Lisätietoja rodiumista, harvinaisesta platinaryhmän metallista

Rodium on harvinainen platinaryhmän metalli (PGM), joka on kemiallisesti vakaa korkeissa lämpötiloissa, kestävä korroosio ja käytetään pääasiassa autokatalysaattoreiden tuotannossa.

• Atomisymboli: Rh
• Atominumero: 45
• Elementtiluokka: Siirtymämetallit
• Tiheys: 12,41 g / cm3
• Sulamispiste: 1964 ° C (3567 ° F).
• Kiehumispiste: 3695 ° C (6683 ° F)
• Mohin kovuus: 6.0

Rodium on kova, hopeanvärinen metalli, joka on erittäin vakaa ja jolla on korkea sulamispiste. Rodiummetalli on korroosionkestävä ja PGM: nä sillä on ryhmän poikkeukselliset katalyyttiset ominaisuudet.

Metallilla on korkea heijastuskyky, se on kova ja kestävä, ja sillä on sekä pieni sähkövastus että matala ja vakaa kosketusvastus.

Vuonna 1803 William Hyde Wollaston pystyi eristämään palladium muista PGM: istä ja näin ollen vuonna 1804 hän eristi rodiumin reaktiotuotteista.

Wollaston liukeni platina malmi vesialueella (typpihapon ja suolahappojen seos) ennen ammoniumkloridin ja raudan lisäämistä palladiumin saamiseksi. Sitten hän huomasi, että rodium voitiin ottaa jäljelle jäävistä kloridisuoloista.

Wollaston sovelsi aqua regiaa, sitten pelkistysprosessia vetykaasulla rodiummetallin saamiseksi. Jäljelle jäävä metalli osoitti vaaleanpunaista sävyä ja sai nimekseen kreikkalaisen sanan "rodon", joka tarkoittaa "ruusu".

Rodiumia uutetaan platina- ja nikkeli kaivos. Harvinaisuuden ja metallin eristämiseen tarvittavan monimutkaisen ja kalliiden prosessien vuoksi luonnossa esiintyviä malmikappaleita on hyvin vähän, jotka tarjoavat rodiumille taloudellisia lähteitä.

Kuten useimmat PGM-yhdisteet, rodiumin tuotanto on keskittynyt Etelä-Afrikassa sijaitsevan Bushveld-kompleksin ympärille. Maan osuus on yli 80 prosenttia maailman rodiumtuotannosta, kun taas muihin lähteisiin kuuluvat Sudburyn altaan Kanadassa ja Norilskin kompleksi Venäjällä.

PMG-yhdisteitä löytyy monista mineraaleista, mukaan lukien duniitti, kromiitti ja toivotut.

Ensimmäinen vaihe rodiumin uuttamiseksi malmista on jalometallien, kuten kullan, saostaminen. hopea, palladium ja platina. Jäljelle jäänyt malmi käsitellään natriumbisulfaatilla NaHSO₄ ja sulanut, jolloin saatiin rodium (III) sulfaattia, Rh₂(NIIN₄)_3.

Sitten rodiumhydroksidi saostetaan käyttämällä natriumhydroksidia, kun taas suolahappoa lisätään H: n tuottamiseksi₃RhCI₆. Tätä yhdistettä käsitellään ammoniumkloridilla ja natriumnitriitillä rodiumsaostuman muodostamiseksi.

Sakka liuotetaan suolahappoon ja liuosta kuumennetaan, kunnes jäljelle jääneet epäpuhtaudet ovat palanneet, jättäen jälkeensä puhtaan rodiummetallin.

Impala Platinumin mukaan rodiumin maailmanlaajuinen tuotanto rajoittuu vain noin miljoonaan troijaunssiin vuosittain (tai noin 28 tonnia) vuodessa, kun taas verrattuna tuotettiin 207 tonnia palladiumia vuonna 2011.

Noin neljäsosa rodiumin tuotannosta tulee sekundaarisista lähteistä, pääasiassa kierrätetyistä katalysaattoreista, kun taas loput uutetaan malmista.Suuret rodiumintuottajat sisältävät Anglo Platinum, Norilsk Nickel ja Impala Platinum.

Yhdysvaltain geologisen tutkimuksen mukaan autokatalyyttoreiden osuus rodiumin tarpeesta vuonna 2010 oli 77 prosenttia. Kolmitiekatalysaattorit bensiinimoottoreissa käyttävät rodiumia typpioksidin pelkistyksen typpeksi katalysoimiseksi.

Kemianteollisuus käyttää noin 5–7 prosenttia maailman rodiumin kulutuksesta. Rodium- ja platina-rodiumkatalyyttejä käytetään oksoalkoholin valmistuksessa sekä typpioksidin, lannoitteiden, räjähteiden ja typpihapon raaka-aineen valmistukseen.

Lasintuotannon osuus rodiumin kulutuksesta on vielä 3–6 prosenttia vuodessa. Koska niiden sulamispisteet ovat korkeat, lujuus ja korroosionkestävyys voidaan rodiumia ja platinaa seostaa astioiden muodostamiseksi, jotka pitävät ja muovaavat sulaa lasia. Tärkeää on myös se seokset rodiumia sisältävät eivät reagoi lasin kanssa tai hapettavat sitä korkeissa lämpötiloissa. Muita rodiumin käyttötarkoituksia lasintuotannossa ovat:

• Muodostaa holkit, joita käytetään lasikuitun tuottamiseen vetämällä sulaa lasia reikien läpi (katso kuva).
• Nestekidenäyttöjen (LCD) tuotannossa raaka-aineiden sulattamiseksi vaadittavat korkeammat lämpötilat ja vaadittava lasin laatu.
• Katodisädeputken (CRT) näyttölasin valmistuksessa.

Muu rodiumin käyttö:

• Korujen viimeistelynä (galvanointi valkokulta)
• Peilien viimeistely
• Optisissa instrumentissa
• Sähköliitännöissä
• Seoksissa lentokoneiden turbiinimoottoreihin ja sytytystulppiin
• Ydinreaktorissa neutronivirtaustason ilmaisimena
• Lämpöparissa