โรเดียมคืออะไรและใช้ที่ไหน

โรเดียมเป็นโลหะมีค่าหายากและเป็นที่รู้จักกันดีในหมู่คนรักเครื่องประดับ การพ่นเคลือบโรเดียมป้องกันการปรากฏตัวของรอยขีดข่วนและรอยขีดข่วนบนผลิตภัณฑ์ที่มีค่าช่วยรักษาลักษณะเดิมเป็นเวลานาน

โรเดียมเป็นองค์ประกอบทางเคมี N45 จากตารางธาตุที่เป็นของโลหะมีตระกูลของกลุ่มแพลตตินัม องค์ประกอบถูกค้นพบโดยวิลเลียมไฮด์วอลลาสตันอังกฤษในปี 1803 เมื่อทำงานกับสารละลายแพลทินัม ในนั้นนักเคมีค้นพบสารสีชมพูสดใสที่เรียกว่าโรเดียมซึ่งแปลว่า "กุหลาบ" ในภาษากรีก

โรเดียมเป็นหนึ่งในโลหะที่หายากและแพงที่สุด เนื่องจากความซับซ้อนของการแยกออกจากแพลตตินัมในระดับอุตสาหกรรม ตามธรรมชาติแล้วมันมีอยู่ในแร่ธาตุที่มีหลายเพลตินอยด์ในองค์ประกอบ ผู้เชี่ยวชาญทราบว่าการได้รับโลหะนี้ 1 กิโลกรัมจำเป็นต้องมีแพลตตินัมดั้งเดิมหลายตัน โรเดียมที่แยกได้ Wollaston ดังต่อไปนี้: หลังจากสังเคราะห์เกลือโรเดียมที่อุดมด้วยโซเดียมของโรเดียมแล้วมันจะเผาผงสีชมพูสีแดงเหนือเปลวไฟไฮโดรเจนเป็นเวลานานส่งผลให้โลหะบริสุทธิ์เพียงไม่กี่หยด

ต่อมาจากความพยายามของศาสตราจารย์ Lebedinsky ค้นพบวิธีการใหม่ในการแยกโรเดียม - สัมผัสกับสารละลายเกลือของเพลทตินอยด์ในเย็น จากการระบายความร้อนทำให้เกิดการตกตะกอนในสารละลายซึ่งแสดงโดยสารประกอบโรเดียมและอิริเดียม วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีและยังคงใช้ วันนี้ด้วยการใช้เทคนิค Lebedinsky โลหะบริสุทธิ์ประมาณ 30 ตันจะออกทุกปี

สำหรับการปรากฏตัวของโรเดียมเฉดสีแดงสีชมพูเป็นลักษณะเฉพาะของสารประกอบในขณะที่ตัวโลหะเองดูเหมือนเงินแม้ว่ามันจะด้อยกว่าในความสว่าง ยกตัวอย่างเช่น ปริมาณของแสงที่สะท้อนจากโลหะนี้คือ 80% ในขณะที่สำหรับเงินตัวบ่งชี้นี้เป็น 95%. อย่างไรก็ตามในการผลิตกระจกเทคนิคโรเดียมมักใช้แทนเงิน นี่คือสาเหตุของการหักเหของ platinoid และความสามารถในการทำงานกับความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ารวมถึงอินฟราเรด กล่าวอีกนัยหนึ่งการเคลือบโรเดียมสามารถคงอยู่ได้นานหลายปีในขณะที่การพ่นสีเงินภายใต้เงื่อนไขที่คล้ายคลึงกันจะไม่เกิดขึ้นวัน

ลักษณะของโลหะจะไม่สมบูรณ์โดยไม่ต้องพูดถึงคุณค่าของมัน ราคาของโรเดียมบริสุทธิ์มีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาและขึ้นอยู่กับปริมาณการผลิตประจำปี ดังนั้นในเดือนสิงหาคม 2559 โรเดียมทรอยออนซ์ (31.1034768 กรัม) มีราคาประมาณ $ 700 แต่ในปีต่อ ๆ มาราคาจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ในต้นปี 2563 ราคาของแท่งโรเดียมหนึ่งออนซ์เท่ากับ $ 9,000 ค่าใช้จ่ายสูงนั้นเกิดจากความจริงที่ว่าโลหะไม่มีแร่ธาตุของตัวเองและมีอยู่ในแร่แพลตตินัม, นิกเกิลและทองแดงเช่นเดียวกับแซนด์ทองคำในฐานะสหาย

โรเดียมเป็นโลหะเงินที่มีเกียรติสูงซึ่งเกินกว่า“ ต้นกำเนิด” ของมันในการทนต่อสารเคมีในสภาพแวดล้อมที่กัดกร่อนหลาย สูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมมีดังนี้: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5 วินาที 1 โลหะละลายได้ดีในระหว่างการต้มในน้ำกัดทอง (ส่วนผสมของ HCl และ HNO3) ในสมาธิ H2SO4 (เมื่อถูกความร้อน) และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ จุดหลอมเหลวคือ 1964 ° C จุดเดือดคือ 3697 ° C ความหนาแน่นของโลหะที่ 20 ° C คือ 12.41 g / cm3 โรเดียมอยู่ในกลุ่มโลหะหายากในสถานะของแข็งมีสีเงินและสีเย็น

