Dom › parabole › Upotreba plemenitog rodijuma u nakitu u proizvodima. Rodijum u nakitu

Upotreba plemenitog rodijuma u nakitu u proizvodima. Rodijum u nakitu

Pojavljuje se jedna želja - treba ostati lijepa, elegantna i privlačna i nakon mnogo godina. Da biste to učinili, morate uložiti mnogo truda, a ponekad i novca. Ali obično nema dovoljno vremena ni za elementarno čišćenje doma, a da ne spominjemo odlaske u zlatare. Za to je izmišljena obrada rodijumom.

Šta je element rodijum?

Rodijum se prilično često koristi u nakitu. Smatra se plemenitim predstavnikom platinaste grupe. To je svijetli metal izvanredne čvrstoće. Njegova glavna karakteristika je da rodijum nije podložan oksidaciji u vazduhu i dejstvu kiselina. Izvana je lagan metal, vrlo sličan srebru, sa čeličnim sjajem, ali u pogledu tvrdoće, drugi plemeniti metali su mu inferiorni. Kada se zagrije, postaje plastičan i dobro stupa u interakciju s drugim metalima; mnogi majstori aktivno koriste rodij u nakitu, stvarajući prekrasan nakit.

Tajna rađanja

Kako se rodijum koristi u nakitu? Hajde da shvatimo šta je porođaj. Ovo je premaz od bilo kojeg plemenitog metala sa tankim slojem (od 0,1 do 1 mikrona) rodijuma. Ovaj postupak daje metalu visoku čvrstoću, otpornost na oksidaciju i djelovanje određenih kemikalija, kao i neke druge prednosti:

Zaštita od ekstremnih temperatura (hladnoća, vrućina, suv ili vlažan zrak).
Dekoracija poprima potpuno drugačiji izgled. Pojavljuje se prekrasan čelični sjaj, koji s vremenom ne nestaje.
Nema potrebe za stalnim čišćenjem, jer rodijum ne dozvoljava velikim česticama prljavštine da padnu na površinu proizvoda.
Tanak sloj ovog metala savršeno ističe drago kamenje na svojoj pozadini: dijamante, rubine, smaragde, safire.

Koliko košta nakit presvučen rodijumom? Cijena proizvoda ovisit će prije svega o tome od kojeg je metala napravljen. Odnosno, ukras od jeftinog metala može se kupiti za 1500-2000 rubalja. U skladu s tim, proizvod od skupog metala koštat će mnogo više.

Kako funkcionira proces taloženja metala?

Kako se rodijum koristi u nakitu? Da li je proces nanošenja na dekoraciju težak? Sam proces premazivanja jednog metala drugim nije težak, a može ga izvesti svaki draguljar "srednje ruke", ali je potrebno vjerovati samo stručnjacima u svom području. Stoga biste trebali odabrati samo provjerene majstore.

Da biste razumeli kako se odvija proces rodijuma, dovoljno je pogledati udžbenik fizike za sedmi razred, ali se to može objasniti i sa nekoliko rečenica:

Na novom nakitu, na čijoj površini nema nedostataka ili oštećenja, najbolje je izvesti rodijum. Tada će sloj rodijuma ležati preciznije i tanje, kao zaključak: manje troškova, ljepša stvar.
Dekoracija je polirana, dobro odmašćena i oprana. Sloj rodijuma mora biti integralan sa drugim plemenitim metalom i svaki sloj prljavštine ili mikroprašine može uzrokovati kvar.
Osnova cijelog procesa je ista fizika, odnosno fenomen galvanizacije. U određenom rješenju spušta se nakit i dovodi električna struja. Pod njegovim djelovanjem, rodij se oslobađa iz otopine i prekriva proizvod najtanjim slojem. Debljina sloja premaza može se slobodno mijenjati u zavisnosti od jačine struje i trajanja procesa. U prosjeku, proces traje nekoliko minuta.

Nedostaci procesa rađanja

Rodijumski nakit ima mnoge prednosti. Ali bez obzira koliko je dobar ovaj element periodnog sistema, on ima i svoje nedostatke. Oni su beznačajni, ali je bolje da se s njima upoznate unaprijed.

Sam postupak premazivanja ne traje puno vremena, ali zahtijeva određene alate i sposobnost rukovanja njima. Pravi zlatari koji mogu da rade sa rodijumom naplaćuju pristojnu naknadu za svoju umetnost. Stoga, nakon što je odlučio da svoj komad nakita obloži rodijumom, klijent mora biti spreman da u to uloži određena sredstva.
Istinski poznavaoci dragocjenih proizvoda vjeruju da rodij krije prirodnu ljepotu metala. A ako se nanese, pokriva pravu vrijednost nakita.
Nažalost, rodijum se ne može lemiti. Ako je nakit deformisan, sloj rodijuma je potrebno ponovo naneti preko cele površine, ponavljajući prvobitni postupak. A pošto se i najdeblji sloj rodijuma vremenom briše, prije ili kasnije to će se morati učiniti.
Ako će ga vlasnik rodijumskog proizvoda prodati, to će uzrokovati probleme u procjeni. Draguljaru neće biti lako odrediti metal od kojeg je originalno napravljen nakit. Šta ako se rodijum koristi u nakitu? Cijena čistog rodijuma je prilično visoka. Ali s obzirom na to da će se gornji sloj morati razbiti kako bi se saznalo od kojeg je metala napravljen nakit, cijena proizvoda može značajno patiti.

Kao što je gore spomenuto, pažljiva briga o takvim proizvodima nije potrebna, dovoljno je učiniti sljedeće:

Obrišite nakit svakih nekoliko mjeseci. Kao tečnost za trljanje najbolje je koristiti običan šampon.
Ni u kom slučaju se ne smiju koristiti nikakve kemikalije za čišćenje premaza od fine prljavštine.
Za čišćenje nemojte koristiti materijale sa sitnim mrvicama.

