Rhodium je zriedkavé kov zo skupiny platiny (PGM), ktorý je chemicky stabilný pri vysokých teplotách, odolný voči korózie a používajú sa hlavne pri výrobe automobilových katalyzátorov.
vlastnosti
- Atómový symbol: Rh
- Atómové číslo: 45
- Druh prvku: Prechodný kov
- Hustota: 12,41 g / cm3
- Teplota topenia: 1967 ° C
- Teplota varu: 3683 ° C
- Mohova tvrdosť: 6,0
charakteristika
Rhodium je tvrdý strieborný kov, ktorý je veľmi stabilný a má vysokú teplotu topenia. Kov ródia je odolný proti korózii a ako PGM zdieľa mimoriadne katalytické vlastnosti skupiny.
Kov má vysokú odrazivosť, je tvrdý a odolný a má nízky elektrický odpor, ako aj nízky a stabilný kontaktný odpor.
histórie
V roku 1803 sa William Hyde Wollaston dokázal izolovať paládium z iných PGM a následne v roku 1804 izoloval ródium z reakčných produktov.
Wollaston sa rozpustil platina ruda v aqua regia (zmes kyseliny dusičnej a kyseliny chlorovodíkovej) pred pridaním chloridu amónneho a železa na získanie paládia. Potom zistil, že ródium sa dá získať z zostávajúcich chloridových solí.
Wollaston aplikoval aqua regia a potom redukčný proces s plynným vodíkom, aby sa získal kovový ródium. Zostávajúci kov vykazoval ružový odtieň a bol pomenovaný po gréckom slove „rodon“, čo znamená „ruža“.
výroba
Rhodium sa extrahuje ako vedľajší produkt platiny a nikel baníctva. Vzhľadom na vzácnosť a zložitý a nákladný proces potrebný na izoláciu kovu existuje len veľmi málo prirodzene sa vyskytujúcich rudných telies, ktoré poskytujú ekonomické zdroje ródia.
Rovnako ako väčšina PGM sa výroba rhodia zameriava na komplex Bushveld v Južnej Afrike. Krajina predstavuje viac ako 80 percent svetovej produkcie ródia, zatiaľ čo iné zdroje zahŕňajú povodie Sudbury v Kanade a Norilskský komplex v Rusku.
PMG sa nachádzajú v rôznych mineráloch vrátane dunitu, chromitu a noritu.
Prvým krokom pri získavaní ródia z rudy je zrážanie drahých kovov, ako je zlato, striebro, paládium a platina. Zvyšná ruda sa spracuje s hydrogensíranom sodným NaHSO4 a topil sa, čo viedlo k síranu ródnatému, Rh2(SO4)3.
Hydroxid ródia sa potom vyzráža pomocou hydroxidu sodného, zatiaľ čo sa pridá kyselina chlorovodíková za vzniku H3RhCl6. Táto zlúčenina sa spracuje chloridom amónnym a dusitanom sodným za vzniku zrazeniny ródia.
Zrazenina sa rozpustí v kyseline chlorovodíkovej a roztok sa zahrieva, kým sa nespália zvyškové kontaminanty, pričom zostane čistý kov ródia.
Podľa spoločnosti Impala Platinum je globálna výroba ródia obmedzená na iba asi 1 milión trójskych uncí ročne (alebo približne 28 metrických ton) ročne, zatiaľ čo v porovnaní sa vyrobilo 207 metrických ton paládia v roku 2011.
Približne jedna štvrtina výroby ródia pochádza zo sekundárnych zdrojov, hlavne z recyklovaných katalyzátorov, zatiaľ čo zvyšok sa získava z rudy.Veľkí výrobcovia ródia zahŕňajú Anglo Platinum, Norilsk Nickel a Impala Platinum.
aplikácia
Podľa amerického geologického prieskumu tvorili autokatalyzátory v roku 2010 77% celkového dopytu po ródiu. Trojcestné katalyzátory pre benzínové motory používajú ródium na katalyzovanie redukcie oxidu dusíka na dusík.
Chemické odvetvie využíva približne 5 až 7 percent celosvetovej spotreby ródia. Katalyzátory na báze ródia a platiny a ródia sa používajú pri výrobe oxoalkoholu, ako aj pri výrobe oxidu dusnatého, suroviny pre hnojivá, výbušniny a kyselinu dusičnú.
Výroba skla predstavuje každoročne ďalšie 3 až 6 percent spotreby ródia. Vďaka ich vysokým bodom topenia, pevnosti a odolnosti voči korózii môžu byť ródium a platina legované za vzniku nádob, ktoré držia a tvarujú roztavené sklo. Dôležité je aj to zliatiny Obsahujúce ródium nereagujú so sklom ani ho neoxidujú pri vysokých teplotách. Medzi ďalšie použitia ródia pri výrobe skla patria:
- Vytvárať priechodky, ktoré sa používajú na výrobu sklenených vlákien ťahaním roztaveného skla cez otvory (pozri fotografiu).
- Pri výrobe displejov z tekutých kryštálov (LCD) z dôvodu vyšších teplôt potrebných na roztavenie surovín a požadovanej kvality skla.
- Pri výrobe obrazovkového skla pre obrazovky s katódovou trubicou (CRT).
Iné použitia ródia:
- Ako povrchová úprava šperkov (galvanické biele zlato)
- Ako povrchová úprava zrkadiel
- V optických prístrojoch
- V elektrických prípojkách
- V zliatinách pre letecké turbínové motory a zapaľovacie sviečky
- V jadrových reaktoroch ako detektor hladín neutrónového toku
- V termočlánkoch