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Utilisation de bijoux de rhodium noble dans les produits. Le rhodium dans les bijoux

Un désir apparaît - il doit rester aussi beau, élégant et attrayant même après de nombreuses années. Pour ce faire, vous devez mettre beaucoup d'efforts, et parfois de l'argent. Mais généralement, il n'y a pas assez de temps, même pour le nettoyage élémentaire de la maison, sans parler des voyages chez les bijoutiers. C'est pour cela que le placage de rhodium a été inventé.

Qu'est-ce que l'élément rhodium ?

Le rhodium est utilisé assez souvent dans les bijoux. Il est considéré comme un noble représentant du groupe du platine. C'est un métal brillant d'une force extraordinaire. Sa principale caractéristique est que le rhodium n'est pas sujet à l'oxydation à l'air et aux effets des acides. Extérieurement, c'est un métal léger, très similaire à l'argent, avec un éclat d'acier, mais en termes de dureté, les autres métaux précieux lui sont inférieurs. Lorsqu'il est chauffé, il devient plastique et interagit bien avec d'autres métaux; de nombreux artisans utilisent activement le rhodium dans les bijoux, créant de beaux bijoux.

Le secret de l'accouchement

Comment le rhodium est-il utilisé dans les bijoux ? Comprenons ce qu'est l'accouchement. Il s'agit d'un revêtement de n'importe quel métal précieux avec une fine couche (de 0,1 à 1 micron) de rhodium. Cette procédure confère au métal une résistance élevée, une immunité à l'oxydation et aux effets de certains produits chimiques, ainsi que d'autres avantages :

Protection contre les températures extrêmes (froid, chaleur, air sec ou humide).
La décoration prend une tout autre allure. Un bel éclat d'acier apparaît, qui ne disparaît pas avec le temps.
Il n'y a pas besoin de nettoyage constant, car le rhodium ne laisse pas tomber de grosses particules de saleté sur la surface du produit.
Une fine couche de ce métal met parfaitement en valeur les pierres précieuses sur son fond : diamants, rubis, émeraudes, saphirs.

Combien coûtent les bijoux plaqués rhodium ? Le prix du produit dépendra avant tout du métal dont il est fait. Autrement dit, une décoration en métal bon marché peut être achetée pour 1 500 à 2 000 roubles. En conséquence, un produit en métal coûteux coûtera beaucoup plus cher.

Comment fonctionne le processus de dépôt de métal ?

Comment le rhodium est-il utilisé dans les bijoux ? Le processus de l'appliquer à la décoration est-il difficile? Le processus même de revêtement d'un métal avec un autre n'est pas difficile, et tout bijoutier de la "main moyenne" peut le réaliser, mais il est nécessaire de ne faire confiance qu'aux spécialistes dans leur domaine. Par conséquent, vous ne devez choisir que des maîtres éprouvés.

Pour comprendre comment se déroule le processus du rhodium, il suffit de consulter le manuel de physique de septième année, mais il peut également être expliqué en quelques phrases:

Il est préférable d'effectuer un placage au rhodium sur de nouveaux bijoux, à la surface desquels il n'y a ni défauts ni dommages. Ensuite, la couche de rhodium sera plus précise et plus fine, en conclusion : moins de frais, plus belle chose.
La décoration est polie, soigneusement dégraissée et lavée. La couche de rhodium doit être solidaire de l'autre métal précieux et toute couche de saleté ou de micro-poussière peut provoquer une défaillance.
La base de tout le processus est la même physique, ou plutôt le phénomène de galvanisation. Avec une certaine solution, les bijoux sont abaissés et un courant électrique est appliqué. Sous son action, le rhodium est libéré de la solution et recouvre le produit de la couche la plus fine. L'épaisseur de la couche de revêtement peut varier librement en fonction de l'intensité du courant et de la durée du processus. En moyenne, le processus prend plusieurs minutes.

Inconvénients du processus de naissance

Les bijoux plaqués rhodium présentent de nombreux avantages. Mais peu importe la qualité de cet élément du tableau périodique, il a aussi ses inconvénients. Ils sont insignifiants, mais il vaut mieux se familiariser avec eux à l'avance.

