Rodyum nedir ve nerede kullanılır?

Rodyum nadir bulunan değerli bir metaldir ve mücevher severler tarafından iyi bilinir. Rodyum kaplama püskürtme, değerli ürünlerdeki çizik ve çiziklerin ortaya çıkmasını önleyerek orijinal görünümün uzun süre korunmasına yardımcı olur.

Rodyum, platin grubun asil metallerine ait periyodik tablodaki N45 kimyasal bir elementtir. Element, platin çözeltisi ile çalışırken 1803 yılında İngiliz William Hyde Wollaston tarafından keşfedildi. İçinde bir kimyager, rodyum olarak adlandırılan, Yunanca “gül” anlamına gelen parlak pembe tozlu bir madde keşfetti.

Rodyum en nadir ve en pahalı metallerden biridir, endüstriyel ölçekte platinden ayrılmasının karmaşıklığı nedeniyle. Doğada, bileşimlerinde birkaç platinoid içeren minerallerde bulunur. Uzmanlar, bu metalin 1 kg'ını elde etmek için birkaç ton doğal platin gerektiğini belirtiyorlar. Wollaston izole rodyum aşağıdaki gibi: sodyum hidrojen-rodyum tuzunu sentezledikten sonra, uzun bir süre hidrojen alevi üzerinde pembe-kırmızı bir tozu kalsine ederek sadece birkaç damla saf metal elde etti.

Daha sonra Profesör Lebedinsky'nin çabalarıyla, rodyumun izole edilmesinde yeni bir yöntem keşfedildi. - soğukta platinoid tuzlarının bir çözeltisine maruz kalma. Soğutmanın bir sonucu olarak, çözeltide rodyum ve iridyum bileşikleri ile temsil edilen bir çökelti oluştu. Bu yöntem kimya endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır ve hala kullanılmaktadır. Bugün, Lebedinsky tekniği kullanılarak yılda yaklaşık 30 ton saf metal serbest bırakılmaktadır.

Rodyum görünümüne gelince, kırmızı-pembe tonlar sadece bileşiklerinin karakteristiğidir, ancak metalin kendisi gümüş gibi görünür, ancak parlaklığından daha düşüktür. Örneğin, bu metal tarafından yansıtılan ışık miktarı% 80 iken gümüş için bu gösterge% 95'tir.. Buna rağmen, teknik aynaların üretiminde, gümüş yerine genellikle rodyum kullanılır. Bu, platinoidin refrakterliğinden ve kızılötesi de dahil olmak üzere artan elektromanyetik radyasyon yoğunluğu ile çalışma yeteneğinden kaynaklanmaktadır. Başka bir deyişle, bir rodyum kaplama yıllarca sürebilirken, benzer koşullar altında gümüş püskürtme bir gün sürmeyecektir.

Metalin karakterizasyonu, değerinden bahsetmeden eksik olacaktır. Saf rodyumun fiyatı sürekli değişiyor ve yıllık üretim hacmine bağlı. Yani, Ağustos 2016'da, bir rodyum onsu (31.1034768 g) yaklaşık 700 $ 'a mal oldu, ancak sonraki yıllarda fiyat keskin bir şekilde arttı. 2020'nin başında, bir ons rodyum barının maliyeti 9.000 dolardı. Yüksek maliyet, metalin kendi mineraline sahip olmaması ve doğal platin, nikel ve bakır cevheri ile birlikte altın kumlarda bir refakatçi olarak bulunmasından kaynaklanmaktadır.

Rodyum, birçok aşındırıcı ortamda kimyasal direncinde “progenitör” platinini aşan sağlam bir asil gümüş metaldir. Atomunun elektronik formülü aşağıdaki gibidir: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. Metal, aqua regia'da (HC1 ve HN03 karışımı), H2SO4 konsantresinde (ısıtıldığında) ve hidrojen peroksit içerisinde kaynatma sırasında iyi çözünür. Erime noktası 1964 ° C, kaynama noktası 3697 ° C, metalin 20 ° C'deki yoğunluğu 12.41 g / cm3'tür. Rodyum nadir toprak metalleri grubuna aittir, katı halde soğuk renk tonu olan gümüş bir renge sahiptir.

Rodyum kimyasal olarak kararlıdır, bunun sonucunda metal olmayanlarla çok zayıf reaksiyona girer. - sadece kırmızı ısı sıcaklığına ulaşıldığında. Metalin yavaş oksidasyonu sadece zemin durumunda ve sadece 1000 ° C'de mümkündür.

Önemli bir metal kalitesi, özellikle mücevherlerde değerli olan gölgesini değiştirme yeteneğidir. Bu nedenle, 800 ° C'lik bir sıcaklıkta kalsine edildiğinde, rodyum, sıcaklıkta 1000 ° C'ye kadar bir artışla kaybolan bir oksit film ile kaplanır. Siyah rodyum, özellikle en zarif konfigürasyonların mücevher üretiminde vazgeçilmez olan özellikle takdir edilmektedir. Metalin bir başka özelliği, çoğu kimyasal reaksiyon için bir katalizör görevi görme yeteneğidir. Böylece, ezilmiş rodyum tozu yardımıyla sıradan şarap alkolü asetik aside dönüştürülebilir.

Yıllık küresel rodyum üretimi 30 tondur.Bu tür küçük üretim miktarları, dünyanın iç kısmındaki elementin düşük içeriğinden ve kendi minerallerinin yokluğundan kaynaklanmaktadır. Ana metal yatakları, genel pazara rodyumun% 75-80'ini sağlayan Güney Afrika Cumhuriyeti'nde bulunmaktadır. Kanada, Kolombiya ve Rusya'da, dünyanın iç kısmında ortalama doğal platin konsantrasyonuna sahip ülkelerde daha az zengin yataklar bulunur.

