A ródium egy ritka nemesfém, és az ékszer szerelmeseinek jól ismert. A ródiummal bevont permetezés megakadályozza a karcolások és karcolások megjelenését az értékes termékekben, elősegítve az eredeti megjelenés hosszú ideig történő megőrzését.
Mi ez?
A ródium a periódusos rendszerből származó N45 kémiai elem, amely a platinacsoport nemesfémeinek tartozik. Az elemet William Hyde Wollaston 1803-ban fedezte fel, amikor platinaoldattal dolgozott. Ebben egy vegyész felfedezte a ródiumnak nevezett fényes rózsaszínű poros anyagot, amely görögül azt jelenti: „rózsa”.
A ródium az egyik legritkább és legdrágább fémek, az ipari méretekben a platinnól történő elválasztás bonyolultsága miatt. A természetben az ásványokban jelen van, amelyek összetételében több platinot tartalmaznak. A szakértők megjegyzik, hogy 1 kg e fém előállításához több tonna natív platina szükséges. A Wollaston a következőképpen izolálta a ródiumot: miután a ródium nátrium-hidrogénben gazdag sóját szintetizálta, hosszú időn át rózsaszínű-vörös port hidrogénlángon kalcinált, így csak néhány csepp tiszta fém keletkezett.
Később, Lebedinsky professzor erőfeszítései révén, a ródium izolálásának új módszerét fedezték fel. - platinoid sók oldatának való kitettség hidegben. Hűtés eredményeként oldatban csapadék képződik, amelyet ródium- és irídiumvegyületek képviselnek. Ezt a módszert széles körben használják a vegyiparban és továbbra is használják. Manapság, a Lebedinsky technikával évente kb. 30 tonna tiszta fém szabadul fel.
A platina elválasztására és a legtisztább ródium előállítására irányuló eljárást finomításnak nevezték.
Ami a ródium megjelenését illeti, a vörös-rózsaszín árnyalatai csak a vegyületekre jellemzők, míg a fém maga ezüstnek tűnik, bár fényereje alacsonyabb. Például, a fém által visszavert fény mennyisége 80%, míg az ezüst esetében ez a mutató 95%. Ennek ellenére a műszaki tükrök gyártásában ródiumot gyakran használnak ezüst helyett. Ennek oka a platinoid refrakciós képessége és az a képessége, hogy megnövekedett elektromágneses sugárzással, beleértve az infravörös sugárzást is képes működni. Más szavakkal: a ródium bevonat sok évig tarthat, míg az ezüst permetezése hasonló körülmények között nem fog tartani egy nap.
A fém jellemzése hiányos lenne, ha megemlítenénk annak értékét. A tiszta ródium ára folyamatosan változik, és az éves termelési mennyiségétől függ. Tehát 2016 augusztusában egy trójai uncia ródium (31,1034768 g) körülbelül 700 dollárba került, de az azt követő években az ár meredeken emelkedett. 2020 elején egy uncia ródium bár ára 9000 dollár volt. A magas költségek annak a ténynek tudhatók be, hogy a fémnek nincs saját ásványa, és a natív platina-, nikkel- és rézércében, valamint társában az aranyhomokban található.
A legnagyobb ródiumtartalmat azonban az ozmoid irídium fajtában - a ródium nevianskite fajtában mutatják be, amely körülbelül 11,3% tiszta nemesfémet tartalmaz.
Összetétel és tulajdonságok
A ródium egy szilárd nemes ezüstfém, amely sok korrozív környezetben kémiai ellenállással meghaladja „elődjének” platinaját. Atomjának elektronikus képlete a következő: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. A fém forrás közben jól oldódik aqua regia-ban (sósav és HNO3 keveréke), H2SO4-koncentrátumban (hevítéskor) és hidrogén-peroxidban. Olvadáspont: 1964 ° C, forráspont: 3697 ° C, a fém sűrűsége 20 ° C-on 12,41 g / cm3. A ródium a ritkaföldfémek csoportjába tartozik, szilárd állapotban ezüst színű, hideg árnyalatú.
A ródium kémiailag stabil, ennek eredményeként nagyon gyengén reagál a nemfémekkel - kizárólag a vörös hő hőmérsékletének elérésekor. A fém lassú oxidálása csak alapállapotban és 1000 ° C-on lehetséges.
A 850-900 fokos hőmérsékleten történő hevítés során fellépő nagy rugalmasság miatt a fém vékony huzalré alakul, amelyből többszörös izzítás és hengerlés után a legvékonyabb fólia lesz.
A fém fontos tulajdonsága az árnyalata megváltoztatásának képessége, amely különösen értékes az ékszereknél. Tehát 800 ° C hőmérsékleten kalcinálva a ródiumot oxid-filmmel vonják be, amely a hőmérséklet 1000 ° C-ra emelkedésével eltűnik. Különösen értékelik a fekete ródiumot, amely nélkülözhetetlen a legfinomabb konfigurációjú ékszerek gyártásában. A fém másik tulajdonsága az, hogy katalizátorként szolgál a legtöbb kémiai reakcióhoz. Tehát a zúzott ródiumpor segítségével a rendes bor-alkohol ecetsavvá alakulhat.
Betétek és termelés
Az éves globális ródiumtermelés 30 tonna. Az ilyen kis termelésmennyiség a föld belső elemének alacsony tartalma és a saját ásványi anyagok hiánya. A fő fémlelőhelyek a Dél-afrikai Köztársaságban találhatók, amely a ródium 75-80% -át szállítja az általános piac számára. Kevésbé gazdag lerakódások találhatóak Kanadában, Kolumbiában és Oroszországban - azokban az országokban, ahol a natív platina átlagos koncentrációja a föld belsejében található.