Najbolja opcija je prepustiti izbor radnji profesionalcu. Samo odnesite komad zlataru.

Kada pronađete grešku na stranici, odaberite je i pritisnite Ctrl + Enter

45
	1 16 18 8 2
RHODIUM
102,905
4d 8 5s 1

Rodijum

Prije nekoliko godina u jednoj od tvornica postojao je jedinstveni malter koji je (zajedno sa tučkom) težio oko 30 kg.

Izvana, malter je poput maltera, ali njegova cijena je uporediva, možda, s cijenom cijele fabrike, a da bi se napravio ovaj malter, bilo je potrebno preraditi desetine hiljada tona rude.

Ovaj neverovatni malter je napravljen od veoma retkog i plemenitog metala, rodijuma, i korišćen je za mlevenje istog rodijuma koji je proizveden u ovoj fabrici.

Proizvodnja i potrošnja rodijuma je niska; velika je, međutim, vrijednost i značaj ovog elementa.

Prošli rodijum

Element br. 45 otkrio je u Engleskoj 1803. godine izuzetni naučnik svog vremena, William Hyde Wollaston. Dok je proučavao autohtonu južnoameričku platinu, Wollaston je skrenuo pažnju na svijetli ružičasto-crveni filtrat dobiven iz otopine prirodne platine u carskoj vodici. Rastvor je dobio ovu boju nakon taloženja platine i paladija.

Iz ove otopine Wollaston je izolirao tamnocrveni prah, kalcinirao ga u atmosferi vodika i dobio teški bijeli metal. Prema boji rastvora, nazvali su novi element: ροδοεις znači „ružičasta“.

Godine 1819...1824. na Uralu su otkrivena najbogatija nalazišta autohtone ili, kako je još nazivaju, "sirove" platine. Analiza ove platine, koju su izvršili šef Bergmajster Arhipov i glavni probator Jakovljev, ukazala je na prisustvo rodijuma u njoj. Već 1828. godine na Uralu je tada iskopana nečuvena količina autohtone platine - više od jedne i po tone. Na preradu je transportovan u Sankt Peterburg, gde je iz njega izvučena relativno čista platina.

Rodijum i drugi plemeniti metali platinske grupe u to vreme otišli su u otpad.

Početkom 1940-ih, pošto se zainteresovao za uralsku platinu, profesor Kazanskog univerziteta K.K. Klaus je u otpadu otkrio “nemalu količinu iridija, rodijuma, osmijuma, malo paladija”, a nakon toga otkrio je novi metal platine, rutenijum.

Prema dokumentima, do 1843. oko jedne i po tone otpada od proizvodnje platine nakupilo se u Kovnici novca u Sankt Peterburgu. Ali nisu znali kako da ih koriste i stoga su prodavani u inostranstvu gotovo u bescjenje. A nakon prestanka prerade sirove platine u Rusiji (to se dogodilo 1867.), sva autohtona platina iskopana na Uralu, čak i bez carine, počela je da se izvozi u inostranstvo.

Cijenu metala određivao je samo sadržaj platine, dok se još rjeđi i vrijedniji metali - rodij, iridijum i osmijum - nisu uzimali u obzir i zapravo su se izvozili besplatno.

Sve do Oktobarske revolucije, Rusija, gdje je iskopana gotovo sva svjetska platina (90...95% svjetske proizvodnje), nije pročišćavala izvorni metal i bila je prisiljena da kupuje rodij i druge platine izvađene iz ruske uralske platine za ogromne suma u Evropi. U staroj Rusiji nije bilo rafinerija, svojstva rodijuma i njegove „braće“ su bila slabo proučavana, a strane firme su čuvale tajne metode za vađenje i prečišćavanje metala platinske grupe.

Nakon Oktobarske revolucije, sovjetska vlada je odmah poduzela odlučne mjere da stvori domaću industriju plemenitih metala, “naše iskonsko prirodno bogatstvo”, kako je o njima pisao profesor L.A. Chugaev.

Prije svega, bilo je potrebno razviti naučnu osnovu za proizvodnju metala platine, što znači da je potrebno dobro proučiti njihova fizička i hemijska svojstva. Zato je već u maju 1918. godine osnovan i počeo sa radom Institut za proučavanje platine i drugih plemenitih metala, koji je 1934. godine ušao u sastav Instituta za opštu i neorgansku hemiju. N.S. Kurnakov Akademija nauka SSSR-a.

Već u prvim godinama Institut je izvršio značajna istraživanja u hemiji, rafinaciji i analizi rodijuma. A 1925. godine iz uralske platine dobijen je prvi domaći rodijum.

Zasluge za to prvenstveno pripadaju izvanrednom hemičaru L.A. Čugajev i njegovi učenici, kasnije poznati naučnici I.I. Černjajev, V.V. Lebedinski, N.K. Pshenitsyn.

Ružičasti talog i žuta sol

Ekstrakcija rodijuma i njegovo prečišćavanje od baznih i plemenitih nečistoća povezano je sa izuzetno složenim, dugotrajnim i radno intenzivnim operacijama. To je neizbežno: rodijum je jedan od najređih elemenata. Osim toga, raspršen je, nema svoje minerale. Nalazi se zajedno sa prirodnom platinom i osmijum iridijumom.

Tehnologija ekstrakcije rodijuma prvenstveno zavisi od vrste i sastava prerađenih sirovina. Na primjer, reći ćemo vam kako se rodij izdvaja iz prirodne platine.

