Apakah rhodium dan di mana ia digunakan?

Rhodium adalah logam berharga yang jarang ditemui dan terkenal kepada pencinta barang kemas. Salutan bersalut rhodium menghalang calar dan melecet pada barang berharga, menyumbang kepada pemeliharaan rupa asal untuk jangka masa yang lama.

Rhodium ialah unsur kimia N45 daripada jadual berkala, yang tergolong dalam logam mulia kumpulan platinum. Unsur itu ditemui oleh orang Inggeris William Hyde Wollaston pada tahun 1803 semasa bekerja dengan penyelesaian platinum. Di dalamnya, ahli kimia menemui bahan serbuk merah jambu terang yang dipanggil rhodium, yang bermaksud "mawar" dalam bahasa Yunani.

Rhodium adalah salah satu logam yang paling jarang dan paling mahal yang disebabkan oleh kerumitan pemisahannya daripada platinum pada skala perindustrian. Secara semula jadi, ia terdapat dalam mineral yang merangkumi beberapa platinoid dalam komposisinya sekaligus. Pakar ambil perhatian bahawa untuk mendapatkan 1 kg logam ini, beberapa tan platinum asli diperlukan. Wollaston mengasingkan rhodium dengan cara berikut: selepas sintesis garam natrium hidrogen rhodium, dia mengkalsinkan serbuk merah jambu-merah di atas api hidrogen untuk masa yang lama, akibatnya dia menerima hanya beberapa titisan logam tulen.

Kemudian, melalui usaha Profesor Lebedinsky, kaedah baru untuk memisahkan rhodium ditemui. - pendedahan kepada larutan garam platinoid secara sejuk. Hasil daripada penyejukan, mendakan terbentuk dalam larutan, diwakili oleh sebatian rhodium dan iridium. Kaedah ini telah meluas dalam industri kimia dan masih digunakan sehingga kini. Hari ini, menggunakan teknik Lebedinsky, kira-kira 30 tan logam tulen dikeluarkan setiap tahun.

Bagi penampilan rhodium, warna merah-merah jambu adalah ciri hanya untuk sebatiannya, manakala logam itu sendiri kelihatan serupa dengan perak, walaupun ia lebih rendah daripadanya dalam kecerahan. Jadi, jumlah cahaya yang dipantulkan oleh logam ini ialah 80%, manakala untuk perak angka ini ialah 95%... Walaupun begitu, rhodium sering digunakan dalam pembuatan cermin teknikal dan bukannya perak. Ini disebabkan oleh refraktori platinoid dan keupayaannya untuk bekerja pada ketumpatan sinaran elektromagnet yang meningkat, termasuk julat inframerah. Dalam erti kata lain, penyaduran rhodium boleh bertahan selama bertahun-tahun, manakala penyaduran perak dalam keadaan yang sama tidak akan bertahan walaupun sehari.

Pencirian logam akan menjadi tidak lengkap tanpa menyebut kosnya. Harga rhodium tulen sentiasa berubah-ubah dan bergantung kepada jumlah pengeluaran tahunan. Oleh itu, sehingga Ogos 2016, satu troy auns rhodium (31.1034768 g) berharga kira-kira $ 700, tetapi pada tahun-tahun berikutnya harganya meningkat dengan mendadak. Pada awal 2020, bar rhodium satu auns berharga $9,000. Kos yang tinggi dijelaskan oleh fakta bahawa logam itu tidak mempunyai mineral sendiri dan terkandung dalam bijih platinum, nikel dan tembaga asli, serta dalam pasir yang mengandungi emas sebagai pendamping.

Rhodium ialah logam keperakan mulia yang keras yang mengatasi platinum "progenitor"nya dalam rintangan kimia dalam banyak persekitaran yang menghakis. Formula elektronik atomnya adalah seperti berikut: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. Logam larut dengan baik semasa mendidih dalam aqua regia (campuran HCl dan HNO3), dalam pekat H2SO4 (apabila dipanaskan) dan dalam hidrogen peroksida. Takat lebur ialah 1964 ° C, takat didih ialah 3697 ° C, ketumpatan logam pada 20 ° C ialah 12.41 g / cm3. Rhodium tergolong dalam kumpulan logam nadir bumi, dalam keadaan pepejal ia mempunyai warna keperakan dengan warna sejuk.

Rhodium stabil secara kimia, akibatnya ia bertindak balas dengan sangat buruk dengan bukan logam - hanya apabila mencapai suhu haba merah. Pengoksidaan tertunda logam hanya mungkin dalam keadaan hancur dan hanya pada 1000 ° C.

Kualiti penting logam ialah keupayaannya untuk menukar warnanya, yang sangat berharga dalam barang kemas. Jadi, apabila dikalsinkan pada suhu 800 ° C, rhodium menjadi ditutup dengan filem oksida, yang hilang apabila suhu meningkat kepada 1000 ° C. Rhodium hitam amat dihargai, yang sangat diperlukan dalam pembuatan perhiasan dengan konfigurasi yang paling indah. Satu lagi sifat logam ialah keupayaannya untuk bertindak sebagai pemangkin bagi kebanyakan tindak balas kimia. Jadi, dengan bantuan serbuk rhodium yang dihancurkan, alkohol wain biasa boleh diubah menjadi asid asetik.

Pengeluaran tahunan rhodium dunia ialah 30 tan.Jumlah pengeluaran yang kecil itu disebabkan oleh kandungan unsur yang rendah di dalam bumi dan ketiadaan mineralnya sendiri. Deposit utama logam terletak di Afrika Selatan, yang membekalkan 75-80% rhodium ke pasaran umum. Deposit yang kurang kaya ditemui di Kanada, Columbia dan Rusia - di negara yang mempunyai kepekatan purata platinum asli di pedalaman bumi.

