Rhodium je vzácný kov z platinové skupiny (PGM), který je chemicky stabilní při vysokých teplotách, je odolný vůči korozi a používá se hlavně při výrobě automobilových katalyzátorů.
Vlastnosti
- Atomový symbol: Rh
- Atomové číslo: 45
- Prvek Kategorie: Přechodový kov
- Hustota: 12,41 g / cm³
- Bod tání: 3567 ° F (1964 ° C)
- Bod varu: 6683 ° F (3695 ° C)
- Tvrdost Moh: 6,0
Charakteristiky
Rhodium je tvrdý, stříbrný kov, který je velmi stabilní a má vysokou teplotu tání.
Rhodium metal je odolný proti korozi a jako PGM sdílí výjimečné katalytické vlastnosti skupiny.
Kov má vysokou odrazivost, je tvrdá a trvanlivá a má jak nízký elektrický odpor, tak i nízký a stabilní kontaktní odpor.
Dějiny
V roce 1803 William Hyde Wollaston dokázal izolovat palladium od ostatních PGM a následně v roce 1804 izoloval rhodium z reakčních produktů.
Wollaston rozpustil platinu v aqua regia (směs kyseliny dusičné a kyseliny chlorovodíkové) před přidáním chloridu amonného a železa, aby se získal palladium. Poté zjistil, že rhodium může být získáno z chloridových solí, které zůstaly.
Wollaston aplikoval aqua regia a pak redukční proces s vodíkovým plynem, aby se získal rhodiový kov. Zbývající kov vykazoval růžový odstín a byl pojmenován podle řeckého slova rodon , což znamená "růže".
Výroba
Rhodium se extrahuje jako vedlejší produkt těžby platiny a niklu .
Vzhledem k jeho vzácnosti a složitému a drahému procesu potřebnému k izolaci kovu existuje velmi málo přirozeně se vyskytujících rudných těles, které jsou ekonomickými zdroji rhodia.
Stejně jako většina PGM je výroba rhodia zaměřena na komplex Bushveld v Jižní Africe. Země tvoří více než 80% světové produkce rhodia, zatímco další zdroje zahrnují Sudbury v Kanadě a komplex Norilsk v Rusku.
PMG se nacházejí v různých minerálech, včetně dunitu, chromitu a noritu.
Prvním krokem při extrakci rhodia z rudy je srážení drahých kovů, jako je zlato, stříbro , palladium a platina. Zbývající ruda reaguje s hydrogensíranem sodným NaHS04 a roztaví se, výsledkem je rhodium (III) sulfát, Rh 2 (SO 4 ) 3.
Hydroxid siřičitý se potom vysráží za použití hydroxidu sodného, zatímco se přidá kyselina chlorovodíková za vzniku H 3 RhCl 6 . Tato sloučenina se zpracuje chloridem amonným a dusitanem sodným za vzniku sraženiny rhodia.
Sraženina se rozpustí v kyselině chlorovodíkové a roztok se zahřeje, dokud se nevyhoří zbytky kontaminantů, přičemž zůstane za čistým rhodiem.
Podle společnosti Impala Platinum je celosvětová produkce rhodia omezena na ročně (zhruba 28 milionů tun) ročně jen asi 1 milion troy oz., Zatímco v roce 2011 bylo vyrobeno 207 tun paládia.
Zhruba čtvrtina produkce rhodia pochází ze sekundárních zdrojů, převážně z recyklovaných katalyzátorů, zatímco zbytek se extrahuje z rudy. Velcí producenti rhodia zahrnují Anglo Platinum, Norilsk Nickel a Impala Platinum.
Aplikace
Podle geologického průzkumu USA činily autokatalyzátory v roce 2010 77% veškerého poptávky po rhodiu.
Trojcestné katalyzátory pro benzínové motory používají rhodium k katalyzování redukce oxidu dusíku na dusík.
Zhruba 5-7% celkové spotřeby rhodia se používá v chemickém odvětví. Katalyzátory na bázi rhodia a platiny a rhodia se používají při výrobě oxoalkoholu, jakož i při výrobě oxidu dusnatého, suroviny pro hnojiva, výbušniny a kyseliny dusičné.
Výroba skla představuje další 3-6% spotřeby rhodia každý rok. Kvůli vysokým bodům tání mohou být pevnost a odolnost proti korozi, rhodium a platina legovány, aby vytvořily nádoby, které drží a tvarují roztavené sklo. Důležité je také to, že slitiny obsahující rhodium nereagují nebo oxidují sklo při vysokých teplotách. Jiné použití rhodia ve výrobě skla zahrnuje:
- Vytvoření pouzder, které se používají k výrobě skelných vláken vytavením roztaveného skla přes otvory (viz foto).
- Při výrobě displejů s tekutými krystaly (LCD) kvůli vyšším teplotám potřebným k roztavení surovin a požadované kvalitě skla.
- Při výrobě skleněného skla pro obrazovky s obrazovkou s katodovým paprskem (CRT).
Jiné použití rhodia:
- Jako povrch pro šperky (galvanické pokovování z bílého zlata)
- Jako povrch pro zrcadla
- V optických přístrojích
- V elektrických přípojkách
- Ve slitinách pro letecké turbínové motory a zapalovací svíčky
- V jaderných reaktorech jako detektor úrovní toku neutronů
- V termočláncích
Zdroje:
Mezinárodní asociace kovů platinové skupiny (IPA). http://www.ipa-news.com/
US geologický průzkum. 2010. Minerals Yearbook: Platinum Group Metals. http://www.usgs.gov/
Impala Platinum. Nabídka a poptávka: Rhodium. http://www.implats.co.za/implats/Supply-demand.asp
Sledujte Terence na Google+