Iz rudnika sirova platina ulazi u rafineriju, gdje se plemeniti metali odvajaju od osnovnih nečistoća i sami plemeniti metali. To se radi ovako.

Sirova, platina se ubacuje u porculanske kotlove i tretira sa aqua regia. Proces se zagrijava tokom dana. Rodijum, a sa njim skoro sva platina, paladijum, bazni metali (gvožđe, bakar i drugi), delimično rutenijum i iridijum odlaze u rastvor, a u sedimentu ostaju osmijum iridijum, kvarc, hrom-gvozdena ruda i druge mineralne nečistoće.

Pošto je naša priča o rodijumu, ostavićemo talog na miru i slediti rešenje. Prvo se tretira amonijum hloridom da se istaloži i odvoji platina. Preostali rastvor se ispari: formira se talog koji se sastoji od nekoliko soli. Sadrži do 6% rodijuma; tu su i paladijum, rutenijum, iridijum, platina (sve se ne može razdvojiti sa NH 4 Cl) i bazni metali. Ovaj talog se rastvori u vodi i platina se ponovo odvoji na isti način. A rastvor, u kojem su ostali rodijum, rutenijum i paladijum, šalje se na prečišćavanje i odvajanje kako se akumulira.

Rodijum se ekstrahuje na različite načine. Na primjer, prema metodi koju je predložio sovjetski naučnik V.V. Lebedinski 1932., prvo se istaloži natrijum nitrit NaNO 2 i iz rastvora se odvoji talog hidroksida baznih metala; rodijum ostaje u rastvoru u obliku Na 3 . Nakon toga, uz pomoć NH 4 Cl, rodijum se izoluje iz rastvora na hladnom; ostavlja u obliku teško rastvorljivog kompleksa (NH 4) 2 Na. Međutim, zajedno sa rodijumom, iridijum se takođe taloži; ostali metali platine rutenijum, paladijum i ostaci platine ostaju u rastvoru. Dakle, rodijum je u sedimentu, a sada nas zanima samo ovaj sediment. Šta se dalje dešava s njim?

Talog se rastvori u razblaženom natrijum hidroksidu i rodijum se ponovo istaloži iz ovog rastvora delovanjem amonijaka i NH 4 Cl, sada u obliku drugog kompleksnog jedinjenja. Talog se odvoji i temeljito ispere rastvorom amonijum hlorida.

Ovo nije kraj prečišćavanja rodijuma. Talog se ponovo ubacuje u kotao sa hlorovodoničnom kiselinom i zagrijava nekoliko sati. Postoji reakcija:

2 + 6HCl → 2 + 3NO 2 + 3NO + 3H 2 O

sa formiranjem novog jarko žutog kompleksnog spoja rodijuma. Ovo je rodijum triamin trihlorid. Temeljito se ispere vodom i tek nakon toga počinju da izoluju metalni rodijum.

Sol se ubacuje u peć i kalcinira nekoliko sati na 800...900°C. Kompleksno jedinjenje se raspada i nastaje praškasti proizvod mešavine rodijuma sa njegovim oksidima. Nakon hlađenja, prah se ponovo temeljito ispere razrijeđenom aqua regia kako bi se uklonila preostala neznatna količina baznih nečistoća, a zatim se ponovo ubacuje u peć i kalcinacijom u atmosferi vodika pretvara u metal.

Ovo je dug i komplikovan proces kojim se dobija čisti rodijum.

Treba imati na umu da je u našoj priči ovaj put i dalje pojednostavljen i skraćen: izostavljene su sekundarne faze koje ne nose nezavisno „hemijsko opterećenje“. Ali u stvarnosti, nema "sitnica" u svim fazama proizvodnje rodijuma. Temperaturni uslovi, koncentracija reagensa, trajanje rada, materijali opreme sve je bitno. Upravljanje svim procesima zahtijeva veliko znanje i ogromno iskustvo.

Sada se rodijum, zajedno sa drugim metalima platine, takođe vadi iz bakar-nikl sulfidnih ruda. Sadržaj elementa br. 45 u ovim rudama izračunat je u miligramima po toni rude. Dakle, stvarnoj rafinaciji rodijuma prethode složene tehnološke operacije odvajanja glavnih količina obojenih metala i dobijanja koncentrata plemenitih metala. A onda otprilike kako je gore opisano.

Rodijum očima hemičara

Po izgledu, kompaktni rodijum je prekrasan srebrnast metal s plavičastom nijansom. Topi se na oko 1960°C i lagano je isparljiv do 2500°C. Za razliku od zlata i platine, rodijum se teško obrađuje. Stoga se može umotati ili razvući u žicu samo na 800...900°C.

Element #45 lako formira legure sa platinom, paladijumom, bakrom i drugim metalima.

Rodijum je klasifikovan kao plemeniti metal ne samo zbog svog spektakularnog izgleda: kao što bi trebalo da bude za "aristokratski" metal, on ima veoma visoku hemijsku otpornost. Na kompaktni rodijum ne utiču kiseline ili baze. Samo se fino usitnjeni rodij polako otapa u vrućoj aqua regia ili koncentrovanoj sumpornoj kiselini. Rodijum je takođe veoma otporan na dejstvo halogena: sa hlorom, bromom, pa čak i fluorom reaguje tek nakon dužeg zagrevanja. U ovom slučaju, ovisno o reakcijskoj temperaturi, dobivaju se halogenidi različitog sastava. Konkretno, sa hlorom nastaju jedno-, dvo- i trovalentni rodijum-hloridi RhCl, RhCl 2 , RhCl 3 . Na visokim temperaturama rodijum polako reaguje sa sumporom, pretvarajući se u sulfide RhS, RhS 2 , Rh 2 S 5 .