โรเดียมมีความเสถียรทางเคมีอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาที่ไม่ดีกับโลหะที่ไม่ใช่โลหะ - เฉพาะเมื่อถึงอุณหภูมิความร้อนแดง ออกซิเดชันช้าของโลหะเป็นไปได้เฉพาะในสถานะพื้นดินและที่อุณหภูมิ 1000 ° C เท่านั้น

คุณภาพของโลหะที่สำคัญคือความสามารถในการเปลี่ยนสีซึ่งมีค่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องประดับ ดังนั้นเมื่อเผาที่อุณหภูมิ 800 ° C โรเดียมจะถูกเคลือบด้วยฟิล์มออกไซด์ซึ่งจะหายไปเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นเป็น 1,000 องศาเซลเซียส โรเดียมดำเป็นที่นิยมอย่างยิ่งซึ่งเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการผลิตเครื่องประดับที่มีความประณีตที่สุด คุณสมบัติของโลหะก็คือความสามารถในการทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่ ดังนั้นด้วยความช่วยเหลือของผงโรเดียมบด, แอลกอฮอล์ไวน์ธรรมดาสามารถเปลี่ยนเป็นกรดอะซิติก

การผลิตโรเดียมทั่วโลกปีละ 30 ตันปริมาณการผลิตขนาดเล็กดังกล่าวเกิดขึ้นเนื่องจากองค์ประกอบในการตกแต่งภายในของโลกอยู่ในระดับต่ำและไม่มีแร่ธาตุของตัวเอง เงินฝากโลหะหลักตั้งอยู่ในสาธารณรัฐแอฟริกาใต้ซึ่งส่งโรเดียม 75-80% สู่ตลาดทั่วไป เงินฝากที่ร่ำรวยน้อยกว่าตั้งอยู่ในแคนาดาโคลัมเบียและรัสเซีย - ในประเทศที่มีความเข้มข้นของแพลตตินัมโดยเฉลี่ยในการตกแต่งภายในของโลก

นอกเหนือจากการกลั่นการสกัดไอโซโทปเสถียรจากพลูโทเนียมยูเรเนียมและทอเรียมซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในพลังงานนิวเคลียร์ถือว่าเป็นวิธีการทำเหมืองโลหะที่มีแนวโน้มการได้รับโรเดียมในลักษณะนี้สามารถแก้ปัญหาความต้องการสูงและปริมาณโลหะที่ขุดได้ไม่เพียงพอในทุ่งนา เมื่อพิจารณาจากอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ที่พัฒนาแล้วและปริมาณโรเดียมสูงในเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ (มากถึง 400 กรัม / ตัน) ปัญหาการขาดโรเดียมสามารถแก้ไขได้และพลังงานนิวเคลียร์จะกลายเป็นซัพพลายเออร์หลักของโลหะนี้สู่ตลาดโลก

ขอบเขตของโรเดียมค่อนข้างกว้าง โลหะมีความต้องการในหลายพื้นที่ของอุตสาหกรรมเคมีและการแปรรูปซึ่งใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาวัตถุดิบโครงสร้างและวัสดุเครื่องประดับ

ในความสามารถนี้โลหะถูกใช้ในปฏิกิริยาเคมีซึ่งส่วนใหญ่เป็นการผลิตกรดอะซิติกจากเมทิลแอลกอฮอล์ นอกจากนี้ยังใช้ในการสร้างตัวกรองเป็นกลางที่ออกแบบมาเพื่อทำงานกับก๊าซไอเสียรถยนต์ และโลหะผสมโรเดียมแพลตตินัมถือเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการผลิต HNO3 โดยการออกซิเดชั่นของแอมโมเนียทางอากาศและยังไม่พบทางเลือกอื่นสำหรับโรเดียมในการผลิตนี้

โรเดียมขาดไม่ได้ในการผลิตอุปกรณ์คริสตัลเหลวสำหรับการผลิตซึ่งใช้โลหะผสมกับแพลตตินัม ในเรื่องนี้การบริโภคโลหะมีการเติบโตอย่างต่อเนื่องตามสัดส่วนการเติบโตในการผลิตอุปกรณ์ที่ทันสมัย โรเดียมถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในการผลิตกระจกทางเทคนิคไฟค้นหาและพื้นผิวสะท้อนแสงอื่น ๆ ที่จะใช้ในสภาวะที่รุนแรงและการติดตั้งเลเซอร์

เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่พูดถึงถ้วยใส่ทองคำขาวโรเดียมที่ใช้สำหรับการปลูกอัญมณีและคริสตัลที่มีคุณสมบัติทางแสงไฟฟ้าในสภาพห้องปฏิบัติการ. เมื่อใช้ร่วมกับอิริเดียมหรือแพลตินัมโลหะมักจะใช้สำหรับการผลิตเทอร์โมคับเปิลที่จำเป็นสำหรับการวัดอุณหภูมิสูง (สูงกว่า 2,200 ° C) เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่บันทึกบทบาทของโลหะในกระบวนการผลิตหลอดทดลองในห้องปฏิบัติการและขวดที่ใช้สำหรับการทดลองทางเคมี เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าโรเดียมไม่ได้มีปฏิกิริยากับสารใด ๆ เกือบทุกองค์ประกอบจึงสามารถเทลงในจานดังกล่าวได้

โรเดียมใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตเครื่องประดับทำหน้าที่สองอย่างในคราวเดียว - ป้องกันและตกแต่ง ตัวอย่างเช่น สีเงินเคลือบด้วยชั้นโรเดียมบาง ๆ เปล่งประกายลึกไม่ทำให้มืดลงและไม่ออกซิไดซ์ในอากาศ และทองคำที่ทำขึ้นเนื่องจากความแข็งของโลหะ (6 หน่วยต่อโรงเรียน Mohs) มีความทนทานและทนต่อการสึกหรอมากขึ้น นอกจากนี้โลหะจำเป็นต้องมีการผลิตทองคำขาวซึ่งเป็นที่นิยมอย่างมากในหมู่คนรักเครื่องประดับและออกไซด์ของมันมีส่วนร่วมในการสร้างทองคำสีดำ - แนวโน้มเปรี้ยวจี๊ดในแฟชั่นของโลหะมีค่า

เย็น แต่ในขณะเดียวกันความมันวาวของโรเดียมที่ลึกล้ำและน่าดึงดูดผสมผสานอย่างลงตัวกับลูกบาศก์เซอร์โคเนียเซอร์โคเนียมเพชรและเม็ดมีดโลหะอันล้ำค่า นอกจากนี้โลหะมักถูกใช้เป็นอุปกรณ์ในการผลิตแพลตตินัมและเครื่องประดับแพลเลเดียม ผลิตภัณฑ์ที่เคลือบด้วยโรเดียมไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดเป็นประจำและคงความเงางามดั้งเดิมไว้เป็นเวลานาน

นอกจากฟังก์ชั่นการตกแต่งแล้วโรเดียมยังช่วยลดการแพ้ของทองคำขาวซึ่งมีการสัมผัสกับผิวหนังอย่างต่อเนื่องทำให้เกิดอาการแดงและคัน ชั้นของโลหะนี้ป้องกันผลที่ไม่พึงประสงค์ของการสวมใส่เครื่องประดับซึ่งมีค่าโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่ทุกข์ทรมานจากโรคผิวหนัง อย่างไรก็ตามพร้อมด้วยข้อดีจำนวนมากยังคงมีข้อเสียสำหรับโรเดียม: การสะสมโรเดียมต้องมีการอัพเดทเป็นระยะและการปรากฏตัวของมันเพิ่มราคาเครื่องประดับอย่างมีนัยสำคัญ

นอกจากการใช้งานที่พิจารณาแล้วโรเดียมยังใช้ในการผลิตเหรียญ ดังนั้นในปี 2009 เหรียญโรเดียมบริสุทธิ์ชิ้นแรกได้ออกมาที่ US Mint ซึ่งไม่ได้ใช้เป็นวิธีการชำระเงิน แต่ทำหน้าที่เป็นเป้าหมายของการลงทุน อย่างไรก็ตามต่อมาเล็กน้อย (ในปี 2014) ธนาคารแห่งชาติรวันดาได้ออกเหรียญโรเดียมครั้งแรกจำนวน 10 เหรียญฟรังค์รวันดาซึ่งเริ่มใช้เป็นวิธีการชำระเงิน

ในสมัยสหภาพโซเวียตเชื่อว่าส่วนประกอบวิทยุส่วนใหญ่ทำจากโรเดียมบริสุทธิ์ อย่างไรก็ตามสิ่งนี้อยู่ไกลจากตัวกล่องและมีการใช้โลหะเพียงเพื่อปกปิดหน้าสัมผัสของตัวเชื่อมต่อ มันไม่เหมาะสมสำหรับการผลิตชิ้นส่วนเองเนื่องจากชิ้นส่วนเหล่านั้นบอบบางและเปราะมากเกินไป แต่ในฐานะที่เป็นสารเคลือบมันเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้เนื่องจากมีความต้านทานการกัดกร่อนและสัมประสิทธิ์การสะท้อนแสงสูงของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ชุบโรเดียมมีหน้าสัมผัส (สวิตช์กก) ของประเภท RES-55 (A) ในซีรี่ส์ RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 และ RS 4569605

วิดีโอต่อไปนี้จะบอกเกี่ยวกับโรเดียมทองคำ