Rafine etmeye ek olarak, nükleer enerjide yaygın olarak kullanılan plütonyum, uranyum ve toryumdan kararlı izotopunun ekstraksiyonunun, umut verici bir metal madenciliği yöntemi olduğu düşünülmektedir.Bu şekilde rodyum elde etmek, tarlalarda çıkarılan yüksek talep ve yetersiz miktarda metal sorununu çözebilir. Gelişmiş nükleer sanayi ve nükleer yakıttaki yüksek rodyum içeriği (400 g / t'a kadar) dikkate alındığında, rodyum eksikliği sorunu çözülebilir ve nükleer enerji bu metalin dünya pazarlarına ana tedarikçisi olacaktır.

Rodyumun kapsamı oldukça geniştir. Metal, katalizör, yapısal hammadde ve mücevher malzemesi olarak kullanıldığı kimya endüstrisinin ve işlemenin birçok alanında talep görmektedir.

Bu kapasitede metal kimyasal reaksiyonlarda kullanılır, bunların en yaygın olanı metil alkolden asetik asit üretimidir. Egzoz otomobil gazlarıyla çalışmak üzere tasarlanmış filtre nötrleştiricileri oluşturmak için de kullanılır. Ve rodyum-platin alaşımları, amonyağın hava ile oksidasyonu ile HN03 üretiminde en etkili katalizörler olarak kabul edilir ve bu üretimde rodyum alternatifi henüz bulunamamıştır.

Rodyum, alaşımını platin ile aldıkları cam sıvı kristal cihazların üretiminde vazgeçilmezdir. Bu bağlamda, modern cihazların üretimindeki artışla orantılı olarak metal tüketimi giderek artmaktadır. Rodyum, zorlu koşullarda ve lazer kurulumlarında kullanılacak teknik aynalar, projektörler ve diğer yansıtıcı yüzeylerin üretiminde aktif olarak kullanılmaktadır.

Laboratuvar koşullarında elektro-optik özelliklere sahip değerli taşlar ve kristaller yetiştirmek için kullanılan platin-rodyum potalarından bahsetmek mümkün değildir.. İridyum veya platin ile kombinasyon halinde, metal genellikle aşırı sıcaklıkları (2200 ° C'nin üzerinde) ölçmek için gerekli termokuplların üretimi için kullanılır. Kimyasal deneyler için kullanılan laboratuvar test tüpleri ve şişelerin imalat sürecinde metalin rolüne dikkat etmek imkansızdır. Rodyumun hemen hemen herhangi bir madde ile etkileşime girmemesi nedeniyle, herhangi bir kompozisyon bu tür yemeklere dökülebilir.

Rodyum, mücevher üretiminde yaygın olarak kullanılır, aynı anda iki işlevi yerine getirir - koruyucu ve dekoratif. Örneğin ince bir rodyum tabakası ile kaplanmış gümüş, derin bir parlaklık kazanır, kararmaz ve havada oksitlenmez, metalin yüksek sertliği (okul başına 6 birim. Mohs) nedeniyle dövülmüş altın daha dayanıklı ve aşınmaya dayanıklı hale gelir. Buna ek olarak, mücevher severler arasında çok popüler olan beyaz altın üretmek için metale ihtiyaç duyulur ve oksitleri siyah altının yaratılmasında rol oynar - değerli metallerin modasında öncü bir trend.

Soğuk, ama aynı zamanda derin ve büyüleyici rodyum cilası kübik zirkon, zirkonyum, elmas ve değerli metal uçlarla mükemmel bir şekilde birleşir. Ek olarak, metal genellikle platin ve paladyum takılarının üretiminde bir ligatür olarak kullanılır. Rodyum kaplı ürünler düzenli temizlik gerektirmez ve orijinal parlaklıklarını uzun süre korur.

Dekoratif fonksiyona ek olarak, rodyum, cildin sürekli teması ile kızarıklık ve kaşıntıya neden olan beyaz altının alerjenitesini önemli ölçüde azaltır. Bu metalin bir tabakası, cilt hastalıklarından muzdarip insanlar için özellikle değerli olan mücevher takmanın hoş olmayan sonuçlarını önler. Bununla birlikte, çok sayıda avantajla birlikte, rodyumun hala dezavantajları vardır: rodyum birikimi periyodik güncelleme gerektirir ve varlığı mücevher fiyatını önemli ölçüde artırır.

Dikkate alınan uygulamalara ek olarak, sikkelerin üretiminde rodyum kullanılır. Böylece, 2009 yılında, ilk saf rodyum paraları, ödeme aracı olarak kullanılmayan, ancak bir yatırım nesnesi olarak kullanılan ABD Nane'de verildi. Ancak, biraz sonra (2014 yılında), Ruanda Ulusal Bankası, ödeme aracı olarak kullanılmaya başlanan 10 Ruanda frankının ilk rodyum parasını yayınladı.

Sovyet döneminde, birçok radyo bileşeninin saf rodyumdan yapıldığı düşünülüyordu. Bununla birlikte, bu durumdan uzaktı ve metal sadece konektörlerin kontaklarını örtmek için kullanıldı. Parçaların kendileri için uygun değildi, çünkü kırılgan ve yeterince kırılgandılar. Ancak bir kaplama olarak, korozyona karşı iyi direnci ve elektromanyetik ışınların yüksek yansıma katsayısı nedeniyle vazgeçilmezdi. Rodyum kaplama RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 ve RS 4569605 serilerinde RES-55 (A) tipi kontaklara (kamış anahtarlara) sahipti.

Aşağıdaki videoda rodyum altının ne olduğu anlatılacaktır.