Jedna od važnih karakteristika rodijuma je priroda njegove interakcije sa kiseonikom na visokim temperaturama. Kada se rodijum zagreva u kiseoniku, nastaje oksid Rh 2 O 3. Ali proces je veoma spor. Da bi se desetine grama fino dispergovanog rodijuma oksidirale na vazduhu, mora se neprekidno držati više sati u pećnici na temperaturi od 1000°C.

Pošto je rodijum u grupi VIII periodnog sistema, trebalo bi da bude tipičan kompleksirajući metal. Zaista, hemija rodijuma je hemija njegovih kompleksnih jedinjenja.

Početna jedinjenja za sintezu stotina kompleksnih jedinjenja rodijuma su obično njegovi hloro kompleksi. Da bi se dobili, metalni rodijum se prethodno sinteruje sa barijum peroksidom ili natrijum peroksidom na 700...1000°C, a zatim se dobijeni proizvodi tretiraju hlorovodoničnom kiselinom. U ovom slučaju element br. 45 prelazi u rastvor u obliku lako hidrolizovanih kompleksnih jona 3. Kompleksni rodijum hloridi se takođe dobijaju hlorisanjem mešavine metalnog rodijuma sa običnom solju na visokoj temperaturi, nakon čega sledi otapanje nastale supstance u hlorovodoničkoj kiselini. Isto se dešava i sa elektrolitičkim otapanjem metala u HCl.

U složenim jedinjenjima rodij je obično trovalentan, a njihovi molekuli imaju oktaedarsku strukturu. Atom rodijuma se nalazi u centru, a ligandi povezani sa njim hemijskom vezom nalaze se na uglovima oktaedra. Ligandi mogu biti razni kiseli ostaci i neutralni molekuli (Sl, Br, NO2, CN, NH3, H2O, piridin, amini i mnoge druge organske supstance). Fizičko-hemijska svojstva ovih spojeva u velikoj su mjeri određena prirodom i brojem liganada, njihovim međusobnim rasporedom u prostoru.

Određena kompleksna jedinjenja, kao što smo videli, nalaze upotrebu u ekstrakciji i prečišćavanju samog rodijuma.

Koja je vrijednost rodijuma?

Visoka otpornost rodijuma na dejstvo agresivnih medija i povišene temperature omogućava mu da se koristi u raznim industrijama.

Rodijum je jedan od najskupljih metala, ali potražnja za njim nadmašuje proizvodnju. Naravno, u takvoj situaciji rodijum ulazi samo tamo gde se ne može zameniti drugim metalima.

Najznačajniji potrošač rodijuma je hemijska industrija. Legura platine i rodijuma koristi se za izradu gaze katalizatora, na kojima se na temperaturi od 800...900°C amonijak oksidira do dušikovih oksida - glavne faze u procesu dobivanja dušične kiseline. Dodatak od 5...10% rodijuma uvelike povećava čvrstoću mreže, a gubitak platine u procesu proizvodnje se smanjuje za jedan i po dva puta. Štaviše, ovaj aditiv povećava katalitičku aktivnost. Proizvodnja azotne kiseline na mrežama platina-rodijum sada iznosi desetine miliona tona godišnje i godišnje je potrebno nekoliko stotina kilograma rodijuma.

Drugi veliki potrošač rodijuma je industrija stakla. Legura rodijuma i platine (obično 7% Rh) koristi se za izradu posuda za topljenje staklene mase i dobijanje najfinijih staklenih i kvarcnih filamenata. I u ovom slučaju, rodijum naglo povećava hemijsku i mehaničku otpornost platine i, osim toga, značajno povećava njenu tačku topljenja. Rodijum je i ovdje gotovo nezamjenjiv.

Legure platine sa 1...3% rodijuma koriste se za proizvodnju laboratorijskog hemijskog staklenog posuđa koje zahteva visoku hemijsku i termičku otpornost i sposobnost da ne menja svoju težinu čak ni tokom dužeg kalcinacije. Takav pribor se koristi u najodgovornijim i najpreciznijim analitičkim studijama.

Stabilnost termoelektričnih svojstava i visoka vatrostalnost dugo su učinili rodijum izuzetno važnim materijalom za termoelemente u tehnologiji merenja visokih temperatura. Na primjer, termoelement napravljen od žice platina-rodij (1...40% Rh) može mjeriti temperature do 1800°C.

Površina rodijuma ima visoku refleksivnost (80%) za vidljivi deo spektra. Reflektivnost rodijuma je manja od srebra (95%), ali je njegova otpornost na korozivne gasove i visoke temperature mnogo veća. Rodijumovane površine ne blijede čak ni u atmosferi naponskog luka. Zbog toga se rodijum koristi za pokrivanje projektorskih reflektora i tehničkih ogledala preciznih mjernih instrumenata različitih namjena. Rodijumsko oplata daje nakitu poseban sjaj i ljepotu. Međutim, velika tehnička vrijednost rodija, poteškoće u njegovom dobivanju i oskudnost njegovih rezervi u prirodi ograničavaju upotrebu ovog metala za proizvodnju luksuzne robe.

Završavajući priču o rodijumu, želimo da istaknemo da su svojstva ovog veoma retkog i veoma vrednog elementa daleko od potpunog proučavanja. Poznavanje ovih svojstava se nastavlja i, mora se misliti, dalja istraživanja rodijuma će nauci dati mnogo zanimljivih stvari, a industriji korisnog.

Mogućnosti i potrebe

Ležišta rodija u našoj zemlji nalaze se na Uralu i na Arktiku, a u inostranstvu najveća u Južnoafričkoj Republici. Kanada i Kolumbija. Tokom proteklih 20 godina, potražnja za rodijumom je porasla 10-13 puta i nastavlja da raste za oko 20% godišnje.