La procédure de revêtement elle-même ne prend pas beaucoup de temps, mais nécessite certains outils et la capacité de les manipuler. Les vrais bijoutiers capables de travailler avec du rhodium facturent un prix décent pour leur art. Par conséquent, après avoir pris la décision de recouvrir son bijou de rhodium, le client doit être prêt à investir certains fonds dans celui-ci.
Les vrais connaisseurs de produits précieux croient que le rhodium cache la beauté naturelle des métaux. Et si elle est appliquée, elle couvre la vraie valeur des bijoux.
Malheureusement, le rhodium ne peut pas être soudé. Si le bijou est déformé, la couche de rhodium doit être appliquée à nouveau sur toute la surface, en répétant la procédure d'origine. Et puisque même la couche de rhodium la plus épaisse s'efface avec le temps, tôt ou tard il faudra le faire.
Si le propriétaire d'un produit plaqué rhodium va le vendre, cela causera des problèmes d'évaluation. Il ne sera pas très facile pour un bijoutier de déterminer le métal à partir duquel le bijou a été fabriqué à l'origine. Et si le rhodium était utilisé dans les bijoux ? Le prix du rhodium pur est assez élevé. Mais étant donné que la couche supérieure devra être cassée afin de savoir de quel métal est fait le bijou, le coût du produit peut en souffrir considérablement.

Comme mentionné ci-dessus, un soin particulier de ces produits n'est pas nécessaire, il suffit de faire ce qui suit :

Essuyez les bijoux tous les quelques mois. En tant que liquide à frotter, il est préférable d'utiliser un shampooing ordinaire.
En aucun cas, des produits chimiques ne doivent être utilisés pour nettoyer le revêtement de la saleté fine.
N'utilisez pas de matériaux avec des miettes fines pour le nettoyage.

La meilleure option est de laisser le choix des actions à un professionnel. Apportez simplement la pièce à un bijoutier.

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

Rhodié

Il y a quelques années, dans l'une des usines, il y avait un mortier unique en son genre qui pesait (avec un pilon) environ 30 kg.

Extérieurement, un mortier est comme un mortier, mais son coût est comparable, peut-être, au coût d'une usine entière, et pour fabriquer ce mortier, il a fallu traiter des dizaines de milliers de tonnes de minerai.

Cet incroyable mortier a été fabriqué à partir d'un métal très rare et précieux, le rhodium, et a été utilisé pour broyer le même rhodium qui a été produit dans cette usine.

La production et la consommation de rhodium sont faibles ; grande, cependant, est la valeur et la signification de cet élément.

Rhodium passé

L'élément n° 45 a été découvert en Angleterre en 1803 par le remarquable scientifique de son temps, William Hyde Wollaston. Tout en étudiant le platine natif d'Amérique du Sud, Wollaston a attiré l'attention sur un filtrat rouge rosé brillant obtenu à partir d'une solution de platine natif dans l'eau régale. La solution a acquis cette couleur après la précipitation du platine et du palladium.

De cette solution, Wollaston a isolé une poudre rouge foncé, l'a calcinée dans une atmosphère d'hydrogène et a obtenu un métal blanc lourd. Selon la couleur de la solution, ils ont nommé le nouvel élément : ροδοεις signifie « rose ».

En 1819...1824. dans l'Oural, les placers les plus riches en platine natif ou, comme on l'appelle aussi, "brut" ont été découverts. L'analyse de ce platine, effectuée par le chef Bergmeister Arkhipov et le chef probateur Yakovlev, a indiqué la présence de rhodium dans celui-ci. Déjà en 1828, une quantité inouïe de platine natif était extraite dans l'Oural à cette époque - plus d'une tonne et demie. Pour le traitement, il a été transporté à Saint-Pétersbourg, où du platine relativement pur en a été extrait.

Le rhodium et d'autres métaux précieux du groupe du platine à cette époque étaient gaspillés.

Au début des années 1940, s'étant intéressé au platine de l'Oural, le professeur de l'Université de Kazan K.K. Klaus a découvert dans les déchets "pas une petite quantité d'iridium, de rhodium, d'osmium, un peu de palladium", et après cela, il a découvert un nouveau métal platine, le ruthénium.

