Čo je ródium a kde sa používa?

Rhodium je vzácny vzácny kov a je známy milovníkom šperkov. Postrekovanie pomocou ródia zabraňuje vzniku škrabancov a odier na vzácnych výrobkoch, čo pomáha zachovať pôvodný vzhľad po dlhú dobu.

Rhodium je chemický prvok N45 z periodickej tabuľky patriaci k ušľachtilým kovom zo skupiny platiny. Prvok objavil Angličan William Hyde Wollaston v roku 1803 pri práci s platinovým riešením. Chemik v nej objavil jasne ružovú práškovú látku nazývanú ródium, čo v gréčtine znamená „ruže“.

Rhodium je jedným z najvzácnejších a najdrahších kovov, kvôli zložitosti jeho oddelenia od platiny v priemyselnom meradle. V prírode je prítomný v mineráloch, ktoré vo svojom zložení obsahujú niekoľko platinoidov. Odborníci poznamenávajú, že na získanie 1 kg tohto kovu je potrebných niekoľko ton prírodnej platiny. Wollaston izoloval ródium nasledovne: po syntéze sodíkovej hydrogén-ródiovej soli kalcinoval ružovočervený prášok na vodíkovom plameni po dlhú dobu, čo malo za následok iba niekoľko kvapiek čistého kovu.

Neskôr, vďaka úsiliu profesora Lebedinského, bola objavená nová metóda izolácie ródia. - vystavenie roztoku solí platinoidov v chlade. V dôsledku chladenia sa v roztoku vytvorila zrazenina, ktorá bola predstavovaná zlúčeninami ródia a irídia. Táto metóda je široko používaná v chemickom priemysle a stále sa používa. Dnes sa pomocou Lebedinského postupu ročne uvoľní okolo 30 ton čistého kovu.

Pokiaľ ide o vzhľad ródia, červeno-ružové odtiene sú charakteristické iba pre jeho zlúčeniny, zatiaľ čo samotný kov vyzerá ako striebro, aj keď je svetlejší ako jeho farba. napríklad, množstvo svetla odrážaného týmto kovom je 80%, zatiaľ čo u striebra je tento ukazovateľ 95%, Napriek tomu sa pri výrobe technických zrkadiel používa namiesto striebra často ródium. Je to kvôli žiaruvzdornosti platinoidu a jeho schopnosti pracovať so zvýšenou hustotou elektromagnetického žiarenia vrátane infračerveného žiarenia. Inými slovami, povlak z ródia môže trvať mnoho rokov, zatiaľ čo striekanie striebra za podobných podmienok nebude trvať deň.

Charakterizácia kovu by bola neúplná bez uvedenia jej hodnoty. Cena čistého ródia sa neustále mení a závisí od ročného objemu výroby. Takže v auguste 2016 trójska unca ródia (31,1034768 g) stála asi 700 dolárov, ale v nasledujúcich rokoch sa cena prudko zvýšila. Na začiatku roku 2020 boli náklady na jednu uncu ródiového baru 9 000 dolárov. Vysoká cena je spôsobená tým, že kov nemá svoj vlastný minerál a je obsiahnutý v prírodnej platinovej, niklovej a medenej rude, ako aj v zlatých pieskoch ako spoločník.

Rhodium je pevný ušľachtilý strieborný kov, ktorý prevyšuje svoju „progenitorovú“ platinu v chemickej odolnosti v mnohých korozívnych prostrediach. Elektronický vzorec jeho atómu je nasledujúci: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d10 4p 6 4d 8 5s 1. Kov sa dobre rozpúšťa počas varu v aqua regia (zmes HCl a HNO3), v koncentrovanom H2SO4 (keď je zahrievaný) a v peroxidu vodíka. Teplota topenia je 1964 ° C, teplota varu je 3697 ° C, hustota kovu pri 20 ° C je 12,41 g / cm3. Rhodium patrí do skupiny kovov vzácnych zemín, v pevnom stave má striebornú farbu so studeným odtieňom.

Rhodium je chemicky stabilné, v dôsledku čoho reaguje s nekovmi veľmi zle - výhradne po dosiahnutí teploty červeného tepla. Pomalá oxidácia kovu je možná iba v základnom stave a iba pri 1000 ° C.

Dôležitou kvalitou kovu je jeho schopnosť meniť odtieň, čo je obzvlášť cenné v šperkoch. Keď je kalcinovaný pri teplote 800 ° C, ródium je potiahnuté filmom oxidu, ktorý zmizne so zvýšením teploty na 1000 ° C. Obzvlášť oceňovaný je čierny ródium, ktoré je nevyhnutné pri výrobe šperkov najkvalitnejších konfigurácií. Ďalšou vlastnosťou kovu je jeho schopnosť pôsobiť ako katalyzátor pre väčšinu chemických reakcií. Takže pomocou drveného ródiového prášku možno bežný vínny alkohol premeniť na kyselinu octovú.

Ročná globálna produkcia ródia je 30 ton, takže také malé objemy výroby sú spôsobené nízkym obsahom prvku v zemskom interiéri a absenciou vlastných minerálov. Hlavné ložiská kovov sa nachádzajú v Juhoafrickej republike, ktorá dodáva na všeobecný trh 75 - 80% ródia. Menej bohaté ložiská sa nachádzajú v Kanade, Kolumbii a Rusku - v krajinách s priemernou koncentráciou natívnej platiny v zemskom interiéri.

