Čo je ródium a kde sa používa?

Ródium je vzácny drahý kov a je dobre známy milovníkom šperkov. Rhodiovaný povlak zabraňuje poškriabaniu a odreninám na vzácnych predmetoch, čím prispieva k dlhodobému zachovaniu pôvodného vzhľadu.

Ródium je chemický prvok N45 z periodickej tabuľky, ktorý patrí medzi ušľachtilé kovy skupiny platiny. Prvok objavil Angličan William Hyde Wollaston v roku 1803 pri práci s platinovým roztokom. V nej chemik objavil svetloružovú práškovú látku zvanú rhodium, čo v gréčtine znamená „ruža“.

Ródium je jedným z najvzácnejších a najdrahších kovov čo je spôsobené zložitosťou jeho oddelenia od platiny v priemyselnom meradle. V prírode je prítomný v mineráloch, ktoré vo svojom zložení zahŕňajú niekoľko platinoidov naraz. Odborníci poznamenávajú, že na získanie 1 kg tohto kovu je potrebných niekoľko ton natívnej platiny. Wollaston izoloval ródium nasledujúcim spôsobom: po syntéze sodnej hydrogénsoli ródia dlho kalcinoval ružovo-červený prášok nad plameňom vodíka, v dôsledku čoho získal len niekoľko kvapiek čistého kovu.

Neskôr, vďaka úsiliu profesora Lebedinského, bola objavená nová metóda separácie ródia. - vystavenie roztoku platinoidných solí chladom. V dôsledku ochladzovania sa v roztoku vytvorila zrazenina reprezentovaná zlúčeninami ródia a irídia. Táto metóda sa rozšírila v chemickom priemysle a používa sa dodnes. Dnes sa pomocou techniky Lebedinsky ročne uvoľní asi 30 ton čistého kovu.

Pokiaľ ide o vzhľad ródia, červeno-ružové odtiene sú charakteristické iba pre jeho zlúčeniny, zatiaľ čo samotný kov vyzerá podobne ako striebro, aj keď je v jase horší. takze množstvo svetla odrazeného týmto kovom je 80%, zatiaľ čo pre striebro je toto číslo 95%... Napriek tomu sa ródium často používa pri výrobe technických zrkadiel namiesto striebra. Je to spôsobené žiaruvzdornosťou platinoidu a jej schopnosťou pracovať pri zvýšenej hustote elektromagnetického žiarenia vrátane infračerveného rozsahu. Inými slovami, rhodiovanie môže vydržať dlhé roky, zatiaľ čo postriebrenie za podobných podmienok nevydrží ani deň.

Charakterizácia kovu by bola neúplná bez uvedenia jeho ceny. Cena čistého ródia sa neustále mení a závisí od ročného objemu produkcie. Od augusta 2016 teda trójska unca ródia (31,1034768 g) stála približne 700 dolárov, no v nasledujúcich rokoch cena prudko vzrástla. Začiatkom roka 2020 bola cena jednej uncovej ródiovej tyčinky 9 000 dolárov. Vysoká cena sa vysvetľuje skutočnosťou, že kov nemá svoj vlastný minerál a je obsiahnutý v natívnych platinových, niklových a medených rudách, ako aj v zlatonosných pieskoch ako spoločník.

Ródium je tvrdý ušľachtilý striebristý kov, ktorý svojou chemickou odolnosťou v mnohých korozívnych prostrediach prekonáva svoju „predchodkyňu“ platinu. Elektrónový vzorec jeho atómu je nasledujúci: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. Kov sa dobre rozpúšťa počas varu v aqua regia (zmes HCl a HNO3), v koncentráte H2SO4 (pri zahrievaní) a v peroxide vodíka. Teplota topenia je 1964 ° C, teplota varu je 3697 ° C, hustota kovu pri 20 ° C je 12,41 g / cm3. Ródium patrí do skupiny kovov vzácnych zemín, v pevnom stave má striebristú farbu so studeným odtieňom.

Ródium je chemicky stabilné, v dôsledku čoho veľmi zle reaguje s nekovmi - až po dosiahnutí teploty červeného tepla. Oneskorená oxidácia kovu je možná iba v rozdrvenom stave a iba pri 1000 ° C.

Dôležitou vlastnosťou kovu je jeho schopnosť meniť farbu, čo je obzvlášť cenné v šperkoch. Takže pri kalcinácii pri teplote 800 ° C sa ródium pokryje oxidovým filmom, ktorý zmizne, keď teplota stúpne na 1 000 ° C. Zvlášť cenené je čierne ródium, ktoré je nevyhnutné pri výrobe šperkov tých najkrajších konfigurácií. Ďalšou vlastnosťou kovu je jeho schopnosť pôsobiť ako katalyzátor väčšiny chemických reakcií. Takže pomocou rozdrveného prášku ródia sa obyčajný vínny alkohol môže zmeniť na kyselinu octovú.

Ročná svetová produkcia ródia je 30 ton.Takéto malé objemy produkcie sú spôsobené nízkym obsahom prvku v zemskom vnútri a absenciou vlastných minerálov. Hlavné ložiská kovu sa nachádzajú v Južnej Afrike, ktorá dodáva 75 – 80 % ródia na všeobecný trh. Menej bohaté ložiská sa nachádzajú v Kanade, Kolumbii a Rusku – v krajinách s priemernou koncentráciou pôvodnej platiny vo vnútrozemí zeme.

