¿Qué es el rodio y dónde se usa?

El rodio es un metal precioso raro y es bien conocido por los amantes de la joyería. La pulverización con baño de rodio evita la aparición de arañazos y rasguños en productos preciosos, lo que ayuda a preservar el aspecto original durante mucho tiempo.

El rodio es un elemento químico N45 de la tabla periódica que pertenece a los metales nobles del grupo del platino. El elemento fue descubierto por el inglés William Hyde Wollaston en 1803 cuando trabajaba con una solución de platino. En él, un químico descubrió una sustancia en polvo de color rosa brillante, llamada rodio, que significa "rosa" en griego.

El rodio es uno de los metales más raros y caros, debido a la complejidad de su separación del platino a escala industrial. En la naturaleza, está presente en minerales que incluyen varios platinoides en su composición. Los expertos señalan que para obtener 1 kg de este metal, se requieren varias toneladas de platino nativo. Wollaston aisló el rodio de la siguiente manera: después de sintetizar la sal de hidrógeno-rodio de sodio, calcinó un polvo rojo rosado sobre una llama de hidrógeno durante mucho tiempo, dando como resultado solo unas pocas gotas de metal puro.

Más tarde, gracias a los esfuerzos del profesor Lebedinsky, se descubrió un nuevo método para aislar el rodio. - exposición a una solución de sales de platinoides en frío. Como resultado del enfriamiento, se formó un precipitado en solución, que estaba representado por compuestos de rodio e iridio. Este método se usa ampliamente en la industria química y todavía se usa. Hoy, utilizando la técnica de Lebedinsky, se liberan alrededor de 30 toneladas de metal puro anualmente.

En cuanto a la apariencia del rodio, los tonos rojo-rosa son característicos solo de sus compuestos, mientras que el metal en sí mismo parece plateado, aunque es inferior a él en brillo. Entonces la cantidad de luz reflejada por este metal es del 80%, mientras que para la plata este indicador es del 95%. A pesar de esto, en la fabricación de espejos técnicos, a menudo se usa rodio en lugar de plata. Esto se debe a la refractariedad del platinoide y su capacidad para trabajar con una mayor densidad de radiación electromagnética, incluida la infrarroja. En otras palabras, un recubrimiento de rodio puede durar muchos años, mientras que la pulverización de plata en condiciones similares no durará un día.

La caracterización del metal sería incompleta sin mencionar su valor. El precio del rodio puro cambia constantemente y depende del volumen anual de producción. Entonces, en agosto de 2016, una onza troy de rodio (31.1034768 g) costó alrededor de $ 700, pero en los años posteriores el precio aumentó bruscamente. A principios de 2020, el costo de una barra de rodio de una onza era de $ 9,000. El alto costo se debe al hecho de que el metal no tiene su propio mineral y está contenido en mineral de platino, níquel y cobre nativo, así como en arenas doradas como compañero.

El rodio es un metal de plata noble sólido que supera su platino "progenitor" en resistencia química en muchos ambientes corrosivos. La fórmula electrónica de su átomo es la siguiente: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. El metal se disuelve bien durante la ebullición en agua regia (una mezcla de HCl y HNO3), en concentrado de H2SO4 (cuando se calienta) y en peróxido de hidrógeno. El punto de fusión es 1964 ° C, el punto de ebullición es 3697 ° C, la densidad del metal a 20 ° C es 12.41 g / cm3. El rodio pertenece al grupo de metales de tierras raras, en estado sólido tiene un color plateado con un tinte frío.

El rodio es químicamente estable, por lo que reacciona muy mal con los no metales. - exclusivamente al alcanzar la temperatura del calor rojo. La oxidación lenta del metal solo es posible en el estado fundamental y solo a 1000 ° C.

Una cualidad importante del metal es su capacidad para cambiar su tono, que es especialmente valioso en joyería. Entonces, cuando se calcina a una temperatura de 800 ° C, el rodio se recubre con una película de óxido, que desaparece con un aumento de temperatura a 1000 ° C. El rodio negro es especialmente apreciado, lo cual es indispensable en la fabricación de joyas de las configuraciones más exquisitas. Otra propiedad del metal es su capacidad de actuar como catalizador para la mayoría de las reacciones químicas. Entonces, con la ayuda del polvo de rodio triturado, el alcohol de vino común se puede convertir en ácido acético.

La producción mundial anual de rodio es de 30 toneladas, por lo que estos pequeños volúmenes de producción se deben al bajo contenido del elemento en el interior de la tierra y a la ausencia de sus propios minerales. Los principales depósitos de metales se encuentran en la República de Sudáfrica, que suministra el 75-80% de rodio al mercado general. Los depósitos menos ricos se encuentran en Canadá, Colombia y Rusia, en países con una concentración promedio de platino nativo en el interior de la tierra.

