Rhodium je rijedak dragocjeni metal i dobro je poznat ljubiteljima nakita. Rhodium-pozlaćeno prskanje sprečava pojavu ogrebotina i mrlja na dragocjenim proizvodima, pomažući dugoročno očuvati prvobitni izgled.
Što je ovo
Rodij je kemijski element N45 iz periodične tablice koji pripada plemenitim metalima platinske skupine. Element je otkrio Englez William Hyde Wollaston 1803. godine radeći s platinastom otopinom. U njemu je kemičar otkrio jarko ružičastu praškastu supstancu, nazvanu rodijum, što na grčkom znači "ruža".
Rodij je jedan od najrjeđih i najskupljih metala, zbog složenosti njegovog odvajanja od platine u industrijskim razmjerima. U prirodi je prisutan u mineralima koji u svom sastavu uključuju nekoliko platinoida. Stručnjaci napominju da je za dobivanje 1 kg ovog metala potrebno nekoliko tona nativne platine. Wollaston je izolirao rodij kako slijedi: nakon što je sintetizirao natrijum-vodikovu sol rodija, kalcinirao je ružičasto-crveni prah iznad vodikovog plamena, što je rezultiralo samo nekoliko kapi čistog metala.
Kasnije, naporima profesora Lebedinskog, otkrivena je nova metoda izoliranja rodija. - izloženost otopini soli platinoida na hladnom. Kao rezultat hlađenja, u otopini se stvorio talog, koji je predstavljen rodijevim i iridijevim spojevima. Ova metoda se široko koristi u kemijskoj industriji i još uvijek se koristi. Danas se pomoću Lebedinske tehnike godišnje otpusti oko 30 tona čistog metala.
Postupak, usmjeren na odvajanje platine i dobivanje najčišćeg rodija, nazvao se rafiniranje.
Što se tiče pojava rodija, crveno-ružičaste nijanse karakteristične su samo za njegove spojeve, dok sam metal izgleda kao srebro, iako mu je niži u svjetlini. Na primjer, količina svjetla koju ovaj metal reflektira je 80%, dok je za srebro taj pokazatelj 95%, Unatoč tome, u proizvodnji tehničkih ogledala, rodij se često koristi umjesto srebra. To je zbog vatrostalnosti platinoida i njegove sposobnosti da djeluje s povećanom gustoćom elektromagnetskog zračenja, uključujući i infracrveno. Drugim riječima, rodijski premaz može trajati dugi niz godina, dok prskanje srebra u sličnim uvjetima neće trajati jedan dan.
Karakterizacija metala bila bi nepotpuna bez spominjanja njegove vrijednosti. Cijena čistog rodija stalno se mijenja i ovisi o godišnjem volumenu proizvodnje. Dakle, u kolovozu 2016. trojna unca rodija (31.1034768 g) koštala je oko 700 dolara, ali u kasnijim godinama cijena se naglo povećala. Početkom 2020. godine, cijena rodija za jedan uncu koštala je 9.000 dolara. Visoki troškovi nastaju zbog činjenice da metal nema vlastiti mineral, a sadrži ga matična ruda platine, nikla i bakra, kao i zlatni pijesak kao pratitelj.
No, najveći sadržaj rodija zabilježen je u sorti osmoidne iridije - rodium nevianskite, koja uključuje oko 11,3% čistog plemenitog metala.
Sastav i svojstva
Rodij je čvrst plemeniti metal srebra koji u kemijskoj otpornosti u mnogim korozivnim okruženjima nadmašuje svoju "izvornu" platinu. Elektronska formula njegovog atoma je sljedeća: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. Metal se dobro otapa tijekom vrenja u aqua regia (mješavina HCl i HNO3), u koncentraciji H2SO4 (pri zagrijavanju) i u vodikovom peroksidu. Talište je 1964 ° C, vrelište 3697 ° C, gustoća metala na 20 ° C je 12,41 g / cm3. Rodij spada u skupinu rijetkozemnih metala, u čvrstom je stanju srebrne boje s hladnim tonom.
Rodij je kemijski stabilan, zbog čega vrlo slabo reagira s nemetalima - isključivo nakon postizanja temperature crvene topline. Slaba oksidacija metala moguća je samo u stanju tla i samo pri 1000 ° C.
Zbog velike duktilnosti koja nastaje pri zagrijavanju na 850-900 stupnjeva, metal se pretvara u tanku žicu iz koje se, nakon nekoliko žarenja i valjanja, dobiva najtanja folija.
Važna kvaliteta metala je njegova sposobnost mijenjanja nijansi, što je posebno dragocjeno u nakitu. Dakle, kad je kalciniran na temperaturi od 800 ° C, rodij je obložen oksidnim filmom, koji nestaje s porastom temperature na 1000 ° C. Posebno se cijeni crni rodium, koji je nezamjenjiv u izradi nakita najljepših konfiguracija. Drugo svojstvo metala je njegova sposobnost da djeluje kao katalizator za većinu kemijskih reakcija. Dakle, uz pomoć zdrobljenog rodijevog praha, obični vinski alkohol može se pretvoriti u octenu kiselinu.
Deponi i proizvodnja
Godišnja globalna proizvodnja rodija je 30 tona, a takva mala količina proizvodnje rezultat je niskog sadržaja elementa u zemljinoj unutrašnjosti i nedostatka vlastitih minerala. Glavna ležišta metala nalaze se u Južnoafričkoj Republici koja isporučuje 75-80% rodija na opće tržište. Manje bogata ležišta nalaze se u Kanadi, Kolumbiji i Rusiji - u zemljama s prosječnom koncentracijom nativne platine u zemljinoj unutrašnjosti.
