Ce este rodiul și unde se folosește?

Rodiul este un metal rar prețios și este bine cunoscut iubitorilor de bijuterii. Pulverizarea placută cu rodiu previne apariția zgârieturilor și a scufundărilor pe produsele prețioase, contribuind la păstrarea aspectului inițial mult timp.

Rodiul este un element chimic N45 din tabelul periodic aparținând metalelor nobile din grupul de platină. Elementul a fost descoperit de englezul William Hyde Wollaston în 1803 când lucra cu o soluție de platină. În ea, un chimist a descoperit o substanță pudră roz strălucitoare, numită rodiu, care înseamnă „trandafir” în limba greacă.

Rodiul este unul dintre cele mai rare și mai scumpe metale, datorită complexității separării sale de platină la scară industrială. În natură, este prezent în mineralele care includ mai multe platinoide în compoziția lor. Experții rețin că pentru a obține 1 kg din acest metal, sunt necesare câteva tone de platină nativă. Wollaston a izolat rodiu după cum urmează: după sintetizarea sării bogate în sodiu-hidrogen din rodiu, a calcinat o pulbere roșie-roșie peste o flacără de hidrogen pentru o lungă perioadă de timp, rezultând doar câteva picături de metal pur.

Mai târziu, prin eforturile profesorului Lebedinsky, a fost descoperită o nouă metodă de izolare a rodiului. - expunerea la o soluție de săruri de platinoizi la rece. Ca urmare a răcirii, s-a format un precipitat în soluție, care a fost reprezentat de compuși de rodiu și iridiu. Această metodă este utilizată pe scară largă în industria chimică și este încă utilizată. Astăzi, folosind tehnica Lebedinsky, sunt eliberate anual aproximativ 30 de tone de metal pur.

În ceea ce privește apariția rodiului, nuanțele roșu-roz sunt caracteristice numai compușilor săi, în timp ce metalul în sine arată ca argintul, deși este inferior acestuia în luminozitate. De exemplu, cantitatea de lumină reflectată de acest metal este de 80%, în timp ce pentru argint acest indicator este de 95%. În ciuda acestui fapt, la fabricarea oglinzilor tehnice, rodiul este adesea folosit în locul argintului. Acest lucru se datorează refractarității platinoidului și capacității sale de a lucra cu o densitate crescută de radiații electromagnetice, inclusiv în infraroșu. Cu alte cuvinte, o acoperire cu rodiu poate dura mulți ani, în timp ce pulverizarea argintului în condiții similare nu va dura o zi.

Caracterizarea metalului ar fi incompletă fără a menționa valoarea acestuia. Prețul rodiului pur este în continuă schimbare și depinde de volumul anual de producție. Așadar, în august 2016, o uncie troi de rodiu (31.1034768 g) a costat aproximativ 700 USD, dar în anii următori prețul a crescut brusc. La începutul anului 2020, costul unei bare de rodiu cu o uncie a fost de 9.000 de dolari. Costul ridicat se datorează faptului că metalul nu are propriul său mineral și este conținut în minereu nativi de platină, nichel și cupru, precum și în nisipuri de aur ca însoțitor.

Rodiul este un metal solid nobil din argint, care își depășește platina „progenitor” în rezistența chimică în multe medii corozive. Formula electronică a atomului său este următoarea: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. Metalul se dizolvă bine în timpul fierberii în aqua regia (un amestec de HCl și HNO3), în concentrat de H2SO4 (când este încălzit) și în peroxid de hidrogen. Punctul de topire este 1964 ° C, punctul de fierbere este de 3697 ° C, densitatea metalului la 20 ° C este de 12,41 g / cm3. Rodiul aparține grupului de metale rare, în stare solidă, are o culoare argintie, cu o nuanță rece.

Rodiul este stabil din punct de vedere chimic, în urma căruia reacționează foarte slab cu nemetalele - exclusiv la atingerea temperaturii căldurii roșii. Oxidarea lentă a metalului este posibilă numai în stare solă și numai la 1000 ° C.

O calitate importantă a metalului este capacitatea sa de a-și schimba nuanța, care este deosebit de valoroasă în bijuterii. Deci, atunci când este calcinat la o temperatură de 800 ° C, rodiul este acoperit cu o peliculă de oxid, care dispare cu o creștere a temperaturii până la 1000 ° C. Rodiul negru este apreciat în special, ceea ce este indispensabil la fabricarea de bijuterii din cele mai rafinate configurații. O altă proprietate a metalului este capacitatea sa de a acționa ca un catalizator pentru majoritatea reacțiilor chimice. Deci, cu ajutorul pudrei de rodiu strivit, alcoolul obișnuit de vin poate fi transformat în acid acetic.

Producția anuală anuală de rodiu este de 30 de tone. Astfel de volume mici de producție se datorează conținutului scăzut de element din interiorul pământului și absenței de minerale proprii. Principalele zăcăminte metalice sunt situate în Republica Africa de Sud, care furnizează 75-80% din rodiu pieței generale. Depozitele mai puțin bogate sunt localizate în Canada, Columbia și Rusia - în țările cu o concentrație medie de platină nativă în interiorul pământului.