Okrem rafinácie sa extrakcia jej stabilného izotopu z plutónia, uránu a tória, ktoré sa bežne používajú v jadrovej energii, považuje za sľubnú metódu ťažby kovov.Získanie ródia týmto spôsobom môže vyriešiť problém vysokého dopytu a nedostatočného množstva kovu ťaženého na poliach. Vzhľadom na rozvinutý jadrový priemysel a vysoký obsah ródia v jadrovom palive (do 400 g / t) je možné vyriešiť problém s nedostatkom ródia a jadrová energia sa stane hlavným dodávateľom tohto kovu na svetových trhoch.

Rozsah ródia je pomerne široký. O kov sa žiada v mnohých oblastiach chemického priemyslu a spracovania, kde sa používa ako katalyzátor, štrukturálna surovina a šperky.

V tejto kapacite sa kov používa pri chemických reakciách, z ktorých najbežnejšou je výroba kyseliny octovej z metylalkoholu. Používa sa tiež na vytváranie neutralizátorov filtrov určených na prácu s výfukovými plynmi z automobilov. A zliatiny ródia a platiny sa považujú za najúčinnejšie katalyzátory pri výrobe HNO3 oxidáciou amoniaku vzduchom a pri tejto výrobe sa zatiaľ nenašla žiadna alternatíva k ródiu.

Rhodium je nevyhnutné pri výrobe zariadení zo sklenených tekutých kryštálov, na výrobu ktorých berú zliatinu s platinou. V tomto ohľade spotreba kovov neustále rastie v pomere k rastu výroby moderných pomôcok. Rhodium sa aktívne používa pri výrobe technických zrkadiel, svetlometov a iných odrazových plôch, ktoré sa budú používať v extrémnych podmienkach a pri laserových inštaláciách.

Nie je možné spomenúť tégliky platiny a ródia používané na pestovanie drahých kameňov a kryštálov s elektrooptickými vlastnosťami v laboratórnych podmienkach., V kombinácii s irídiom alebo platinou sa kov často používa na výrobu termočlánkov potrebných na meranie extrémnych teplôt (nad 2200 ° C). Nie je možné si všimnúť úlohu kovu vo výrobnom procese laboratórnych skúmaviek a baniek používaných na chemické experimenty. Vzhľadom na to, že ródium nereaguje s takmer žiadnymi látkami, je možné do týchto jedál naliať akékoľvek kompozície.

Rhodium sa široko používa pri výrobe šperkov a vykonáva dve funkcie naraz - ochranné a dekoratívne. Napríklad striebro potiahnuté tenkou vrstvou ródia získa hlboký lesk, nestmavne a neoxiduje na vzduchu, a kované zlato sa vďaka vysokej tvrdosti kovu (6 jednotiek na školu. Mohs) stáva odolnejším a odolnejším proti opotrebeniu. Okrem toho je na výrobu bieleho zlata potrebný kov, ktorý je medzi milovníkmi šperkov veľmi obľúbený, a jeho oxidy sa podieľajú na tvorbe čierneho zlata - avantgardného trendu v móde drahých kovov.

Chladný, ale zároveň hlboký a fascinujúci rhodiový lesk dokonale kombinuje s kubickým zirkónom, zirkónom, diamantmi a vložkami z drahých kovov. Okrem toho sa kov často používa ako ligatúra pri výrobe šperkov z platiny a paládia. Výrobky potiahnuté ródiom nevyžadujú pravidelné čistenie a dlho si zachovávajú svoj pôvodný lesk.

Okrem dekoratívnej funkcie ródium významne znižuje alergenicitu bieleho zlata, ktoré pri stálom kontakte s pokožkou spôsobuje začervenanie a svrbenie. Vrstva tohto kovu zabraňuje nepríjemným následkom nosenia šperkov, čo je obzvlášť cenné pre ľudí trpiacich kožnými chorobami. Spolu s veľkým počtom výhod však stále existujú nevýhody pre ródium: Ukladanie ródia si vyžaduje pravidelnú aktualizáciu a jeho prítomnosť výrazne zvyšuje cenu šperkov.

Okrem uvažovaných aplikácií sa pri výrobe mincí používa aj ródium. V roku 2009 boli teda na mincovni USA vydané prvé čisté rhodiové mince, ktoré sa nepoužívali ako platobné prostriedky, ale slúžili ako investičný predmet. O niečo neskôr (v roku 2014) však Národná banka Rwandy vydala prvú rhodiovú mincu 10 rwandských frankov, ktorá sa začala používať ako platobný prostriedok.

V sovietskych časoch sa verilo, že veľa rádiových komponentov bolo vyrobených z čistého ródia. To však nebolo zďaleka prípad a kov sa používal iba na zakrytie kontaktov konektorov. Nebolo vhodné na výrobu samotných dielov, pretože boli krehké a príliš krehké. Ale ako povlak bol nevyhnutný kvôli svojej dobrej odolnosti proti korózii a vysokému koeficientu odrazu elektromagnetických lúčov. Potiahnuté ródiom mali kontakty (jazýčkové spínače) typu RES-55 (A) v sérii RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 a RS 4569605.

Nasledujúce video povie, čo je ródiové zlato.