Selon des documents, en 1843, environ une tonne et demie de déchets de production de platine s'étaient accumulés à la Monnaie de Saint-Pétersbourg. Mais ils ne savaient pas comment les utiliser et donc ils étaient vendus à l'étranger pour presque rien. Et après l'arrêt du traitement du platine brut en Russie (c'est arrivé en 1867), tout le platine natif extrait dans l'Oural, même sans droit, a commencé à être exporté à l'étranger.

Le prix du métal n'était déterminé que par la teneur en platine, tandis que les métaux encore plus rares et plus précieux - le rhodium, l'iridium et l'osmium - n'étaient pas pris en compte et étaient en fait exportés gratuitement.

Jusqu'à la Révolution d'Octobre, la Russie, où presque tout le platine mondial était extrait (90 ... 95% de la production mondiale), ne purifiait pas le métal natif et était obligée d'acheter du rhodium et d'autres métaux de platine extraits du platine russe de l'Oural pour d'énormes sommes en Europe. Il n'y avait pas de raffineurs dans l'ancienne Russie, les propriétés du rhodium et de ses «frères» étaient mal étudiées et les entreprises étrangères gardaient secrètes les méthodes d'extraction et de purification des métaux du groupe du platine.

Après la Révolution d'Octobre, le gouvernement soviétique a immédiatement pris des mesures décisives pour créer une industrie nationale des métaux précieux, "notre richesse naturelle primordiale", comme l'a écrit le professeur L.A. à leur sujet. Chugaev.

Tout d'abord, il était nécessaire de développer la base scientifique pour la production de métaux de platine, ce qui signifie que leurs propriétés physiques et chimiques doivent être bien étudiées. C'est pourquoi, déjà en mai 1918, l'Institut pour l'étude du platine et d'autres métaux nobles a été créé et a commencé à fonctionner, qui en 1934 est devenu une partie de l'Institut de chimie générale et inorganique. N.S. Académie des sciences Kournakov de l'URSS.

Dès les premières années, l'Institut a mené d'importantes recherches en chimie, affinage et analyse du rhodium. Et en 1925, le premier rhodium domestique a été obtenu à partir du platine de l'Oural.

Le crédit en revient principalement au chimiste exceptionnel L.A. Chugaev et ses étudiants, scientifiques connus plus tard I.I. Tcherniaev, V.V. Lebedinsky, N.K. Pchenitsyn.

Précipité rose et sel jaune

L'extraction du rhodium et sa purification des impuretés basiques et nobles est associée à des opérations extrêmement complexes, longues et laborieuses. C'est inévitable : le rhodium est l'un des éléments les plus rares. De plus, il est dispersé, n'a pas ses propres minéraux. On le trouve avec le platine natif et l'iridium d'osmium.

La technologie d'extraction du rhodium dépend principalement du type et de la composition des matières premières traitées. Par exemple, nous vous dirons comment le rhodium est extrait du platine natif.

Des mines, le platine brut entre dans la raffinerie, où les métaux précieux sont séparés des impuretés de base et les métaux précieux eux-mêmes sont séparés. C'est fait comme ça.

Le platine brut est chargé dans des chaudrons en porcelaine et traité à l'eau régale. Le processus continue de chauffer pendant la journée. Le rhodium, et avec lui presque tout le platine, le palladium, les métaux de base (fer, cuivre et autres), en partie le ruthénium et l'iridium entrent en solution, et l'osmium iridium, le quartz, le minerai de fer chromé et d'autres impuretés minérales restent dans les sédiments.

Puisque notre histoire concerne le rhodium, nous allons laisser le précipité seul et suivre la solution. Tout d'abord, il est traité avec du chlorure d'ammonium pour précipiter et séparer le platine. La solution restante est évaporée: un précipité se forme, composé de plusieurs sels. Il contient jusqu'à 6 % de rhodium ; il y a aussi du palladium, du ruthénium, de l'iridium, du platine (tout cela ne peut pas être séparé avec NH 4 Cl) et des métaux de base. Ce précipité est dissous dans l'eau et le platine est à nouveau séparé de la même manière. Et la solution, dans laquelle le rhodium, le ruthénium et le palladium sont restés, est envoyée pour purification et séparation au fur et à mesure qu'elle s'accumule.

