Hva er rhodium og hvor brukes det?

Rhodium er et sjeldent edelt metall og er godt kjent for smykkeelskere. Rhodium-belagt belegg forhindrer riper og slitasje på dyrebare gjenstander, og bidrar til å bevare det originale utseendet i lang tid.

Rhodium er et kjemisk grunnstoff N45 fra det periodiske system, som tilhører edelmetallene i platinagruppen. Grunnstoffet ble oppdaget av engelskmannen William Hyde Wollaston i 1803 mens han jobbet med en platinaløsning. I den oppdaget kjemikeren et knallrosa pulveraktig stoff kalt rhodium, som betyr "rose" på gresk.

Rhodium er et av de sjeldneste og dyreste metallene som er på grunn av kompleksiteten i dets separasjon fra platina i industriell skala. I naturen er det tilstede i mineraler som inkluderer flere platinoider i sammensetningen på en gang. Eksperter bemerker at for å få 1 kg av dette metallet, kreves det flere tonn naturlig platina. Wollaston isolerte rhodium på følgende måte: etter syntesen av natriumhydrogensalt av rhodium, kalsinerte han et rosa-rødt pulver over en hydrogenflamme i lang tid, som et resultat av at han fikk bare noen få dråper rent metall.

Senere, gjennom innsatsen til professor Lebedinsky, ble en ny metode for å skille rhodium oppdaget. - eksponering for løsningen av platinoidsalter ved kulde. Som et resultat av avkjøling ble det dannet et bunnfall i løsningen, representert av forbindelser av rhodium og iridium. Denne metoden har blitt utbredt i kjemisk industri og brukes fortsatt i dag. I dag, ved bruk av Lebedinsky-teknikken, slippes det ut rundt 30 tonn rent metall årlig.

Når det gjelder utseendet til rhodium, er de rødrosa nyansene bare karakteristiske for dets forbindelser, mens metallet i seg selv ser ut som sølv, selv om det er dårligere enn det i lysstyrke. Så, mengden lys som reflekteres av dette metallet er 80 %, mens for sølv er dette tallet 95 %... Til tross for dette brukes rhodium ofte til fremstilling av tekniske speil i stedet for sølv. Dette skyldes ildfastheten til platinoiden og dens evne til å arbeide med økt tetthet av elektromagnetisk stråling, inkludert det infrarøde området. Med andre ord kan rhodiumplettering vare i mange år, mens sølvplettering under lignende forhold ikke vil vare en dag.

Karakteriseringen av metallet ville være ufullstendig uten å nevne kostnadene. Prisen på rent rhodium varierer konstant og avhenger av det årlige produksjonsvolumet. Fra august 2016 kostet således en troy unse rhodium (31,1034768 g) rundt 700 dollar, men i de påfølgende årene steg prisen kraftig. Tidlig i 2020 ble en én unse rhodiumbar priset til 9000 dollar. De høye kostnadene forklares av det faktum at metallet ikke har sitt eget mineral og er inneholdt i innfødt platina-, nikkel- og kobbermalm, samt i gullholdig sand som en følgesvenn.

Rhodium er et hardt edelt sølvfarget metall som overgår dets "progenitor" platina i kjemisk motstand i mange korrosive miljøer. Den elektroniske formelen for atomet er som følger: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. Metallet løses godt opp under koking i vannvann (en blanding av HCl og HNO3), i et H2SO4-konsentrat (ved oppvarming) og i hydrogenperoksid. Smeltepunktet er 1964 ° C, kokepunktet er 3697 ° C, tettheten til metallet ved 20 ° C er 12,41 g / cm3. Rhodium tilhører gruppen av sjeldne jordmetaller, i fast tilstand har den en sølvfarge med en kald fargetone.

Rhodium er kjemisk stabilt, som et resultat av at det reagerer svært dårlig med ikke-metaller - bare når den røde varmetemperaturen er nådd. Forsinket oksidasjon av metallet er bare mulig i knust tilstand og bare ved 1000 ° C.

En viktig kvalitet på metall er dens evne til å endre farge, noe som er spesielt verdifullt i smykker. Så når det brennes ved en temperatur på 800 ° C, blir rhodium dekket med en oksidfilm, som forsvinner når temperaturen stiger til 1000 ° C. Sort rhodium er spesielt verdsatt, noe som er uunnværlig i produksjonen av smykker i de mest utsøkte konfigurasjoner. En annen egenskap ved et metall er dets evne til å fungere som en katalysator for de fleste kjemiske reaksjoner. Så ved hjelp av knust rhodiumpulver kan vanlig vinalkohol omdannes til eddiksyre.

Den årlige globale produksjonen av rhodium er 30 tonn Slike små produksjonsvolumer skyldes det lave innholdet av grunnstoffet i jordens indre og fraværet av egne mineraler. De viktigste forekomstene av metallet er lokalisert i Sør-Afrika, som leverer 75-80 % rhodium til det generelle markedet. Mindre rike forekomster finnes i Canada, Columbia og Russland - i land med en gjennomsnittlig konsentrasjon av naturlig platina i jordens indre.