Además de la refinación, la extracción de su isótopo estable del plutonio, el uranio y el torio, que se utilizan ampliamente en la energía nuclear, se considera un método prometedor para la extracción de metales.Obtener rodio de esta manera puede resolver el problema de la alta demanda y los volúmenes insuficientes de metal extraído en los campos. Teniendo en cuenta la industria nuclear desarrollada y el alto contenido de rodio en el combustible nuclear (hasta 400 g / t), se puede resolver el problema de la deficiencia de rodio, y la energía nuclear se convertirá en el principal proveedor de este metal para los mercados mundiales.

El alcance del rodio es bastante amplio. El metal tiene demanda en muchas áreas de la industria química y el procesamiento, donde se utiliza como catalizador, materia prima estructural y material de joyería.

En esta capacidad, el metal se usa en reacciones químicas, la más común de las cuales es la producción de ácido acético a partir de alcohol metílico. También se utiliza para crear filtros neutralizadores diseñados para trabajar con gases de escape de automóviles. Y las aleaciones de rodio-platino se consideran los catalizadores más efectivos en la producción de HNO3 mediante la oxidación de amoníaco por aire, y todavía no se ha encontrado ninguna alternativa al rodio en esta producción.

El rodio es indispensable en la fabricación de dispositivos de cristal líquido de vidrio, para cuya producción toman su aleación con platino. En este sentido, el consumo de metales está creciendo constantemente en proporción al crecimiento en la producción de aparatos modernos. El rodio se utiliza activamente en la fabricación de espejos técnicos, reflectores y otras superficies reflectantes que se utilizarán en condiciones extremas e instalaciones con láser.

No podemos dejar de mencionar los crisoles de platino-rodio utilizados para cultivar piedras preciosas y cristales con propiedades electroópticas en condiciones de laboratorio.. En combinación con iridio o platino, el metal se usa a menudo para la fabricación de termopares necesarios para medir temperaturas extremas (por encima de 2200 ° C). Es imposible no notar el papel del metal en el proceso de fabricación de tubos de ensayo de laboratorio y matraces utilizados para experimentos químicos. Debido al hecho de que el rodio no interactúa con casi ninguna sustancia, cualquier composición se puede verter en dichos platos.

El rodio es ampliamente utilizado en la fabricación de joyas, realizando dos funciones a la vez: protectora y decorativa. Por ejemplo plateado con una fina capa de rodio adquiere un brillo profundo, no se oscurece y no se oxida en el aire, y el oro forjado debido a la alta dureza del metal (6 unidades por escuela. Mohs) se vuelve más duradero y resistente al desgaste. Además, se necesita metal para producir oro blanco, que es muy popular entre los amantes de la joyería, y sus óxidos están involucrados en la creación de oro negro, una tendencia de vanguardia en la moda de los metales preciosos.

Frío, pero al mismo tiempo profundo y fascinante, el brillo del rodio combina perfectamente con circonitas cúbicas, circonios, diamantes e inserciones de metales preciosos. Además, el metal a menudo se usa como ligadura en la fabricación de joyas de platino y paladio. Los productos recubiertos de rodio no requieren una limpieza regular y conservan su brillo original durante mucho tiempo.

Además de la función decorativa, el rodio reduce significativamente la alergenicidad del oro blanco, que, con el contacto constante con la piel, causa enrojecimiento y picazón. Una capa de este metal evita las consecuencias desagradables de usar joyas, lo cual es especialmente valioso para las personas que padecen enfermedades de la piel. Sin embargo, junto con una gran cantidad de ventajas, todavía hay desventajas para el rodio: la deposición de rodio requiere una actualización periódica, y su sola presencia aumenta significativamente el precio de las joyas.

Además de las aplicaciones consideradas, el rodio se usa en la fabricación de monedas. Entonces, en 2009, las primeras monedas de rodio puro se emitieron en la Casa de la Moneda de EE. UU., Que no se utilizaron como medio de pago, sino que sirvieron como objeto de inversión. Sin embargo, un poco más tarde (en 2014), el Banco Nacional de Ruanda emitió la primera moneda de rodio de 10 francos ruandeses, que comenzó a usarse como medio de pago.

En la época soviética, se creía que muchos componentes de radio estaban hechos de rodio puro. Sin embargo, esto estaba lejos de ser el caso, y el metal se usaba solo para cubrir los contactos de los conectores. No era adecuado para la fabricación de las piezas en sí, ya que eran frágiles y lo suficientemente frágiles. Pero como recubrimiento, era indispensable, debido a su buena resistencia a la corrosión y un alto coeficiente de reflexión de los rayos electromagnéticos. El rodio tenía contactos (interruptores de láminas) del tipo RES-55 (A) en las series RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 y RS 4569605.

El siguiente video contará sobre qué es el oro de rodio.