Ce este rodiul și unde se folosește?

Rodiul este un metal prețios rar și este bine cunoscut iubitorilor de bijuterii. Acoperirea placată cu rodiu previne zgârieturile și abraziunile articolelor prețioase, contribuind la păstrarea aspectului original pentru o lungă perioadă de timp.

Rodiul este un element chimic N45 din tabelul periodic, care aparține metalelor nobile din grupa platinei. Elementul a fost descoperit de englezul William Hyde Wollaston în 1803 în timp ce lucra cu o soluție de platină. În ea, chimistul a descoperit o substanță pudră de culoare roz strălucitor numită rodiu, care înseamnă „trandafir” în greacă.

Rodiul este unul dintre cele mai rare și mai scumpe metale ceea ce se datorează complexităţii separării sale de platină la scară industrială. În natură, este prezent în minerale care includ mai mulți platinoizi în compoziția lor simultan. Experții notează că pentru a obține 1 kg din acest metal sunt necesare câteva tone de platină nativă. Wollaston a izolat rodiul în felul următor: după sinteza sării hidrogen de sodiu a rodiului, a calcinat o pulbere roz-roșu peste o flacără de hidrogen pentru o lungă perioadă de timp, în urma căreia a primit doar câteva picături de metal pur.

Mai târziu, prin eforturile profesorului Lebedinsky, a fost descoperită o nouă metodă de separare a rodiului. - expunerea la solutia de saruri platinoide prin frig. Ca urmare a răcirii, în soluție s-a format un precipitat, reprezentat de compuși de rodiu și iridiu. Această metodă a devenit larg răspândită în industria chimică și este folosită și astăzi. Astăzi, folosind tehnica Lebedinsky, aproximativ 30 de tone de metal pur sunt eliberate anual.

În ceea ce privește aspectul rodiului, nuanțele roșu-roz sunt caracteristice doar pentru compușii săi, în timp ce metalul în sine arată asemănător cu argintul, deși este inferioară acestuia în luminozitate. Asa de, cantitatea de lumină reflectată de acest metal este de 80%, în timp ce pentru argint această cifră este de 95%... În ciuda acestui fapt, rodiul este adesea folosit la fabricarea oglinzilor tehnice în loc de argint. Acest lucru se datorează refractarității platinoidului și capacității sale de a lucra la o densitate crescută a radiațiilor electromagnetice, inclusiv în domeniul infraroșu. Cu alte cuvinte, placarea cu rodiu poate dura mulți ani, în timp ce placarea cu argint în condiții similare nu va dura nici măcar o zi.

Caracterizarea metalului ar fi incompletă fără a menționa costul acestuia. Prețul rodiului pur variază constant și depinde de volumul anual de producție. Astfel, din august 2016, o uncie troy de rodiu (31,1034768 g) a costat aproximativ 700 de dolari, dar în anii următori prețul a crescut brusc. La începutul anului 2020, un baton de rodiu de o uncie avea prețul de 9.000 USD. Costul ridicat se explică prin faptul că metalul nu are propriul mineral și este conținut în minereurile native de platină, nichel și cupru, precum și în nisipuri purtătoare de aur ca însoțitor.

Rodiul este un metal argintiu nobil dur, care depășește „progenitorul” său platina ca rezistență chimică în multe medii corozive. Formula electronică a atomului său este următoarea: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. Metalul se dizolvă bine în timpul fierberii în acva regia (un amestec de HCl și HNO3), într-un concentrat de H2SO4 (când este încălzit) și în peroxid de hidrogen. Punctul de topire este de 1964 ° C, punctul de fierbere este de 3697 ° C, densitatea metalului la 20 ° C este de 12,41 g / cm3. Rodiul aparține grupului de metale pământuri rare, în stare solidă are o culoare argintie cu o tentă rece.

Rodiul este stabil din punct de vedere chimic, drept urmare reacționează foarte slab cu nemetale - numai la atingerea temperaturii de căldură roșie. Oxidarea întârziată a metalului este posibilă numai în stare zdrobită și numai la 1000 ° C.

O calitate importantă a metalului este capacitatea sa de a-și schimba culoarea, care este deosebit de valoroasă în bijuterii. Deci, atunci când este calcinat la o temperatură de 800 ° C, rodiul devine acoperit cu o peliculă de oxid, care dispare atunci când temperatura crește la 1000 ° C. Este deosebit de apreciat rodiul negru, care este indispensabil în fabricarea de bijuterii din cele mai rafinate configurații. O altă proprietate a unui metal este capacitatea sa de a acționa ca un catalizator pentru majoritatea reacțiilor chimice. Deci, cu ajutorul pudrei de rodiu zdrobite, alcoolul de vin obișnuit poate fi transformat în acid acetic.

Producția mondială anuală de rodiu este de 30 de tone, astfel de volume mici de producție se datorează conținutului scăzut de element din interiorul pământului și absenței mineralelor proprii. Principalele zăcăminte ale metalului sunt situate în Africa de Sud, care furnizează 75-80% rodiu pieței generale. Depozite mai puțin bogate se găsesc în Canada, Columbia și Rusia - în țări cu o concentrație medie de platină nativă în interiorul pământului.