Zalihe i cijene

Svjetske rezerve rodijuma (bez SSSR-a) procjenjuju se na svega nekoliko tona, a godišnja proizvodnja se procjenjuje na stotine kilograma. Rodijum je nekoliko puta skuplji od zlata. Na svjetskom tržištu gram rodija košta oko 9 dolara.

Eksplozivni rodijum

Kompaktni rodijum je izuzetno otporan na svaki hemijski napad. Međutim, ako uzmete leguru rodijuma sa cinkom ili kadmijumom i rastvorite je u hlorovodoničnoj kiselini, a zatim filtrirate, dobićete talog fino dispergovanog rodijuma koji može da eksplodira na vazduhu.

Prema mišljenju većine naših savremenika, profesor Lebedinski je čovjek koji je razumljivo pjevao o podmuklim raspoloženjima među lađarima. Svetska naučna zajednica poznaje još jednog profesora Lebedinskog - izuzetnog naučnika prošlog veka, autora metode za dobijanje rodijuma iz rudnih ostataka.

Poenta je da u prirodi rodijum se nalazi u mineralima bogatim nekoliko platinoida odjednom. Izolacija rodijuma, posebno u industrijskim razmerama, je nerešiv problem.

William Wollaston, pronalazač rodijuma, prilično je lako sintetizirao natrijum hidroksidnu sol rodijuma - a zatim je dugo zagrijavao ružičasto-crveni prah u mlazu vodikovog plamena da bi dobio nekoliko kapi čistog metala.

Profesor V. V. Lebedinski suprotstavio je tradiciju kalcinacije snazi hladnoće. Hlađenjem kompleksnog rastvora soli platine, postigao je taloženje mešavine jedinjenja rodijuma i iridija. Danas se metodom Lebedinskog iz pridruženih stijena godišnje oslobađa oko 30 tona čistog rodija.

Rodijum znači roze?

"Rodon" na grčkom znači "ruža". Kao što ime govori, rodijum bi trebao biti poput rascvjetalog cvijeta. Međutim, crveni tonovi su svojstveni samo spojevima rodijuma; sam metal je neobojen, a njegov sjaj je sličan sjaju - iako ne tako sjajan.

Polirani rodijum reflektuje oko 80% svetlosti koja pada na njegovu površinu - dok srebro apsorbuje samo 5%, a vraća 95% svetlosnog toka. Međutim, mnoga tehnička ogledala su prekrivena rodijumom nego srebrom. Razlog je taj što je metal platine vatrostalan i sposoban da radi u uslovima izuzetno velike gustine elektromagnetnog zračenja - uključujući i infracrveni opseg. Tamo gdje zbog pregrijavanja srebro ne izdrži ni jedan dan, rodijumsko oblaganje traje godinama.

Lavovski deo iskopanog rodijuma troši automobilska industrija. Odlična katalitička svojstva metala omogućavaju proizvodnju pretvarača izduvnih plinova od njegovih legura. Značajan dio rodijuma koristi se za izradu katalizatora za hemijsku industriju. Legura rodijuma i platine je već nekoliko decenija nezamenljiv alat za proizvodnju azotne kiseline.

Rodijum je svuda potreban!

Tvrdoća, čvrstoća i otpornost na habanje legure platine i rodijuma privukla su se staklarima. Kroz platina-rodijum matrice rastezljivo optičko vlakno, tehnička staklena vlakna, ravno staklo za monitore.

Naučnici naručuju posude od platine i rodijuma za uzgoj kristala. Difrakcione rešetke savremenih spektrometara su takođe napravljene od legure plemenitog metala. Elektronika, za koju je varničko pražnjenje destruktivno, koristi rodijum za pokrivanje posebno kritičnih kontakata. Termoparovi od rodijuma i iridija koriste se u visokotemperaturnim - do 2200°C - termometrima.

Rodijumski sloj štiti različite materijale od korozije.

Nakit od rodijuma

Tehnike su prve koristile porođaj. Industrija nakita dugo vremena nije smatrala potrebnim da koristi jedinstvena svojstva rodijuma. Međutim, sve veća popularnost srebrnog nakita i velika potražnja za bijelim zlatom primorali su majstore da traže metode za sprječavanje abrazivnog trošenja proizvoda i povećanje estetskog potencijala proizvoda.

Srebro je, između ostalog, sklono tamnjenju, a dostupne metode čišćenja ne dopuštaju uvijek očuvanje umjetničke izražajnosti plemenitih metala. Bijelo zlato vidljivo žuti, što ometa percepciju ljepote.

Galvanizirani rodijum rješava problem. Nakit od rodijumovanog srebra izgleda izuzetno aristokratski. Svijetla boja svojstvena nakitnom srebru ne najvišeg standarda, a koja nastaje zbog uvođenja bakra u sastav ligature, izravnava se rodijumom.

Osim toga, rodij nanijet na srebro eliminira mogućnost nastanka oksidnog filma na metalu. Rodizirane proizvode nije potrebno čistiti, dugo zadržavaju ceremonijalni sjaj, savršeno se čiste blagim deterdžentima.

Trajnost oblaganje rodijumom

Rodijumsko oblaganje ne traje vječno, ali njegov vijek trajanja ovisi o nekoliko faktora. Prva je debljina. Rodijumsko oblaganje, koje se vrši isključivo u dekorativne svrhe, može biti povezano sa nanošenjem sloja platinoida u debljini od jedne desethiljadine milimetra na proizvod! Sličan učinak se koristi za stvrdnjavanje gornjeg sloja proizvoda (tvrdoća i čvrstoća rodija je usporediva s parametrima čelika).

