytiques libèrent de minuscules quantités de palladium le long des routes, dont l’impact sur la santé est jugé faible.

Histoire du nom

En 1802, le chimiste britannique William Hyde Wollaston travaille sur des minerais de platine d’Amérique du Sud. Après avoir dissous le platine dans l’eau régale, il isole un nouveau métal. Plutôt que de publier, il le met en vente anonymement en 1803 dans une boutique de Londres, comme « nouvel argent ». Plusieurs chimistes doutent qu’il s’agisse d’un élément ; Wollaston ne révèle sa découverte qu’en 1805. Il le nomme d’après l’astéroïde Pallas, découvert en 1802 par Heinrich Olbers, lui-même nommé d’après Pallas Athéna. La même année, Wollaston découvre le rhodium.

En 1989, Martin Fleischmann et Stanley Pons annoncent avoir obtenu une « fusion froide » par électrolyse d’eau lourde avec des électrodes de palladium. L’expérience n’a jamais pu être reproduite de façon convaincante.

Questions fréquentes

Pourquoi le palladium est-il si cher ?

Sa production est faible et concentrée dans deux pays, alors que la demande automobile a fortement augmenté avec le durcissement des normes antipollution. Son prix est très volatil.

Quelle différence entre palladium et platine dans les pots catalytiques ?

Le palladium est privilégié pour les moteurs à essence, le platine pour les moteurs diesel. Les constructeurs substituent l’un à l’autre selon leurs prix.

Le palladium est-il un métal précieux ?

Oui : il est coté comme l’or, l’argent et le platine et peut être utilisé en bijouterie et en investissement, sous forme de lingots ou de pièces.