Što je rodij i gdje se koristi?

Rodij je rijedak plemeniti metal i dobro je poznat ljubiteljima nakita. Rodijski premaz sprječava ogrebotine i ogrebotine na dragocjenim predmetima, pridonoseći dugotrajnom očuvanju izvornog izgleda.

Rodij je kemijski element N45 iz periodnog sustava, koji pripada plemenitim metalima skupine platine. Element je otkrio Englez William Hyde Wollaston 1803. dok je radio s otopinom platine. U njemu je kemičar otkrio svijetloružičastu praškastu tvar zvanu rodij, što na grčkom znači "ruža".

Rodij je jedan od najrjeđih i najskupljih metala što je zbog složenosti njezina odvajanja od platine u industrijskim razmjerima. U prirodi je prisutan u mineralima koji u svom sastavu uključuju nekoliko platinoida odjednom. Stručnjaci napominju da je za dobivanje 1 kg ovog metala potrebno nekoliko tona prirodne platine. Wollaston je rodij izolirao na sljedeći način: nakon sinteze natrijeve vodikove soli rodija, dugo je kalcinirao ružičasto-crveni prah nad vodikovim plamenom, uslijed čega je dobio samo nekoliko kapi čistog metala.

Kasnije, trudom profesora Lebedinskog, otkrivena je nova metoda odvajanja rodija. - izlaganje otopini platinoidnih soli hladnom. Kao rezultat hlađenja, u otopini je nastao talog, predstavljen spojevima rodija i iridija. Ova metoda je postala široko rasprostranjena u kemijskoj industriji i koristi se i danas. Danas se tehnikom Lebedinsky godišnje pusti oko 30 tona čistog metala.

Što se tiče izgleda rodija, crveno-ružičaste nijanse karakteristične su samo za njegove spojeve, dok sam metal izgleda slično srebru, iako mu je inferioran u svjetlini. Tako, količina svjetlosti koju reflektira ovaj metal je 80%, dok je za srebro ta brojka 95%... Unatoč tome, rodij se često koristi u proizvodnji tehničkih ogledala umjesto srebra. To je zbog refraktornosti platinoida i njegove sposobnosti da radi pri povećanoj gustoći elektromagnetskog zračenja, uključujući infracrveni raspon. Drugim riječima, rodijiranje može trajati mnogo godina, dok posrebrenje u sličnim uvjetima neće trajati niti jedan dan.

Karakterizacija metala bila bi nepotpuna bez spominjanja njegove cijene. Cijena čistog rodija stalno varira i ovisi o godišnjem obujmu proizvodnje. Tako je od kolovoza 2016. troy unca rodija (31,1034768 g) koštala oko 700 dolara, ali u sljedećim godinama cijena je naglo porasla. Početkom 2020. šipka rodija od jedne unce bila je po cijeni od 9.000 dolara. Visoka cijena objašnjava se činjenicom da metal nema vlastiti mineral i sadržan je u izvornim rudama platine, nikla i bakra, kao i u pijesku koji sadrži zlato kao pratilac.

Rodij je tvrdi plemeniti srebrni metal koji nadmašuje svoju "progenitornu" platinu u kemijskoj otpornosti u mnogim korozivnim okruženjima. Elektronska formula njegovog atoma je sljedeća: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. Metal se dobro otapa tijekom vrenja u aqua regia (mješavina HCl i HNO3), u koncentratu H2SO4 (kada se zagrije) i u vodikovom peroksidu. Talište je 1964 ° C, vrelište je 3697 ° C, gustoća metala na 20 ° C je 12,41 g / cm3. Rodij pripada skupini rijetkih zemnih metala, u čvrstom stanju ima srebrnastu boju s hladnom nijansom.

Rodij je kemijski stabilan, zbog čega vrlo slabo reagira s nemetalima - tek nakon postizanja crvene temperature topline. Odgođena oksidacija metala moguća je samo u zgnječenom stanju i samo na 1000 °C.

Važna kvaliteta metala je njegova sposobnost mijenjanja boje, što je posebno dragocjeno u nakitu. Dakle, kada se kalcinira na temperaturi od 800 ° C, rodij postaje prekriven oksidnim filmom, koji nestaje kada temperatura poraste na 1000 ° C. Posebno je cijenjen crni rodij, koji je neophodan u izradi nakita najfinijih konfiguracija. Još jedno svojstvo metala je njegova sposobnost da djeluje kao katalizator za većinu kemijskih reakcija. Dakle, uz pomoć zdrobljenog rodija u prahu, obični vinski alkohol može se pretvoriti u octenu kiselinu.

Godišnja svjetska proizvodnja rodija je 30 tona.Tako mali obim proizvodnje posljedica je niskog sadržaja elementa u zemljinoj unutrašnjosti i odsutnosti vlastitih minerala. Glavna nalazišta metala nalaze se u Južnoj Africi, koja opskrbljuje 75-80% rodija općem tržištu. Manje bogata ležišta nalaze se u Kanadi, Kolumbiji i Rusiji – u zemljama s prosječnom koncentracijom autohtone platine u unutrašnjosti zemlje.