Takav tanak sloj rodijuma gotovo ne mijenja boju proizvoda i stoga se široko koristi u proizvodnji nakita od obojenih - često vrlo krhkih -.

Neprozirni sloj rodijuma može dostići debljinu od 25 hiljaditih delova milimetra. Tako nastaju proizvodi dizajnirani za svakodnevno nošenje. Verenički prsten presvučen slojem rodijuma od 25 mikrona zadržava svoje spoljne karakteristike najmanje deset godina!

Prema iskustvu upotrebe, obnavljanje sloja rodijuma na prstenju, minđušama, lančićima je potrebno svakih pet godina i rjeđe, u zavisnosti od intenziteta upotrebe proizvoda. U mnogim slučajevima, visokokvalitetni rodijum krasi metal decenijama.

Rodijum nije tako skup

Današnje cijena rodijuma je prilično demokratska. Rodijum je oko jedan i po puta jeftiniji od zlata - iako nema garancija da će taj odnos ostati zauvek. Rodijumovanje jednog predmeta u juvelirskoj radionici košta 15-20 dolara. Potreba za prethodnim rastavljanjem nakita povećava cijenu postupka.

Poreklo i svojstva rodijuma

Rusija je kupovala rodijum u inostranstvu do 1920-ih. To je uprkos činjenici da je element otkrio Englez William Hyde još 1803. godine. Da i rezerve rodijuma Rusija je jedna od najvećih na svetu.

Činjenica je da se rijetki metal nalazi samo u prirodnoj platini, i to samo u stotim dijelovima procenta. Da biste dobili kilogram rodijuma, potrebno je preraditi tone, a neposredno pre prve četvrtine 20. veka naša zemlja nije znala kako da ga očisti od nečistoća.

Evropski naučnici nisu žurili da podele sa Rusima tehnologiju ekstrakcije rodijuma, paladija i drugih vrednih aditiva sadržanih u prirodnoj platini.

Tako su vlasti Sovjeta morale da stvore domaći centar za proučavanje platine 1918. Prvi iskopanog rodijuma Rusi su iz njega izvukli tek 1925. godine. Važnost onoga što se dogodilo može se shvatiti ako se sjetite koliko sada košta unca rijetkog metala. Engleska mjera za težinu je 28 grama, a za nju traže najmanje 7 hiljada dolara.

Primena rodijuma

Cijena rodijuma visoka ne samo zato što je element dragocjen, već i zato što postoji više industrija gdje je potreban nego sam metal. Kada bi njegove rezerve bile impresivnije, rodijum bi bio koristan u dobijanju čistog grafita. Koristi se u reaktorima nuklearnih elektrana. Ima skup element i dezinfekciona svojstva, na primjer, pročišćava vodu.

ali, koristite rodijum samo tamo gdje nema jeftinije i uobičajenije alternative. Svake godine se nekoliko stotina kilograma metala potroši na proizvodnju dušične kiseline. Bez mreža rodijuma sa platinom, supstanca se ne može dobiti. Metalna baza služi kao katalizator u hemijskoj reakciji.

Bez metalni rodijum ne upravlja proizvodnjom staklenog posuđa za hemijske laboratorije. Dragocjeni element ne reagira gotovo ni sa jednim elementom. U tikvice i epruvete od rodijuma možete miješati bilo koju tvar.

Bez metala koji se nalazi pod 45. brojem u , nemoguće je mjeriti visoke temperature. Rodijum je toliko otporan na toplotu da se koristi za pravljenje termoparova. To su senzori temperature iz dva spojena vodiča. Rodijumski dijelovi sposoban da fiksira, a da se istovremeno ne otope, temperaturu od 1800 stepeni Celzijusa.

45. element je potreban u proizvodnji izduvnih sistema automobila. U njima metal djeluje kao katalizator. Rodijum je presvučen ogledalima merne opreme. Rijedak element je malo inferioran u reflektirajućim svojstvima, ali je otporan na plinove koji mogu uzrokovati koroziju elemenata.

Od dragocjene tvari i filtera od tekućih kristala. Potreba za njima raste svake godine. Za ovu industriju potrebno je sve više rodija. Postoje dragoceni minerali koji rastu u veštačkim uslovima samo na filterima napravljenim od legure platine i rodijuma.

#45 metalna obloga je potrebna za neki fini nakit. Film od rijetkih metala čini proizvode svjetlucavim. Rodijum reflektuje 80% zraka vidljivog spektra. Nakit sa rodijumom ne gube sjaj dugi niz godina. Usput, hladno je. sjaj rodijuma savršeno naglašava igru dijamanata i kubnih cirkonija. Pokušavaju da se prekriju rijetkim metalom.

Često sadrži, što kod 20% ljudi izaziva alergije, crvenilo i svrab kože. Rodijumska obrada sprečava da opasan metal dođe u kontakt sa telom. Osim toga, proizvodi sa elementom br. 45 ne grebu, ne oksidiraju i otporni su na temperature. Proizvodi s rijetkim metalom nazivaju se rodijumski obloženi.

Pa ipak, kad god je to moguće, draguljari pokušavaju zamijeniti rodij drugim plemenitim metalima, na primjer. Po karakteristikama je malo inferiorniji od elementa br. 45, ali je pristupačniji. Geolozi procjenjuju svjetske rezerve rodijuma na samo nekoliko tona. Svake godine čovječanstvo potroši oko pola tone.

Ležišta i eksploatacija rodijuma

Ranije su se glavna nalazišta nalazila u Rusiji. Impresivne rezerve matične platine pronađene su na Uralu. Ali, sada su već razvijeni. Danas je Meksiko lider u rudarstvu i rezervama rodijuma. Slijede Južna Afrika i Kolumbija. U američkom zlatnom pijesku postoji sadržaj plemenitih metala. Ostale zemlje su zadovoljne mrvicama.