Sebagai tambahan kepada penapisan, pemisahan isotop stabilnya daripada plutonium, uranium dan torium, yang digunakan secara meluas dalam tenaga nuklear, dianggap sebagai kaedah yang menjanjikan untuk mengekstrak logam.Mendapatkan rhodium dengan cara ini boleh menyelesaikan masalah permintaan tinggi dan jumlah logam yang tidak mencukupi yang dilombong di deposit. Dengan mengambil kira industri nuklear yang maju dan kandungan tinggi rhodium dalam bahan api nuklear (sehingga 400 g / t), masalah kekurangan rhodium dapat diselesaikan, dan kuasa nuklear akan menjadi pembekal utama logam ini ke pasaran dunia.

Skop penggunaan rhodium agak luas. Logam ini mendapat permintaan dalam banyak bidang industri kimia dan pemprosesan, di mana ia digunakan sebagai pemangkin, bahan mentah struktur dan bahan perhiasan.

Dalam kapasiti ini, logam digunakan dalam tindak balas kimia, yang paling biasa ialah pengeluaran asid asetik daripada metil alkohol. Ia juga digunakan untuk mencipta penapis peneutralan yang direka untuk berfungsi dengan gas ekzos daripada kereta. Dan aloi rhodium-platinum dianggap sebagai pemangkin yang paling berkesan dalam pengeluaran HNO3 melalui pengoksidaan ammonia menggunakan udara, dan tiada alternatif kepada rhodium masih ditemui dalam pengeluaran ini.

Rhodium sangat diperlukan dalam pembuatan kaca untuk peranti kristal cecair, untuk pengeluaran aloinya dengan platinum diambil. Dalam hal ini, penggunaan logam berkembang dengan stabil mengikut kadar pertumbuhan dalam pengeluaran alat moden. Rhodium digunakan secara aktif dalam pembuatan cermin teknikal, projektor dan permukaan reflektif lain yang akan digunakan dalam keadaan yang melampau dan dalam pemasangan laser.

Adalah mustahil untuk tidak menyebut cawan platinum-rhodium yang digunakan untuk menanam batu berharga dan kristal dengan sifat elektro-optik dalam keadaan makmal.... Dalam kombinasi dengan iridium atau platinum, logam sering digunakan untuk pembuatan termokopel yang diperlukan untuk mengukur suhu yang melampau (lebih 2200 ° C). Perlu diingatkan peranan logam dalam proses pembuatan tabung uji makmal dan kelalang yang digunakan untuk eksperimen kimia. Disebabkan fakta bahawa rhodium tidak berinteraksi dengan hampir semua bahan, sebarang formulasi boleh dituangkan ke dalam hidangan tersebut.

Rhodium digunakan secara meluas dalam pembuatan barang kemas, melaksanakan dua fungsi sekaligus - pelindung dan hiasan. Sebagai contoh, perak yang disalut dengan lapisan rhodium nipis memperoleh kilauan yang mendalam, tidak menggelapkan atau teroksida di udara, dan emas bersalut rhodium kerana kekerasan logam yang tinggi (6 unit sekolah Mohs) menjadi lebih tahan lama dan tahan haus. Di samping itu, logam itu diperlukan untuk mendapatkan emas putih, yang sangat popular di kalangan pencinta perhiasan, dan oksidanya terlibat dalam penciptaan emas hitam - trend avant-garde dalam fesyen logam berharga.

Sejuk, tetapi pada masa yang sama bersinar rhodium dalam dan memukau sesuai dengan zirkonia padu, zirkonia, berlian dan sisipan logam berharga. Di samping itu, logam sering digunakan sebagai pengikat dalam pembuatan perhiasan platinum dan paladium. Produk bersalut rhodium tidak memerlukan pembersihan biasa dan mengekalkan kilauan asalnya untuk masa yang lama.

Sebagai tambahan kepada fungsi hiasannya, penyaduran rhodium dengan ketara mengurangkan alergenik emas putih, yang, dengan sentuhan berterusan dengan kulit, menyebabkan kemerahan dan gatal-gatal. Lapisan logam ini menghalang akibat yang tidak menyenangkan dari memakai barang kemas, yang sangat berharga untuk orang yang menderita penyakit kulit. Walau bagaimanapun, bersama-sama dengan sejumlah besar kelebihan, penyaduran rhodium masih mempunyai kelemahan: penyaduran rhodium memerlukan pembaharuan berkala, dan kehadirannya dengan ketara meningkatkan harga barang kemas.

Sebagai tambahan kepada bidang aplikasi yang dibincangkan, rhodium digunakan dalam pembuatan syiling. Jadi, pada tahun 2009, syiling rhodium tulen pertama dikeluarkan di US Mint, yang tidak digunakan sebagai alat pembayaran, tetapi berfungsi sebagai pelaburan. Walau bagaimanapun, tidak lama kemudian (pada tahun 2014), Bank Negara Rwanda mengeluarkan syiling rhodium pertama dengan denominasi 10 franc Rwanda, yang mula digunakan sebagai alat pembayaran.

Pada zaman Soviet, dipercayai bahawa banyak komponen radio diperbuat daripada rhodium tulen. Walau bagaimanapun, ini jauh dari kes itu, dan logam hanya digunakan untuk menutup kenalan penyambung. Untuk pembuatan bahagian itu sendiri, ia tidak sesuai, kerana ia agak rapuh dan terlalu rapuh. Tetapi sebagai salutan, ia tidak boleh diganti, kerana rintangan kakisan yang baik dan pemantulan sinar elektromagnet yang tinggi. Kenalan bersalut rhodium (geganti buluh) jenis RES-55 (A) dalam siri RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 dan RS 4569605.

Video berikut akan memberitahu anda apa itu saduran rhodium emas.