Le rhodium est extrait de diverses manières. Par exemple, selon la méthode proposée par le scientifique soviétique V.V. Lebedinsky en 1932, d'abord, le nitrite de sodium NaNO 2 est précipité et le précipité d'hydroxydes de métaux communs est séparé de la solution ; le rhodium reste en solution sous forme de Na 3 . Après cela, à l'aide de NH 4 Cl, le rhodium est isolé de la solution à froid; il repart sous la forme d'un complexe (NH 4 ) 2 Na peu soluble. Cependant, avec le rhodium, l'iridium précipite également; les autres métaux du platine, le ruthénium, le palladium et les résidus de platine, restent en solution. Donc, le rhodium est dans le sédiment, et maintenant nous ne nous intéressons qu'à ce sédiment. Que lui arrive-t-il ensuite ?

Le précipité est dissous dans de la soude diluée et le rhodium est à nouveau précipité de cette solution par l'action de l'ammoniac et de NH 4 Cl, maintenant sous la forme d'un autre composé complexe. Le précipité est séparé et lavé abondamment avec une solution de chlorure d'ammonium.

Ce n'est pas la fin de la purification du rhodium. Le précipité est à nouveau chargé dans un bouilleur avec de l'acide chlorhydrique et chauffé pendant plusieurs heures. Il y a une réaction :

2 + 6HCl → 2 + 3NO 2 + 3NO + 3H 2 O

avec la formation d'un nouveau composé complexe de rhodium jaune vif. Il s'agit du trichlorure de rhodium triamine. Il est soigneusement lavé à l'eau et seulement après cela, ils commencent à isoler le rhodium métallique.

Le sel est chargé dans le four et calciné pendant plusieurs heures à 800...900°C. Le composé complexe se décompose et un produit pulvérulent d'un mélange de rhodium avec ses oxydes se forme. Après refroidissement, la poudre est à nouveau soigneusement lavée avec de l'eau régale diluée pour éliminer la quantité insignifiante restante d'impuretés de base, puis elle est à nouveau chargée dans le four et réduite en métal par calcination dans une atmosphère d'hydrogène.

C'est le processus long et compliqué par lequel le rhodium pur est obtenu.

Il convient de garder à l'esprit que dans notre histoire, ce chemin est encore simplifié et raccourci: les étapes secondaires qui ne portent pas de «charge chimique» indépendante sont omises. Mais en réalité, il n'y a pas de "petites choses" à toutes les étapes de la production de rhodium. Conditions de température, concentration des réactifs, durée des opérations, matériel d'équipement tout est important. La gestion de tous les processus nécessite de grandes connaissances et une vaste expérience.

Aujourd'hui, le rhodium, ainsi que d'autres métaux de platine, est également extrait des minerais de sulfure de cuivre-nickel. La teneur en élément n° 45 de ces minerais est calculée en milligrammes par tonne de minerai. Ainsi, l'affinage proprement dit du rhodium est précédé d'opérations technologiques complexes pour séparer les principales quantités de métaux non ferreux et obtenir un concentré de métaux précieux. Et puis approximativement comme décrit ci-dessus.

Rhodium à travers les yeux d'un chimiste

En apparence, le rhodium compact est un beau métal argenté avec une teinte bleutée. Il fond à environ 1960°C et est légèrement volatil jusqu'à 2500°C. Contrairement à l'or et au platine, le rhodium est difficile à usiner. Par conséquent, il ne peut être enroulé ou étiré en un fil qu'à 800...900°C.

L'élément #45 forme facilement des alliages avec du platine, du palladium, du cuivre et d'autres métaux.

Le rhodium est classé comme métal noble non seulement pour son aspect spectaculaire : comme il se doit pour un métal « aristocratique », il possède une résistance chimique très élevée. Le rhodium compact n'est pas affecté par les acides ou les alcalis. Seul le rhodium finement broyé se dissout lentement dans l'eau régale chaude ou l'acide sulfurique concentré. Le rhodium est également très résistant à l'action des halogènes : il ne réagit avec le chlore, le brome et même le fluor qu'après un chauffage prolongé. Dans ce cas, en fonction de la température de réaction, des halogénures de différentes compositions sont obtenus. En particulier, les chlorures de rhodium mono-, bi- et trivalent RhCl, RhCl 2 , RhCl 3 sont formés avec le chlore. A haute température, le rhodium réagit lentement avec le soufre, se transformant en sulfures RhS, RhS 2 , Rh 2 S 5 .