Ruža je kraljica cvijeća, i rodijum, očigledno je kralj metala. Ime elementa u prijevodu sa starogrčkog znači upravo "ruža". Istina, kada je rijedak metal pozvan, on još nije bio korišten, pa stoga nisu sumnjali u važnost njegove osobe. Rodijum je dobio ime po boji njegovih tipičnih jedinjenja, koje su crvene, poput ruža.

Izgubiti ovaj metal, čovječanstvo ne može. Stoga se tehnologija razvija rudarenje rodijuma iz radioaktivnog otpada. Metal #45 se nakuplja u njima. Postoji do 180 grama elementa po toni fragmenata.

Nuklearna energija je toliko razvijena da bi vađenje rodijuma iz otpada njegove proizvodnje po zapremini trebalo da premaši količinu metala izvađenog iz ruda zemljine kore. Fizičari rade i na shemama novih reaktora, koji će akumulirati još više metala br. 45.

Možete izgubiti sav rodijum ako rastvorite njegovu leguru sa hlorovodoničnom kiselinom, a zatim ga filtrirate. Reakcija će dati talog rodijuma naziva se fino raspršena. Eksplodira u vazduhu.

Dakle, zalihe kralja plemenitih metala i, možda, zemlja koja okružuje tačku eksplozije će odmah nestati. Fino dispergovano stanje metala je jedino u kojem nije stabilno. Kompaktni element br. 45, kao što je već pomenuto, ne reaguje ni na kakve "iritanse".

Rodijum (lat. Rodijum; označen simbolom Rh) - element bočne podgrupe osme grupe petog perioda periodnog sistema hemijskih elemenata D. I. Mendeljejeva, atomski broj 45. Ovo je najsjajniji i najtvrđi metal cijele platinske grupe.

Atomski broj - 45

Atomska masa - 102,91

Gustina, kg/m³ - 12400

Tačka topljenja, °S - 1966

Toplotni kapacitet, kJ / (kg ° C) - 0,247

Elektronegativnost - 2.2

Kovalentni radijus, Å - 1,25

1. jonizacija potencijal, ev - 7,46

Istorija otkrića rodijuma

Iz ove otopine Wollaston je izolirao tamnocrveni prah, kalcinirao ga u atmosferi vodika i dobio teški bijeli metal. Prema boji rastvora, novi element su nazvali: ροδοεις - znači "ružičasto".

Rodijum i drugi plemeniti metali platinske grupe u to vreme otišli su u otpad.

Cijenu metala određivao je samo sadržaj platine, dok se još rjeđi i vrijedniji metali - rodij, iridijum i osmijum - nisu uzimali u obzir i zapravo su se izvozili besplatno.

Već u prvim godinama Institut je izvršio značajna istraživanja u hemiji, rafinaciji i analizi rodijuma. A 1925. godine iz uralske platine dobijen je prvi domaći rodijum.

Zasluge za to prvenstveno pripadaju izvanrednom hemičaru L.A. Čugajev i njegovi učenici, kasnije poznati naučnici I.I. Černjajev, V.V. Lebedinski, N.K. Pshenitsyn.

Sadržaj rodijuma u prirodi

Rodijum se nalazi u rudama platine, u nekim od zlatnog peska Južne Amerike. Do 43% rodijuma se nalazi u meksičkom zlatu.

Dobivanje rodijuma

Tehnologija ekstrakcije rodijuma prvenstveno zavisi od vrste i sastava prerađenih sirovina. Na primjer, reći ćemo vam kako se rodij izdvaja iz prirodne platine.

Iz rudnika sirova platina ulazi u rafineriju, gdje se plemeniti metali odvajaju od osnovnih nečistoća i sami plemeniti metali. To se radi ovako.

Prvo, rastvor se tretira amonijum hloridom da se istaloži i odvoji platina. Preostali rastvor se ispari: formira se talog koji se sastoji od nekoliko soli. Sadrži do 6% rodijuma; tu su i paladijum, rutenijum, iridijum, platina (sve se ne može razdvojiti sa NH 4 Cl) i bazni metali. Ovaj talog se rastvori u vodi i platina se ponovo odvoji na isti način. A rastvor, u kojem su ostali rodijum, rutenijum i paladijum, šalje se na prečišćavanje i odvajanje kako se akumulira.

Rodijum se ekstrahuje na različite načine. Na primjer, prema metodi koju je predložio sovjetski naučnik V.V. Lebedinski 1932., prvo se istaloži natrijum nitrit NaNO 2 i iz rastvora se odvoji talog hidroksida baznih metala; rodijum ostaje u rastvoru u obliku Na 3 . Nakon toga, uz pomoć NH 4 Cl, rodijum se izoluje iz rastvora na hladnom; ostavlja u obliku teško rastvorljivog kompleksa (NH 4) 2 Na. Međutim, zajedno sa rodijumom, iridijum se takođe taloži; ostali metali platine - rutenijum, paladijum i ostaci platine - ostaju u rastvoru. Dakle, rodijum je u sedimentu, a sada nas zanima samo ovaj sediment. Šta se dalje dešava s njim?

Talog se rastvara u razblaženom natrijum hidroksidu i rodijum se ponovo istaloži iz ovog rastvora delovanjem amonijaka i NH 4 Cl - sada u obliku drugog kompleksnog jedinjenja. Talog se odvoji i temeljito ispere rastvorom amonijum hlorida.