Osim rafiniranja, odvajanje njegovog stabilnog izotopa od plutonija, urana i torija, koji se široko koriste u nuklearnoj energiji, smatra se obećavajućom metodom za ekstrakciju metala.Dobivanje rodija na ovaj način može riješiti problem velike potražnje i nedovoljne količine metala koji se iskopava na nalazištima. Uzimajući u obzir razvijenu nuklearnu industriju i visok sadržaj rodija u nuklearnom gorivu (do 400 g/t), problem nedostatka rodija može se riješiti, a nuklearna energija će postati glavni dobavljač ovog metala na svjetska tržišta.

Opseg primjene rodija je prilično širok. Metal je tražen u mnogim područjima kemijske industrije i prerade, gdje se koristi kao katalizator, strukturne sirovine i materijal za nakit.

U tom svojstvu metal se koristi u kemijskim reakcijama, od kojih je najčešća proizvodnja octene kiseline iz metil alkohola. Također se koristi za stvaranje neutralizacijskih filtara dizajniranih za rad s ispušnim plinovima iz automobila. A legure rodija i platine smatraju se najučinkovitijim katalizatorima u proizvodnji HNO3 oksidacijom amonijaka pomoću zraka, a u ovoj proizvodnji još nije pronađena alternativa rodiju.

Rodij je neophodan u proizvodnji stakla za uređaje s tekućim kristalima, za čiju se proizvodnju uzima njegova legura s platinom. U tom smislu, potrošnja metala stalno raste proporcionalno rastu proizvodnje modernih naprava. Rodij se aktivno koristi u proizvodnji tehničkih ogledala, projektora i drugih reflektirajućih površina koje će se koristiti u ekstremnim uvjetima i u laserskim instalacijama.

Nemoguće je ne spomenuti platinasto-rodijeve lonce koje se koriste za uzgoj dragog kamenja i kristala s elektrooptičkim svojstvima u laboratorijskim uvjetima.... U kombinaciji s iridijem ili platinom, metal se često koristi za izradu termoelementa potrebnih za mjerenje ekstremnih temperatura (preko 2200 °C). Treba istaknuti ulogu metala u procesu proizvodnje laboratorijskih epruveta i tikvica koje se koriste za kemijske pokuse. Zbog činjenice da rodij ne stupa u interakciju s praktički nikakvim tvarima, bilo koja formulacija može se uliti u takva jela.

Rodij se široko koristi u izradi nakita, istovremeno obavljajući dvije funkcije - zaštitnu i dekorativnu. Na primjer, srebro presvučeno tankim slojem rodija dobiva dubok sjaj, ne potamni i ne oksidira na zraku, a rodijevano zlato zbog visoke tvrdoće metala (6 jedinica Mohsove škole) postaje izdržljivije i otpornije na habanje. Osim toga, metal je potreban za dobivanje bijelog zlata, koje je vrlo popularno među ljubiteljima nakita, a njegovi oksidi sudjeluju u stvaranju crnog zlata - avangardnog trenda u modi plemenitih metala.

Hladan, ali u isto vrijeme dubok i očaravajući sjaj rodija dobro se slaže s kubičnim cirkonijem, cirkonijem, dijamantima i umetcima od plemenitih metala. Osim toga, metal se često koristi kao ligatura u proizvodnji nakita od platine i paladija. Proizvodi presvučeni rodom ne zahtijevaju redovito čišćenje i dugo zadržavaju izvorni sjaj.

Uz svoju dekorativnu funkciju, rodij značajno smanjuje alergenost bijelog zlata koje uz stalni kontakt s kožom izaziva crvenilo i svrbež. Sloj ovog metala sprječava neugodne posljedice nošenja nakita, što je posebno dragocjeno za osobe koje pate od kožnih bolesti. No, uz veliki broj prednosti, rodijiranje ima i nedostatke: rodijiranje zahtijeva periodično obnavljanje, a sama njegova prisutnost značajno povećava cijenu nakita.

Uz razmatrana područja primjene, rodij se koristi u proizvodnji kovanica. Tako su 2009. godine u kovnici SAD-a izdani prvi čisto rodijevi novčići, koji nisu služili kao sredstvo plaćanja, već su služili kao investicija. Međutim, nešto kasnije (2014.) Nacionalna banka Ruande izdala je prvi rodij novčić s apoenom od 10 ruandskih franaka, koji se počeo koristiti kao sredstvo plaćanja.

U sovjetsko vrijeme vjerovalo se da su mnoge radio komponente napravljene od čistog rodija. Međutim, to je bilo daleko od slučaja, a metal je korišten samo za pokrivanje kontakata konektora. Za izradu samih dijelova nije bio prikladan, jer je bio prilično krhak i pretjerano lomljiv. Ali kao premaz bio je nezamjenjiv, zbog dobre otpornosti na koroziju i visoke refleksije elektromagnetskih zraka. Rodijumski obloženi kontakti (releji) tipa RES-55 (A) u serijama RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 i RS 4569605.

Sljedeći video će vam reći što je pozlaćenje rodija.