Què és el rodi i on s’utilitza?

El rodi és un metall rar i molt conegut pels amants de les joies. Els ruixats amb placa de rodi impedeixen l’aparició de rascades i fregades en productes preciosos, ajudant a conservar l’aspecte original durant molt de temps.

El rodi és un element químic N45 de la taula periòdica pertanyent als metalls nobles del grup del platí. L’element va ser descobert per l’anglès William Hyde Wollaston el 1803 quan treballava amb una solució de platí. En ella, un químic va descobrir una substància en pols de color rosa brillant, anomenada rodi, que significa en grec "rosa".

El rodi és un dels metalls més rars i cars per la complexitat de la seva separació del platí a escala industrial. A la natura, està present en minerals que inclouen diversos platinoides en la seva composició. Els experts assenyalen que per obtenir 1 kg d’aquest metall calen tones de platí autòcton. Wollaston va aïllar el rodi de la següent manera: després de sintetitzar la sal rica en hidrogen en sodi en rodi, va calcinar una pols de color vermell rosat sobre una flama d’hidrogen durant molt de temps, resultant només unes gotes de metall pur.

Més tard, mitjançant els esforços del professor Lebedinsky, es va descobrir un nou mètode per aïllar el rodi. - exposició a una solució de sals de platinoides en fred. Com a resultat del refredament, es va formar un precipitat en solució, que va ser representat per compostos de rodi i iridi. Aquest mètode s’utilitza àmpliament a la indústria química i encara s’utilitza. Avui, mitjançant la tècnica de Lebedinsky, s’emeten unes 30 tones de metall pur anualment.

Pel que fa a l’aparició de rodi, els matisos de color vermell-rosat són característics únicament dels seus compostos, mentre que el metall en si sembla plata, tot i que és inferior a la brillantor. Així doncs la quantitat de llum reflectida per aquest metall és del 80%, mentre que per a la plata aquest indicador és del 95%. Malgrat això, en la fabricació de miralls tècnics s’utilitza sovint el rodi en lloc de la plata. Això es deu a la refractor del platinoide i a la seva capacitat de treballar amb una major densitat de radiació electromagnètica, incloent infrarojos. Dit d’una altra manera, un recobriment de rodi pot durar molts anys, mentre que l’aspersió de plata en condicions similars no durarà un dia.

La caracterització del metall seria incompleta sense esmentar el seu valor. El preu del rodi pur canvia constantment i depèn del volum de producció anual. Així, a l’agost de 2016, una unitat de rodó (31.1034768 g) va costar uns 700 dòlars, però en els anys posteriors el preu va augmentar bruscament. A principis del 2020, el cost d’una barra de rodi d’una unça era de 9.000 dòlars. L’elevat cost es deu al fet que el metall no té un mineral propi i està contingut en mineral de platí, níquel i coure autòcton, així com en sorres d’or com a acompanyant.

El rodi és un metall sòlid de plata noble que supera el seu "progenitor" platí en resistència química en molts ambients corrosius. La fórmula electrònica del seu àtom és la següent: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. El metall es dissol bé durant l’ebullició en aqua regia (barreja de HCl i HNO3), en concentrat de H2SO4 (quan s’escalfa) i en peròxid d’hidrogen. El punt de fusió és 1964 ° C, el punt d'ebullició és de 3697 ° C, la densitat del metall a 20 ° C és de 12,41 g / cm3. El rodi pertany al grup dels metalls de la terra rara, en estat sòlid té un color plata amb una tonalitat freda.

El rodi és químicament estable, a causa del qual reacciona molt malament amb no metalls - exclusivament en assolir la temperatura de calor vermella. L’oxidació lenta del metall només és possible en estat fonamental i només a 1000 ºC.

Una qualitat important del metall és la seva capacitat per canviar la seva ombra, especialment valuosa en joies. Així doncs, quan es calcina a una temperatura de 800 ° C, el rodi es revesteix amb una pel·lícula d’òxid, que desapareix amb un augment de la temperatura fins a 1000 ºC. S’agraeix especialment el rodi negre, indispensable en la fabricació de joies de les configuracions més exquisides. Una altra propietat del metall és la seva capacitat per actuar com a catalitzador de la majoria de reaccions químiques. Així, amb l'ajut de rodi en pols triturat, l'alcohol de vi ordinari es pot convertir en àcid acètic.

La producció global anual de rodi és de 30 tones, de volums tan reduïts es deu al baix contingut de l’element a l’interior terrestre i a l’absència de minerals propis. Els dipòsits metàl·lics principals es troben a la República de Sud-àfrica, que subministra el 75-80% de rodi al mercat general. Els dipòsits menys rics es troben al Canadà, Colòmbia i Rússia - als països amb una concentració mitjana de platí nadiu a l’interior de la terra.