L'une des caractéristiques importantes du rhodium est la nature de son interaction avec l'oxygène à haute température. Lorsque le rhodium est chauffé dans l'oxygène, l'oxyde Rh 2 O 3 se forme. Mais le processus est très lent. Pour oxyder des dixièmes de gramme de rhodium finement dispersé dans l'air, il faut le maintenir en continu pendant de nombreuses heures dans une étuve à une température de l'ordre de 1000°C.

Étant donné que le rhodium appartient au groupe VIII du tableau périodique, il devrait être un métal complexant typique. En effet, la chimie du rhodium est la chimie de ses composés complexes.

Les composés initiaux pour la synthèse de plusieurs centaines de composés complexes du rhodium sont généralement ses complexes chloro. Pour les obtenir, le rhodium métallique est préalablement fritté avec du peroxyde de baryum ou du peroxyde de sodium à 700...1000°C, puis les produits résultants sont traités avec de l'acide chlorhydrique. Dans ce cas, l'élément n°45 passe en solution sous forme d'ions complexes facilement hydrolysés 3. Les chlorures de rhodium complexes sont également obtenus par chloration d'un mélange de rhodium métallique avec du sel commun à haute température, suivie d'une dissolution de la substance résultante dans de l'acide chlorhydrique. La même chose se produit avec la dissolution électrolytique du métal dans HCl.

Dans les composés complexes, le rhodium est généralement trivalent et leurs molécules ont une structure octaédrique. L'atome de rhodium est situé au centre, et les ligands qui lui sont associés par liaison chimique sont situés aux coins de l'octaèdre. Les ligands peuvent être divers résidus acides et molécules neutres (Сl , Br , NO 2 , CN , NH 3, H 2 O, pyridine, amines et de nombreuses autres substances organiques). Les propriétés physico-chimiques de ces composés sont largement déterminées par la nature et le nombre de ligands, leur disposition mutuelle dans l'espace.

Certains composés complexes, comme nous l'avons vu, trouvent une utilisation dans l'extraction et la purification du rhodium lui-même.

Quelle est la valeur du rhodium ?

La haute résistance du rhodium à l'action des milieux agressifs et des températures élevées lui permet d'être utilisé dans une grande variété d'industries.

Le rhodium est l'un des métaux les plus chers, mais sa demande dépasse la production. Naturellement, dans une telle situation, le rhodium n'entre que là où il ne peut être remplacé par aucun autre métal.

Le plus gros consommateur de rhodium est l'industrie chimique. L'alliage platine-rhodium est utilisé pour fabriquer des gazes catalytiques sur lesquelles, à une température de 800 à 900 ° C, l'ammoniac est oxydé en oxydes d'azote - l'étape principale du processus d'obtention de l'acide nitrique. Un additif de 5 à 10% de rhodium augmente considérablement la résistance du maillage et la perte de platine pendant le processus de production est réduite d'une fois et demie. De plus, cet additif augmente l'activité catalytique. La production d'acide nitrique sur des grilles platine-rhodium s'élève aujourd'hui à des dizaines de millions de tonnes par an et nécessite annuellement plusieurs centaines de kilogrammes de rhodium.

L'industrie du verre est un autre grand consommateur de rhodium. Un alliage de rhodium et de platine (généralement 7% Rh) est utilisé pour fabriquer des récipients permettant de fondre la masse de verre et d'obtenir les meilleurs filaments de verre et de quartz. Et dans ce cas, le rhodium augmente fortement la résistance chimique et mécanique du platine et, en outre, augmente considérablement son point de fusion. Ici, le rhodium est aussi presque indispensable.

Les alliages de platine contenant 1 à 3% de rhodium sont utilisés pour la fabrication de verrerie chimique de laboratoire, qui nécessitent une résistance chimique et thermique élevée et la capacité de ne pas changer de poids même lors d'une calcination prolongée. Ces ustensiles sont utilisés dans les études analytiques les plus responsables et les plus précises.