I tillegg til raffinering regnes separasjonen av dens stabile isotop fra plutonium, uran og thorium, mye brukt i kjernekraft, som en lovende metode for utvinning av metall.Å skaffe rhodium på denne måten kan løse problemet med høy etterspørsel og utilstrekkelige mengder metall utvunnet ved forekomstene. Tatt i betraktning den utviklede atomindustrien og det høye innholdet av rhodium i kjernebrensel (opptil 400 g / t), kan problemet med rhodiummangel løses, og kjernekraft vil bli hovedleverandøren av dette metallet til verdensmarkedene.

Anvendelsesfeltet for rhodium er ganske bredt. Metallet er etterspurt i mange områder av kjemisk industri og prosessering, hvor det brukes som katalysator, strukturelle råvarer og smykkemateriale.

I denne egenskapen brukes metallet i kjemiske reaksjoner, hvor den vanligste er produksjon av eddiksyre fra metylalkohol. Det brukes også til å lage nøytraliserende filtre designet for å fungere med eksosgasser fra biler. Og rhodium-platina-legeringer regnes som de mest effektive katalysatorene i produksjonen av HNO3 ved oksidasjon av ammoniakk ved hjelp av luft, og det er ennå ikke funnet noe alternativ til rhodium i denne produksjonen.

Rhodium er uunnværlig i produksjonen av glass for flytende krystallenheter, for produksjonen som legeringen med platina er tatt. I denne forbindelse vokser forbruket av metall jevnt og trutt i forhold til veksten i produksjonen av moderne dingser. Rhodium brukes aktivt i produksjon av tekniske speil, projektorer og andre reflekterende overflater som vil bli brukt under ekstreme forhold og i laserinstallasjoner.

Det er umulig å ikke nevne platina-rhodium-diglene som brukes til å dyrke edelstener og krystaller med elektro-optiske egenskaper under laboratorieforhold.... I kombinasjon med iridium eller platina brukes metallet ofte til fremstilling av termoelementer som er nødvendige for å måle ekstreme temperaturer (over 2200 ° C). Det bør bemerkes rollen til metall i produksjonen av laboratorieprøverør og -kolber som brukes til kjemiske eksperimenter. På grunn av det faktum at rhodium ikke interagerer med praktisk talt noen stoffer, kan enhver formulering helles i slike retter.

Rhodium er mye brukt til å lage smykker, og utfører to funksjoner samtidig - beskyttende og dekorative. For eksempel, sølv belagt med et tynt rhodiumlag får en dyp glans, blir ikke mørkere eller oksiderer i luft, og rhodiumbelagt gull på grunn av metallets høye hardhet (6 enheter av Mohs-skolen) blir mer holdbart og slitesterkt. I tillegg er metallet nødvendig for å oppnå hvitt gull, som er veldig populært blant smykkeelskere, og dets oksider er involvert i dannelsen av svart gull - avantgardetrenden i mote av edle metaller.

Kald, men samtidig dyp og hypnotiserende rhodium-glans passer godt sammen med cubic zirconia, zirconia, diamanter og edelt metallinnlegg. I tillegg brukes metallet ofte som en ligatur ved fremstilling av platina- og palladiumsmykker. Rhodiumbelagte produkter krever ikke regelmessig rengjøring og beholder sin opprinnelige glans i lang tid.

I tillegg til sin dekorative funksjon, reduserer rhodiumbelegget allergien til hvitt gull betydelig, som med konstant kontakt med huden forårsaker rødhet og kløe. Et lag av dette metallet forhindrer de ubehagelige konsekvensene av å bruke smykker, noe som er spesielt verdifullt for personer som lider av hudsykdommer. Imidlertid, sammen med et stort antall fordeler, har rhodiumplettering fortsatt sine ulemper: rhodiumplettering krever periodisk fornyelse, og selve tilstedeværelsen øker prisen på smykket betydelig.

I tillegg til bruksområdene som er diskutert, brukes rhodium til fremstilling av mynter. Så i 2009 ble de første rent rhodium-myntene utstedt ved US Mint, som ikke ble brukt som betalingsmiddel, men fungerte som en investering. Men litt senere (i 2014) utstedte National Bank of Rwanda den første rhodiummynten med en pålydende på 10 rwandiske franc, som begynte å bli brukt som betalingsmiddel.

I sovjettiden ble det antatt at mange radiokomponenter var laget av rent rhodium. Dette var imidlertid langt fra tilfelle, og metallet ble kun brukt til å dekke kontaktene til kontaktene. For fremstilling av selve delene var det ikke egnet, siden det var ganske skjørt og altfor sprøtt. Men som belegg var det uerstattelig, på grunn av sin gode korrosjonsmotstand og høye reflektivitet av elektromagnetiske stråler. Rhodiumbelagte kontakter (reed-releer) av typen RES-55 (A) i RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 og RS 4569605-serien.

Følgende video vil fortelle deg hva gullrhodiumbelegg er.