Pe lângă rafinare, separarea izotopului său stabil de plutoniu, uraniu și toriu, care sunt utilizate pe scară largă în energia nucleară, este considerată o metodă promițătoare pentru extragerea metalului.Obținerea rodiului în acest mod poate rezolva problema cererii mari și a volumelor insuficiente de metal extrase la zăcăminte. Luând în considerare industria nucleară dezvoltată și conținutul ridicat de rodiu în combustibilul nuclear (până la 400 g/t), problema deficienței de rodiu poate fi rezolvată, iar energia nucleară va deveni principalul furnizor al acestui metal pe piețele mondiale.

Domeniul de aplicare al rodiului este destul de larg. Metalul este solicitat în multe domenii ale industriei chimice și ale prelucrării, unde este folosit ca catalizator, materii prime structurale și material de bijuterii.

În această calitate, metalul este utilizat în reacții chimice, dintre care cea mai comună este producerea de acid acetic din alcool metilic. De asemenea, este folosit pentru a crea filtre de neutralizare concepute pentru a funcționa cu gazele de eșapament de la automobile. Și aliajele de rodiu-platină sunt considerate cei mai eficienți catalizatori în producția de HNO3 prin oxidarea amoniacului folosind aer și nicio alternativă la rodiu nu a fost încă găsită în această producție.

Rodiul este indispensabil în fabricarea sticlei pentru dispozitive cu cristale lichide, pentru producerea căreia se ia aliajul său cu platină. În acest sens, consumul de metal crește constant proporțional cu creșterea producției de gadgeturi moderne. Rodiul este utilizat activ la fabricarea de oglinzi tehnice, proiectoare și alte suprafețe reflectorizante care vor fi folosite în condiții extreme și în instalații cu laser.

Este imposibil să nu menționăm creuzetele de platină-rodiu folosite pentru cultivarea pietrelor prețioase și a cristalelor cu proprietăți electro-optice în condiții de laborator.... În combinație cu iridiu sau platină, metalul este adesea folosit pentru fabricarea termocuplurilor necesare pentru măsurarea temperaturilor extreme (peste 2200 ° C). De remarcat rolul metalului în procesul de fabricare a eprubetelor și baloanelor de laborator utilizate pentru experimente chimice. Datorită faptului că rodiul nu interacționează practic cu nicio substanță, orice formulare poate fi turnată în astfel de feluri de mâncare.

Rodiul este utilizat pe scară largă în fabricarea de bijuterii, îndeplinind două funcții simultan - de protecție și decorative. De exemplu, argintul acoperit cu un strat subțire de rodiu capătă o strălucire profundă, nu se întunecă și nu se oxidează în aer, iar aurul placat cu rodiu datorită durității mari a metalului (6 unități ale școlii Mohs) devine mai durabil și mai rezistent la uzură. În plus, metalul este necesar pentru a obține aur alb, care este foarte popular printre iubitorii de bijuterii, iar oxizii săi sunt implicați în crearea aurului negru - tendința de avangardă în moda metalelor prețioase.

Strălucirea rodiu rece, dar în același timp profundă și fascinantă se potrivește bine cu zirconiu cubic, zirconiu, diamante și inserții din metale prețioase. În plus, metalul este adesea folosit ca ligatură la fabricarea bijuteriilor din platină și paladiu. Produsele placate cu rodiu nu necesită curățare regulată și își păstrează strălucirea inițială pentru o lungă perioadă de timp.

Pe lângă funcția sa decorativă, placarea cu rodiu reduce semnificativ alergenitatea aurului alb, care, la contactul constant cu pielea, provoacă roșeață și mâncărime. Un strat din acest metal previne consecințele neplăcute ale purtării bijuteriilor, care sunt deosebit de valoroase pentru persoanele care suferă de boli de piele. Cu toate acestea, alături de un număr mare de avantaje, placarea cu rodiu are și dezavantaje: placarea cu rodiu necesită o reînnoire periodică, iar însăși prezența sa crește semnificativ prețul unei bijuterii.

Pe lângă domeniile de aplicare discutate, rodiul este folosit la fabricarea monedelor. Așadar, în 2009, la Monetăria SUA au fost emise primele monede pur rodiu, care nu au fost folosite ca mijloc de plată, ci au servit drept investiție. Cu toate acestea, puțin mai târziu (în 2014), Banca Națională a Rwandei a emis prima monedă de rodiu cu o valoare nominală de 10 franci rwandezi, care a început să fie folosită ca mijloc de plată.

În perioada sovietică, se credea că multe componente radio erau fabricate din rodiu pur. Cu toate acestea, acest lucru a fost departe de cazul, iar metalul a fost folosit doar pentru a acoperi contactele conectorilor. Pentru fabricarea pieselor în sine, nu era potrivit, deoarece era destul de fragil și prea fragil. Dar ca acoperire, a fost de neînlocuit, datorită rezistenței sale bune la coroziune și reflectivității ridicate a razelor electromagnetice. Contacte placate cu rodiu (relee Reed) de tip RES-55 (A) din seriile RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 și RS 4569605.

Următorul videoclip vă va spune ce este placarea cu rodiu cu aur.