Okrem rafinácie sa za sľubnú metódu získavania kovu považuje aj oddelenie jeho stabilného izotopu od plutónia, uránu a tória, ktoré sú široko používané v jadrovej energetike.Získanie ródia týmto spôsobom môže vyriešiť problém vysokého dopytu a nedostatočného množstva kovu ťaženého na ložiskách. Vzhľadom na rozvinutý jadrový priemysel a vysoký obsah ródia v jadrovom palive (až 400 g / t) je možné problém nedostatku ródia vyriešiť a jadrová energia sa stane hlavným dodávateľom tohto kovu na svetové trhy.

Oblasť použitia ródia je pomerne široká. Kov je žiadaný v mnohých oblastiach chemického priemyslu a spracovania, kde sa používa ako katalyzátor, konštrukčné suroviny a šperkársky materiál.

V tejto funkcii sa kov používa pri chemických reakciách, z ktorých najbežnejšia je výroba kyseliny octovej z metylalkoholu. Používa sa tiež na vytváranie neutralizačných filtrov určených na prácu s výfukovými plynmi z automobilov. A zliatiny ródia a platiny sa považujú za najefektívnejšie katalyzátory pri výrobe HNO3 oxidáciou amoniaku pomocou vzduchu a pri tejto výrobe sa zatiaľ nenašla alternatíva k ródiu.

Ródium je nevyhnutné pri výrobe skla pre zariadenia s tekutými kryštálmi, na výrobu ktorých sa používa jeho zliatina s platinou. V tomto smere spotreba kovu neustále rastie úmerne s rastom výroby moderných gadgetov. Ródium sa aktívne používa pri výrobe technických zrkadiel, projektorov a iných reflexných povrchov, ktoré sa budú používať v extrémnych podmienkach a pri laserových inštaláciách.

Nemožno nespomenúť platino-ródiové tégliky používané na pestovanie drahých kameňov a kryštálov s elektrooptickými vlastnosťami v laboratórnych podmienkach.... V kombinácii s irídiom alebo platinou sa kov často používa na výrobu termočlánkov potrebných na meranie extrémnych teplôt (nad 2200 °C). Treba poznamenať úlohu kovu v procese výroby laboratórnych skúmaviek a baniek používaných na chemické experimenty. Vzhľadom na to, že ródium neinteraguje prakticky so žiadnymi látkami, do takýchto jedál možno naliať akúkoľvek formuláciu.

Ródium je široko používané pri výrobe šperkov, pričom plní dve funkcie naraz - ochrannú a dekoratívnu. Napríklad, striebro potiahnuté tenkou vrstvou ródia získava hlboký lesk, netmavne a neoxiduje na vzduchu, a rhodiované zlato sa vďaka vysokej tvrdosti kovu (6 jednotiek Mohsovej školy) stáva odolnejším a odolnejším voči opotrebovaniu. Okrem toho je kov potrebný na získanie bieleho zlata, ktoré je medzi milovníkmi šperkov veľmi obľúbené a jeho oxidy sa podieľajú na tvorbe čierneho zlata – avantgardného trendu v móde drahých kovov.

Studený, no zároveň hlboký a hypnotizujúci ródiový lesk sa hodí k kubickým zirkónom, zirkónom, diamantom a vložkám z drahých kovov. Okrem toho sa kov často používa ako ligatúra pri výrobe platinových a paládiových šperkov. Rhódiované výrobky nevyžadujú pravidelné čistenie a zachovávajú si svoj pôvodný lesk po dlhú dobu.

Rhódiovanie okrem dekoratívnej funkcie výrazne znižuje alergénnosť bieleho zlata, ktoré pri neustálom kontakte s pokožkou spôsobuje začervenanie a svrbenie. Vrstva tohto kovu zabraňuje nepríjemným následkom nosenia šperkov, čo je cenné najmä pre ľudí trpiacich kožnými chorobami. Popri veľkom množstve výhod má však ródiovanie stále svoje nevýhody: ródiovanie si vyžaduje pravidelnú obnovu a jeho samotná prítomnosť výrazne zvyšuje cenu šperku.

Okrem diskutovaných oblastí použitia sa ródium používa pri výrobe mincí. A tak v roku 2009 boli v americkej mincovni vydané prvé čisto ródiové mince, ktoré neslúžili ako platobný prostriedok, ale slúžili ako investícia. O niečo neskôr (v roku 2014) však Národná banka Rwandy vydala prvú ródiovú mincu s nominálnou hodnotou 10 rwandských frankov, ktorá sa začala používať ako platobný prostriedok.

V sovietskych časoch sa verilo, že mnohé rádiové komponenty boli vyrobené z čistého ródia. To však ani zďaleka tak nebolo a kov slúžil len na zakrytie kontaktov konektorov. Na výrobu samotných dielov to nebolo vhodné, pretože bolo dosť krehké a príliš krehké. Ale ako náter bol nenahraditeľný vďaka dobrej odolnosti proti korózii a vysokej odrazivosti elektromagnetických lúčov. Rhodiované kontakty (jazýčkové relé) typu RES-55 (A) v rade RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 a RS 4569605.

Nasledujúce video vám prezradí, čo je to pozlátenie rhodiovaním.