Pe lângă rafinare, extracția izotopului său stabil din plutoniu, uraniu și toriu, care sunt utilizate pe scară largă în energia nucleară, este considerată a fi o metodă promițătoare de exploatare a metalelor.Obținerea de rodiu în acest fel poate rezolva problema cererii mari și a volumelor insuficiente de metal extras în câmpuri. Ținând cont de industria nucleară dezvoltată și de conținutul ridicat de rodiu în combustibil nuclear (până la 400 g / t), problema deficienței de rodiu poate fi rezolvată, iar energia nucleară va deveni principalul furnizor al acestui metal pe piețele mondiale.

Domeniul de aplicare al rodiului este destul de larg. Metalul este la cerere în multe domenii ale industriei și procesării chimice, unde este utilizat ca catalizator, materie primă structurală și material de bijuterii.

În această calitate, metalul este utilizat în reacții chimice, dintre care cea mai frecventă este producția de acid acetic din alcoolul metilic. De asemenea, este utilizat pentru a crea neutralizatoare de filtru concepute să funcționeze cu gazele auto de evacuare. Iar aliajele de rodiu-platină sunt considerate catalizatorii cei mai eficienți în producerea de HNO3 prin oxidarea amoniacului în aer și nu s-a găsit încă o alternativă la rodiu în această producție.

Rodiul este indispensabil în fabricarea dispozitivelor cu cristale lichide din sticlă, pentru a căror producție își iau aliajul cu platină. În acest sens, consumul de metale este în continuă creștere proporțional cu creșterea producției de dispozitive moderne. Rodiul este utilizat în mod activ la fabricarea oglinzilor tehnice, a corpurilor de căutare și a altor suprafețe reflectorizante care vor fi utilizate în condiții extreme și instalații cu laser.

Este imposibil să nu menționăm creuzetele de platină-rodiu utilizate pentru cultivarea pietrelor prețioase și a cristalelor cu proprietăți electro-optice în condiții de laborator. În combinație cu iridiu sau platină, metalul este adesea utilizat pentru fabricarea de termocuple necesare pentru măsurarea temperaturilor extreme (peste 2200 ° C). Este imposibil de remarcat rolul metalului în procesul de fabricație a epruvetelor de laborator și a balonelor utilizate pentru experimente chimice. Datorită faptului că rodiul nu interacționează cu aproape nicio substanță, orice compoziție poate fi turnată în astfel de vase.

Rodiul este utilizat pe scară largă la fabricarea bijuteriilor, îndeplinind două funcții simultan - de protecție și decorativ. De exemplu argintul acoperit cu un strat subțire de rodiu capătă o strălucire profundă, nu se întunecă și nu se oxidează în aer, iar aurul forjat datorită durității mari a metalului (6 unități pe școală. Mohs) devine mai durabil și rezistent la uzură. În plus, este nevoie de metal pentru a produce aur alb, care este foarte popular în rândul iubitorilor de bijuterii, iar oxizii săi sunt implicați în crearea aurului negru - o tendință avangardistă în moda metalelor prețioase.

Strălucirea de rodiu rece, dar în același timp profundă și vrăjitoare se combină perfect cu zirconii cubice, zirconiu, diamante și inserții din metale prețioase. În plus, metalul este adesea folosit ca ligatură la fabricarea bijuteriilor de platină și paladiu. Produsele acoperite cu rodiu nu necesită curățare regulată și își păstrează strălucirea inițială pentru o lungă perioadă de timp.

Pe lângă funcția decorativă, rodiul reduce semnificativ alergenitatea aurului alb, care, cu un contact constant cu pielea, provoacă roșeață și mâncărime. Un strat din acest metal previne consecințele neplăcute ale purtării de bijuterii, care este deosebit de valoroasă pentru persoanele care suferă de boli de piele. Cu toate acestea, împreună cu un număr mare de avantaje, există încă dezavantaje la rodiu: depunerea de rodiu necesită actualizare periodică, iar prezența acestuia crește semnificativ prețul bijuteriilor.

Pe lângă aplicațiile luate în considerare, rodiul este utilizat la fabricarea monedelor. Așadar, în 2009, primele monede pure de rodiu au fost emise la Monetăria SUA, care nu au fost folosite ca mijloc de plată, ci au servit ca obiect de investiție. Cu toate acestea, puțin mai târziu (în 2014), Banca Națională din Rwanda a emis prima monedă de rodiu de 10 franci ruandezi, care a început să fie utilizată ca mijloc de plată.

În vremurile sovietice, se credea că multe componente radio erau făcute din rodiu pur. Cu toate acestea, acest lucru a fost departe de caz, iar metalul a fost folosit doar pentru a acoperi contactele conectorilor. Era inadecvat pentru fabricarea pieselor în sine, deoarece acestea erau destul de fragile și suficient de fragile. Dar, ca acoperire, a fost indispensabil, datorită rezistenței sale bune la coroziune și a unui coeficient ridicat de reflectare a razelor electromagnetice. Placile de rodiu au avut contacte (întrerupătoare cu stuf) de tipul RES-55 (A) din seria RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 și RS 4569605.

Următorul videoclip va spune despre ce este aurul cu rodiu.