Osim rafiniranja, ekstrakcija njegovog stabilnog izotopa iz plutonija, urana i torija, koji se široko koriste u nuklearnoj energiji, smatra se obećavajućom metodom kopanja metala.Dobivanjem rodija na ovaj način može se riješiti problem velike potražnje i nedovoljne količine metala iskopanog u poljima. Uzimajući u obzir razvijenu nuklearnu industriju i visok sadržaj rodija u nuklearnom gorivu (do 400 g / t), problem nedostatka rodija može se riješiti, a nuklearna energija će postati glavni dobavljač ovog metala na svjetska tržišta.
Gdje se koristi?
Opseg rodija prilično je širok. Metal je potražen u mnogim područjima kemijske industrije i prerade, gdje se koristi kao katalizator, strukturalna sirovina i nakit.
katalizator
U tom svojstvu metal se koristi u kemijskim reakcijama, od kojih je najčešća proizvodnja octene kiseline iz metilnog alkohola. Također se koristi za stvaranje neutralizatora filtera dizajniranih za rad s ispušnim automobilskim plinovima. I rodije-platina-legure smatraju se najučinkovitijim katalizatorima u proizvodnji HNO3 oksidacijom amonijaka zrakom, a alternativa rodijumu još nije pronađena u ovoj proizvodnji.
Danas čak 81% postojećih katalizatora ima rodijsku bazu.
Građevinski materijal
Rodij je nezamjenjiv u proizvodnji staklenih uređaja s tekućim kristalima, za proizvodnju kojih svoju leguru uzimaju platina. U tom pogledu potrošnja metala neprestano raste srazmjerno rastu proizvodnje modernih naprava. Rhodium se aktivno koristi u proizvodnji tehničkih ogledala, reflektora i ostalih reflektirajućih površina koje će se koristiti u ekstremnim uvjetima i laserskim instalacijama.
Ne mogu se spomenuti platino-rodijski lonci koji se koriste u uzgoju dragog kamenja i kristala s elektrooptičkim svojstvima u laboratorijskim uvjetima, U kombinaciji s iridijem ili platinom, metal se često koristi za proizvodnju termoelemenata potrebnih za mjerenje ekstremnih temperatura (iznad 2200 ° C). Nemoguće je ne primijetiti ulogu metala u procesu proizvodnje laboratorijskih epruveta i tikvica koje se koriste za kemijske eksperimente. Zbog činjenice da rodijum ne djeluje gotovo s bilo kojim tvarima, u takve se posude može sipati bilo koji sastav.
jewelcrafting
Rhodium se široko koristi u proizvodnji nakita, obavljajući istovremeno dvije funkcije - zaštitnu i dekorativnu. Na primjer srebro prekriveno tankim slojem rodijuma stječe dubok sjaj, ne potamnjuje i ne oksidira na zraku, i kovano zlato zbog velike tvrdoće metala (6 jedinica po školi. Mohs) postaje trajnije i otpornije na habanje. Osim toga, metal je potreban za proizvodnju bijelog zlata koje je vrlo popularno među ljubiteljima nakita, a njegovi oksidi sudjeluju u stvaranju crnog zlata - avangardnom trendu u modi plemenitih metala.
Hladan, ali istovremeno dubok i očaravajući rodijem sjaj savršeno se kombinira s kubičnim cirkonijima, cirkonijem, dijamantima i umetcima od plemenitih metala. Osim toga, metal se često koristi kao ligatura u proizvodnji nakita od platine i paladija. Proizvodi obloženi rodijumom ne zahtijevaju redovito čišćenje i zadržavaju svoj izvorni sjaj dulje vrijeme.
Pored dekorativne funkcije, rodium značajno smanjuje alergičnost bijelog zlata koje, uz stalni kontakt s kožom, izaziva crvenilo i svrbež. Sloj ovog metala sprječava neugodne posljedice nošenja nakita, što je posebno vrijedno za ljude koji pate od kožnih bolesti. Međutim, uz veliki broj prednosti, postoje i nedostaci rodija: za odlaganje rodija potrebno je periodično ažuriranje, a sama prisutnost značajno povećava cijenu nakita.
Osim razmatranih primjena, rodij se koristi u proizvodnji kovanica. Tako su 2009. godine u američkoj kovnici izdane prve čiste rodijske kovanice, koje se nisu koristile kao sredstvo plaćanja, već su služile kao predmet ulaganja. Međutim, malo kasnije (2014.), Nacionalna banka Ruande izdala je prvu rodijsku kovanicu od 10 ruandijskih franaka, koja se počela koristiti kao sredstvo plaćanja.
Drugo područje primjene ovog plemenitog metala je nuklearna industrija. Rodijenski detektori uspješno se koriste kao mjerni instrumenti za protok neutrona u nuklearnim reaktorima.
Koje radio komponente sadrži?
U sovjetska vremena vjerovalo se da su mnoge radio komponente izrađene od čistog rodija. Međutim, to još nije bilo slučaj, a metal se koristio samo za pokrivanje kontakata priključaka. Neprikladna je za izradu samih dijelova, jer su bili dovoljno krhki i pretjerano krhki. No, kao premaz, bio je neophodan zbog dobre otpornosti na koroziju i visokog koeficijenta refleksije elektromagnetskih zraka. Rhodijska ploča imala je kontakte (trske releji) tipa RES-55 (A) u seriji RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 i RS 4569605.
Sljedeći video će govoriti o rodijevu zlatu.