A més de perfeccionar-se, es considera que un sistema prometedor de mineria de metalls s’extreu el seu isòtop estable del plutoni, l’urani i el tori, molt utilitzats en l’energia nuclear.L’obtenció de rodi d’aquesta manera pot solucionar el problema de l’alta demanda i els volums insuficients de metall minat als camps. Tenint en compte la indústria nuclear desenvolupada i l’elevat contingut de rodi en combustible nuclear (fins a 400 g / t), es pot resoldre el problema de deficiència de rodi i l’energia nuclear es convertirà en el principal proveïdor d’aquest metall als mercats mundials.

L’abast del rodi és força ampli. El metall és important en moltes àrees de la indústria química i del processament, on s'utilitza com a catalitzador, matèria primera estructural i material de joieria.

En aquest sentit, el metall s'utilitza en reaccions químiques, la més habitual de les quals és la producció d'àcid acètic a partir d'alcohol metílic. També s'utilitza per crear neutralitzadors de filtres dissenyats per treballar amb gasos d'escapament de vehicles. I els aliatges de rodi-platí es consideren els catalitzadors més eficaços en la producció d’HNO3 per l’oxidació de l’amoníac per l’aire, i encara no s’ha trobat cap alternativa al rodi en aquesta producció.

El rodi és indispensable en la fabricació d'aparells de vidre líquid, per a la producció dels quals prenen el seu aliatge amb platí. En aquest sentit, el consum de metalls està creixent constantment, en proporció al creixement de la producció d’aparells moderns. El rodi s’utilitza activament en la fabricació de miralls tècnics, focus i altres superfícies reflectants que s’utilitzaran en condicions extremes i instal·lacions làser.

No es pot esmentar els gresols de platí-rodi utilitzats per al cultiu de pedres precioses i cristalls amb propietats electro-òptiques en condicions de laboratori. En combinació amb l’iridi o el platí, el metall s’utilitza sovint per a la fabricació de termoparells necessaris per a la mesura de temperatures extremes (per sobre de 2200 ° C). És impossible no destacar el paper del metall en el procés de fabricació de provetes i matràs de laboratori utilitzats en experiments químics. Degut al fet que el rodi no interacciona amb gairebé cap substància, es poden abocar composicions a aquests plats.

El rodi s’utilitza àmpliament en la fabricació de joies, realitzant dues funcions alhora - protectores i decoratives. Per exemple el recobriment de plata amb una fina capa de rodi adquireix una brillantor profunda, no s’enfosqueix i no s’oxida a l’aire, i l’or forjat a causa de l’elevada duresa del metall (6 unitats per escola. Mohs) es fa més resistent i resistent al desgast. A més, es necessita metall per produir or blanc, molt popular entre els amants de les joies, i els seus òxids participen en la creació d'or negre, una tendència avantguardista a la moda dels metalls preciosos.

Lustre de rodi fred, però alhora profund i fascinant, es combina perfectament amb zircons cúbics, zirconi, diamants i insercions de metalls preciosos. A més, el metall s’utilitza sovint com a lligadura en la fabricació de joies de platí i pal·ladi. Els productes recoberts de rodi no necessiten una neteja regular i mantenen la lluentor original durant molt de temps.

A més de la funció decorativa, el rodi redueix significativament l’al·lergenicitat de l’or blanc que, amb un contacte constant amb la pell, causa enrogiment i picor. Una capa d’aquest metall impedeix les desagradables conseqüències de portar joies, especialment valuoses per a persones que pateixen malalties de la pell. Tot i això, juntament amb un gran nombre d'avantatges, encara hi ha desavantatges del rodi: la deposició de rodiu requereix una actualització periòdica i la seva presència augmenta significativament el preu de les joies.

A més de les aplicacions considerades, el rodi s’utilitza en la fabricació de monedes. Així, el 2009 es van publicar les primeres monedes de rodi pur a la Moneda dels Estats Units, que no es van utilitzar com a mitjà de pagament, sinó que van servir com a objecte d'inversió. Tot i això, una mica més tard (el 2014), el Banc Nacional de Rwanda va emetre la primera moneda de rodi de 10 francs ruandesos, que va començar a utilitzar-se com a mitjà de pagament.

En temps soviètics, es creia que molts components de ràdio estaven fets de rodi pur. Tot i això, això va quedar molt lluny del cas, i el metall només es va utilitzar per cobrir els contactes dels connectors. No era adequat per a la fabricació de les peces, ja que eren prou fràgils i excessivament trencadisses. Però, com a recobriment, era indispensable, per la seva bona resistència a la corrosió i un elevat coeficient de reflexió dels rajos electromagnètics. La placa de rodi tenia contactes (interruptors de canya) del tipus RES-55 (A) de la sèrie RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 i RS 4569605.

El vídeo següent explicarà què és l’or de rodi.