A finomítás mellett stabil izotópjának extrahálását az atomenergiában széles körben alkalmazott plutóniumból, uránból és toriumból is a fémbányászat ígéretes módszerének tekintik.A ródium ilyen módon történő megszerzése megoldhatja a nagy igény és a mezőkben nem bányászott fémmennyiség problémáját. Figyelembe véve a fejlett atomenergiát és a magas ródiumtartalmat a nukleáris üzemanyagokban (legfeljebb 400 g / t), megoldható a ródium-hiány problémája, és az atomenergia lesz a fém fő szállítója a világpiacon.
Hol használják?
A ródium hatóköre meglehetősen széles. A fém a vegyipar és a feldolgozás sok területén igényel, ahol katalizátorként, szerkezeti alapanyagként és ékszerként használják.
katalizátor
Ebben a kapacitásban a fémet kémiai reakciókban használják, amelyek közül a leggyakoribb az ecetsav metil-alkoholból történő előállítása. Szűrőneutralizátorok készítésére is használják, amelyek célja a kipufogógáz-gázok kezelése. És a ródium-platina ötvözeteket tekintik a leghatékonyabb katalizátoroknak a HNO3 előállításában ammónia levegővel történő oxidációjával, és ebben a gyártásban még nem találtak alternatívát ródiumra.
Manapság a meglévő katalizátorok akár 81% -a rendelkezik ródium-bázissal.
Építőanyag
A ródium nélkülözhetetlen az üveg folyadékkristályos készülékek gyártásában, amelyek előállításához az ötvözetüket platinnal képezik. Ebben a tekintetben a fémfogyasztás folyamatosan növekszik a modern eszközök gyártásának növekedésével arányosan. A ródiumot aktívan használják műszaki tükrök, reflektorok és egyéb fényvisszaverő felületek gyártásához, amelyeket szélsőséges körülmények között és lézerberendezéseknél használnak.
Nem szabad megemlíteni a platina-ródium tégelyeket, amelyeket laboratóriumi körülmények között drágakövek és kristályok termesztésére használtak, elektroptikai tulajdonságokkal. Iridiummal vagy platinnal kombinálva a fém gyakran hőelemek gyártásához szükséges, amelyek a szélsőséges hőmérsékletek (2200 ° C feletti) méréséhez szükségesek. Meg kell jegyezni a fém szerepét a kémiai kísérletekhez használt laboratóriumi vizsgálati csövek és lombikok gyártási folyamatában. Mivel a ródium szinte semmilyen anyaggal nem lép kölcsönhatásba, bármilyen készítményt öntsünk az ilyen edényekbe.
jewelcrafting
A ródiumot széles körben használják az ékszerek gyártásában, két funkciót hajt végre egyszerre - védő és dekoratív. Például egy vékony ródiumréteggel bevont ezüst mély fényt ad, nem elsötétül és nem oxidálódik a levegőben, és a megmunkált arany a fém nagy keménysége miatt (6 egység iskolánként. Mohs) tartósabbá és tartósabbá válik. Ezenkívül fémre van szükség a fehér arany előállításához, amely nagyon népszerű az ékszer-szerelmesek körében, és oxidjai részt vesznek a fekete arany létrehozásában - ez egy avantgárd trend a nemesfémek divatjában.
Hideg, de ugyanakkor mély és hipnotizáló ródiumfény tökéletesen kombinálható cirkónia, cirkónium, gyémántok és nemesfém betétekkel. Ezenkívül a fém gyakran ligatúrája a platina és a palládium ékszerek gyártásában. A ródiummal bevont termékek nem igényelnek rendszeres tisztítást, és hosszú ideig megőrzik eredeti fényét.
A dekoratív funkción kívül a ródium jelentősen csökkenti a fehérarany allergén hatását, amely a bőrrel való állandó érintkezés esetén bőrpírot és viszketést okoz. Ennek a fémnek egy rétege megakadályozza az ékszer viselésének kellemetlen következményeit, ami különösen értékes a bőrbetegségekben szenvedők számára. Számos előnye mellett azonban a ródiumnak még vannak hátrányai: a ródium lerakódása időszakos frissítést igényel, jelenléte jelentősen növeli az ékszerek árát.
A megfontolt alkalmazásokon kívül ródiumot használnak az érmék gyártásában is. Tehát 2009-ben az amerikai tiszta pénzverdeben kibocsátották az első tiszta ródium érméket, amelyeket nem fizetési eszközként használták fel, hanem befektetési tárgyként szolgáltak. Kissé később (2014-ben) a Ruandai Nemzeti Bank azonban kiadta az első 10 római frank ródiumérmét, amelyet fizetési eszközként kezdtek használni.
Ennek a nemesfémnek egy másik alkalmazási területe a nukleáris ipar. A ródiumdetektorokat sikeresen használják a nukleáris reaktorok neutronfluxusának mérésére.
Milyen rádió alkatrészeket tartalmaz?
A szovjet időkben azt hitték, hogy sok rádió alkatrész tiszta ródiumból készül. Ez azonban messze nem volt az esetről, és a fém csak a csatlakozók érintkezőinek fedezésére szolgált. Nem volt megfelelő az alkatrészek gyártására, mivel törékenyek és túl törékenyek. Bevonatként azonban nélkülözhetetlen, mivel jó a korrózióállóság és nagy az elektromágneses sugarak visszaverődésének együtthatója. A ródiummal bevont RES-55 (A) típusú érintkezőkkel (reed kapcsolók) az RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 és RS 4569605 sorozatban vannak.
A következő videó beszámol arról, mi a ródium arany.