Ovo nije kraj prečišćavanja rodijuma. Talog se ponovo ubacuje u kotao sa hlorovodoničnom kiselinom i zagrijava nekoliko sati. Postoji reakcija:

2 + 6HCl → 2 + 3NO 2 + 3NO + 3H 2 O

sa formiranjem novog jarko žutog kompleksnog spoja rodijuma. Ovo je rodijum triamin trihlorid. Temeljito se ispere vodom i tek nakon toga počinju da izoluju metalni rodijum.

Ovo je dug i komplikovan proces kojim se dobija čisti rodijum.

Fizička svojstva rodijuma

Rodijum - metal, srebrno-sive boje. Ima visok koeficijent refleksije elektromagnetnih zraka u vidljivom dijelu spektra, stoga se široko koristi za proizvodnju "površinskih" ogledala.

Rodijum je metal koji je izuzetno otporan na mnoge supstance. Nerastvorljiv je ne samo u običnim kiselinama, već i u carskoj vodici. Tačka topljenja rodijuma je oko dve hiljade stepeni (1966°C). U tečnom stanju, rodijum otapa do sedam posto ugljenika, a kada se ohladi, oslobađa otopljeni ugljenik u obliku grafita.

Rodijum je dovoljno savitljiv da se umota u foliju (iako će to zahtijevati nekoliko međuspremnih žarenja da bi se rekristalizirao). Ovaj metal ima pomalo neobično ponašanje kada se zagrije na zraku. Postojan je do temperature od 800 stepeni, a tada se na površini rodijuma pojavljuje film oksida Rh2O3, koji se daljim porastom temperature na 1000 stepeni ponovo raspada u metal.

Hemijska svojstva rodijuma

Svi sateliti platine su poznati kao dobri katalizatori, posebno u stanju velikog mlevenja, kako kažu hemičari, u obliku "niello".

Većina metala u kompaktnom stanju ima specifičan, takozvani metalni sjaj i "bijelu", "svjetlu" boju. Izuzetak su bakar, zlato i nekoliko drugih obojenih metala, koji zadržavaju svoju karakterističnu boju čak i kada su zgnječeni. Međutim, fini prah drugih metala je sive boje, a najfiniji prah je crn ili skoro crn. Otuda hemijski, a potom i tehnički naziv - "niello".

Rodijum "crni" je rastvorljiv u kiselinama, dok je rodijumski ingot, kao što je već pomenuto, nerastvorljiv čak i u aqua regia. Katalitička aktivnost rodijuma "niello" je toliko velika da se vinski alkohol u njegovom prisustvu brzo pretvara u sirćetnu kiselinu. Inače, rodijumski katalizator je otporan na otrove koji truju katalizatore.

Rodijum je plemeniti metal koji nadmašuje platinu u hemijskoj otpornosti u većini korozivnih okruženja.

Metalni rodijum se rastvara u aqua regia tokom ključanja, kao i elektrohemijski, anodno - u mešavini vodonik peroksida i sumporne kiseline.

Rodijum se odlikuje visokom hemijskom otpornošću. Sa nemetalima stupa u interakciju samo na temperaturi crvene topline. Fino mljeveni rodij samo polako oksidira na temperaturama iznad 600 °C:

4Rh + 3O 2 \u003d 2Rh 2 O 3.

Kada se zagrije, rodij reaguje polako sa koncentriranom sumpornom kiselinom, rastvorom natrijum hipohlorita i bromovodikom. Tokom sinterovanja, reaguje sa topljenim kalijum hidrogen sulfatom KHSO 4 , natrijum peroksidom Na 2 O 2 i barijum peroksidom BaO 2:

2Rh + 6KHSO 4 \u003d 2K 3 Rh (SO 4) 3 + 3H 2,

2Rh + 3BaO 2 = Rh 2 O 3 + 3BaO.

U prisustvu hlorida alkalnih metala, kada je moguće formirati 3- komplekse, rodijum stupa u interakciju sa hlorom, na primer:

2Rh + 6NaCl + Cl 2 \u003d 2Na 3.

Kada se izloži vodenim rastvorima soli i kompleksa rodijuma (III) sa alkalijama, formira se talog rodijum hidroksida Rh (OH) 3:

Na 3 + 3NaOH \u003d Rh (OH) 3 ↓ + 6NaCl.

Hidroksid i oksid rodijuma (III) pokazuju osnovna svojstva i u interakciji sa kiselinama formiraju Rh (III) komplekse:

Rh 2 O 3 + 12HCl = 2H 3 RhCl 6 + 3H 2 O,

Rh(OH) 3 + 6HCl = H 3 RhCl 6 + 3H 2 O.

Rodijum pokazuje najveće oksidaciono stanje +6 u RhF 6 heksafluoridu, koji nastaje direktnim sagorevanjem rodijuma u fluoru. Veza je nestabilna. U nedostatku vodene pare, heksafluorid oksidira slobodni klor ili dušikov oksid (II) NO:

2RhF 6 + 3Cl 2 = 2RhF 3 + 6ClF.

U nižim oksidacionim stanjima +1 i +2, rodijum formira kompleksna jedinjenja.

Primena rodijuma

Kada bi rodijum bio pristupačniji metal, mogao bi se koristiti za dobijanje najčistijeg grafita, toliko neophodnog u mnogim granama moderne tehnologije. Rodijum dezinfikuje vodu

Biološka uloga rodijuma i njegovi fiziološki efekti

Rodijum ne igra nikakvu biološku ulogu.

Jedinjenja rodijuma su prilično rijetka u svakodnevnom životu i njihovi efekti na ljudski organizam nisu u potpunosti shvaćeni. Unatoč tome, one su vrlo toksične i kancerogene tvari. LD 50 rodijum hlorida za pacove - 12,6 mg/kg. Soli rodijuma mogu jako zamrljati ljudsku kožu.

Popularno u kategoriji: