Co je rhodium a kde se používá?

Rhodium je vzácný vzácný kov a je dobře známý milovníkům šperků. Rhodiované postřikování zabraňuje vzniku škrábanců a oděrů u vzácných produktů, což pomáhá zachovat původní vzhled po dlouhou dobu.

Rhodium je chemický prvek N45 z periodické tabulky patřící k ušlechtilým kovům skupiny platiny. Tento prvek objevil Angličan William Hyde Wollaston v roce 1803 při práci s platinovým řešením. V něm chemik objevil jasně růžovou práškovou látku, zvanou rhodium, což v řečtině znamená „růže“.

Rhodium je jeden z nejvzácnějších a nejdražších kovů, kvůli složitosti jeho oddělení od platiny v průmyslovém měřítku. V přírodě se vyskytuje v minerálech, které ve svém složení obsahují několik platinoidů. Odborníci poznamenávají, že k získání 1 kg tohoto kovu je zapotřebí několik tun nativní platiny. Wollaston izoloval rhodium následujícím způsobem: po syntéze rhodia bohaté na sodíkové vodíkové soli kalcinoval růžovočervený prášek na vodíkovém plameni dlouhou dobu, což vedlo pouze k několika kapkám čistého kovu.

Později byla pomocí úsilí profesora Lebedinského objevena nová metoda izolace rhodia. - vystavení roztoku solí platinoidů za studena. V důsledku chlazení se v roztoku vytvořila sraženina, která byla představována sloučeninami rhodia a iridia. Tato metoda je široce používána v chemickém průmyslu a je stále používána. Dnes se za použití Lebedinského techniky každoročně uvolní asi 30 tun čistého kovu.

Pokud jde o vzhled rhodia, červeno-růžové odstíny jsou charakteristické pouze pro jeho sloučeniny, zatímco kov sám o sobě vypadá jako stříbro, i když je v jeho jasu podřadnější. Takže množství světla odraženého tímto kovem je 80%, zatímco u stříbra je tento indikátor 95%. Přes toto, při výrobě technických zrcadel, rhodium je často používáno místo stříbra. Je to kvůli žáruvzdornosti platinoidu a jeho schopnosti pracovat se zvýšenou hustotou elektromagnetického záření, včetně infračerveného záření. Jinými slovy, rhodiová vrstva může trvat mnoho let, zatímco stříkání stříbra za podobných podmínek nebude trvat den.

Charakterizace kovu by byla neúplná bez uvedení její hodnoty. Cena čistého rhodia se neustále mění a závisí na ročním objemu výroby. V srpnu 2016 tedy trójská unce rhodia (31,1034768 g) stála asi 700 dolarů, ale v následujících letech cena prudce vzrostla. Na začátku roku 2020 činily náklady na 1 unci rhodiového baru 9 000 dolarů. Vysoká cena je způsobena tím, že kov nemá svůj vlastní minerál a je obsažen v nativní platině, niklu a měděné rudě, jakož i ve zlatých pískech jako společník.

Rhodium je pevný ušlechtilý stříbrný kov, který předčí svou „progenitorovou“ platinu v chemické odolnosti v mnoha korozivních prostředích. Elektronický vzorec jeho atomu je následující: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d10 4p 6 4d 8 5s 1. Kov se během varu dobře rozpouští v aqua regia (směs HC1 a HNO3), v koncentrovaném H2SO4 (při zahřívání) a v peroxidu vodíku. Teplota tání je 1964 ° C, teplota varu je 3697 ° C, hustota kovu při 20 ° C je 12,41 g / cm3. Rhodium patří do skupiny kovů vzácných zemin, v pevném stavu má stříbrnou barvu se studeným nádechem.

Rhodium je chemicky stabilní, v důsledku čehož velmi špatně reaguje s nekovy - výhradně po dosažení teploty červeného tepla. Pomalá oxidace kovu je možná pouze v základním stavu a pouze při 1000 ° C.

Důležitou vlastností kovu je jeho schopnost změnit odstín, což je zvláště cenné v klenotnictví. Když je tedy kalcinován při teplotě 800 ° C, je rhodium potaženo oxidovým filmem, který zmizí se zvýšením teploty na 1000 ° C. Zvláště oceňováno je černé rhodium, které je nezbytné při výrobě šperků nejkrásnějších konfigurací. Další vlastností kovu je jeho schopnost působit jako katalyzátor pro většinu chemických reakcí. Pomocí rozdrceného rhodiového prášku lze běžný vinný alkohol přeměnit na kyselinu octovou.

Roční celosvětová produkce rhodia je 30 tun. Takové malé objemy produkce jsou způsobeny nízkým obsahem prvku v zemském vnitřku a neexistencí vlastních minerálů. Hlavní ložiska kovů se nacházejí v Jihoafrické republice, která dodává na obecný trh 75 až 80% rhodia. Méně bohatá ložiska se nacházejí v Kanadě, Kolumbii a Rusku - v zemích s průměrnou koncentrací nativní platiny v zemském interiéru.

Kromě rafinace se za slibnou metodu těžby kovů považuje i extrakce stabilního izotopu z plutonia, uranu a thoria, které se v jaderné energii široce používají.Získání rhodia tímto způsobem může vyřešit problém vysoké poptávky a nedostatečných objemů těžených kovů v polích. Vzhledem k rozvinutému jadernému průmyslu a vysokému obsahu rhodia v jaderném palivu (až 400 g / t) lze problém nedostatku rhodia vyřešit a jaderná energie se stane hlavním dodavatelem tohoto kovu na světových trzích.

Rozsah rhodia je poměrně široký. Kov je žádán v mnoha oblastech chemického průmyslu a zpracování, kde se používá jako katalyzátor, strukturální surovina a šperky.

V této kapacitě se kov používá při chemických reakcích, z nichž nejčastější je výroba kyseliny octové z methylalkoholu. Používá se také k vytváření neutralizátorů filtrů určených pro práci s výfukovými plyny z automobilů. A slitiny rhodia a platiny jsou považovány za nejúčinnější katalyzátory při výrobě HNO3 oxidací amoniaku vzduchem a v této výrobě dosud nebyla nalezena žádná alternativa k rhodiu.

Rhodium je nepostradatelné při výrobě skleněných tekutých krystalů, pro jejichž výrobu berou slitinu s platinou. V tomto ohledu spotřeba kovů neustále roste úměrně růstu výroby moderních pomůcek. Rhodium se aktivně používá při výrobě technických zrcadel, reflektorů a dalších odrazných ploch, které budou použity v extrémních podmínkách a laserových instalacích.

Nelze zmínit platinové rhodiové kelímky používané pro pěstování drahých kamenů a krystalů s elektrooptickými vlastnostmi v laboratorních podmínkách. V kombinaci s iridiem nebo platinou se kov často používá k výrobě termočlánků nezbytných pro měření extrémních teplot (nad 2200 ° C). Je nemožné nezaznamenat roli kovu ve výrobním procesu laboratorních zkumavek a baněk používaných pro chemické experimenty. Vzhledem k tomu, že rhodium neinteraguje s téměř žádnými látkami, lze do těchto jídel nalít jakékoli kompozice.

Rhodium se široce používá při výrobě šperků a plní dvě funkce najednou - ochrannou a dekorativní. Například stříbro potažené tenkou vrstvou rhodia získává hluboký lesk, neztmavne a neoxiduje ve vzduchu, a kované zlato díky vysoké tvrdosti kovu (6 jednotek ve škole. Mohs) se stává odolnější a odolnější vůči opotřebení. Kromě toho je kov potřebný k výrobě bílého zlata, které je mezi milovníky šperků velmi oblíbené, a jeho oxidy se podílejí na tvorbě černého zlata - avantgardním trendem v módě drahých kovů.

Studený, ale zároveň hluboký a fascinující rhodiový lesk dokonale kombinuje s krychlovým zirkonem, zirkoniem, diamanty a vložkami z drahých kovů. Kromě toho se kov často používá jako ligatura při výrobě šperků z platiny a palladia. Výrobky potažené rhodiem nevyžadují pravidelné čištění a dlouhou dobu si zachovávají svůj původní lesk.

Kromě dekorativní funkce rhodium významně snižuje alergenitu bílého zlata, které při stálém kontaktu s pokožkou způsobuje zarudnutí a svědění. Vrstva tohoto kovu zabraňuje nepříjemným následkům nošení šperků, což je zvláště cenné pro lidi trpící kožními onemocněními. Nicméně, spolu s velkým množstvím výhod, stále existují nevýhody rhodia: ukládání rhodia vyžaduje pravidelnou aktualizaci a jeho samotná přítomnost výrazně zvyšuje cenu šperků.

Kromě uvažovaných aplikací se při výrobě mincí používá rhodium. V roce 2009 byly tedy na mincovně USA vydány první rhodiové mince, které nebyly použity jako platební prostředek, ale sloužily jako investiční předmět. O něco později (v roce 2014) však Národní banka Rwandy vydala první rhodiovou minci 10 rwandských franků, která se začala používat jako platební prostředek.

V sovětských dobách se věřilo, že mnoho rádiových komponent bylo vyrobeno z čistého rhodia. To však nebylo daleko od případu a kov byl používán pouze k zakrytí kontaktů konektorů. Bylo to nevhodné pro výrobu samotných dílů, protože byly křehké a příliš křehké. Ale jako povlak byl nezbytný kvůli jeho dobré odolnosti vůči korozi a vysokému koeficientu odrazu elektromagnetických paprsků. Rhodiované měly kontakty (jazýčkové spínače) typu RES-55 (A) v řadě RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 a RS 4569605.

Následující video řekne o tom, co je rhodiové zlato.