La stabilité des propriétés thermoélectriques et le caractère réfractaire élevé ont depuis longtemps fait du rhodium un matériau extrêmement important pour les thermocouples dans la technologie de mesure à haute température. Par exemple, un thermocouple en fil de platine-rhodium (1...40% Rh) peut mesurer des températures jusqu'à 1800°C.

La surface du rhodium a une réflectivité élevée (80%) pour la partie visible du spectre. La réflectivité du rhodium est inférieure à celle de l'argent (95%), mais sa résistance aux gaz corrosifs et aux hautes températures est bien supérieure. Les surfaces plaquées rhodium ne se décolorent pas même dans l'atmosphère d'un arc voltaïque. C'est pourquoi le rhodium est utilisé pour couvrir les réflecteurs de projecteur et les miroirs techniques d'instruments de mesure de précision à des fins diverses. Le placage au rhodium donne aux bijoux une brillance et une beauté particulières. Cependant, la grande valeur technique du rhodium, la difficulté de son obtention et la rareté de ses réserves dans la nature limitent l'utilisation de ce métal pour la fabrication de produits de luxe.

En terminant l'histoire du rhodium, nous tenons à souligner que les propriétés de cet élément très rare et très précieux sont loin d'être entièrement étudiées. La connaissance de ces propriétés se poursuit et, il faut bien le penser, de nouvelles recherches sur le rhodium donneront à la science beaucoup de choses intéressantes, et à l'industrie utile.

Opportunités et besoins

Les gisements de rhodium de notre pays sont situés dans l'Oural et dans l'Arctique, et à l'étranger les plus importants de la République d'Afrique du Sud. Canada et Colombie. Au cours des 20 dernières années, la demande de rhodium a été multipliée par 10 à 13 et continue de croître d'environ 20 % par an.

Stocks et prix

Les réserves mondiales de rhodium (sans l'URSS) sont estimées à quelques tonnes seulement, et la production annuelle est estimée à des centaines de kilogrammes. Le rhodium est plusieurs fois plus cher que l'or. Sur le marché mondial, un gramme de rhodium coûte environ 9 dollars.

Rhodium explosif

Le rhodium compact est exceptionnellement résistant à toute attaque chimique. Cependant, si vous prenez un alliage de rhodium avec du zinc ou du cadmium et que vous le dissolvez dans de l'acide chlorhydrique, puis que vous le filtrez, vous obtiendrez un précipité de rhodium finement dispersé qui peut exploser dans l'air.

Selon la plupart de nos contemporains, le professeur Lebedinsky est un homme qui chantait intelligiblement les humeurs perfides des bateliers. La communauté scientifique mondiale connaît un autre professeur Lebedinsky - un scientifique remarquable du siècle dernier, auteur d'une méthode pour obtenir du rhodium à partir de résidus de minerai.

Le fait est que dans la nature le rhodium se trouve dans les minéraux riches en plusieurs platinoïdes à la fois. L'isolement du rhodium, notamment à l'échelle industrielle, est un problème insoluble.

William Wollaston, le découvreur du rhodium, a synthétisé assez facilement le sel d'hydroxyde de sodium du rhodium - puis a chauffé la poudre rose-rouge dans un jet de flamme d'hydrogène pendant longtemps pour obtenir quelques gouttes de métal pur.

Le professeur V. V. Lebedinsky a opposé la tradition de la calcination au pouvoir du froid. En refroidissant une solution complexe de sels de platine, il réalise la précipitation d'un mélange de composés de rhodium et d'iridium. Aujourd'hui, en utilisant la méthode Lebedinsky, environ 30 tonnes de rhodium pur sont libérées chaque année des roches associées.

Rhodium signifie rose ?

"Rodon" en grec signifie "rose". Comme son nom l'indique, le rhodium devrait être comme une fleur épanouie. Cependant, les tons rouges ne sont inhérents qu'aux composés de rhodium; le métal lui-même n'est pas peint et sa brillance est similaire à la brillance - bien que moins brillante.

Le rhodium poli réfléchit environ 80 % de la lumière tombant sur sa surface - tandis que l'argent n'en absorbe que 5 % et renvoie 95 % du flux lumineux. Cependant, de nombreux miroirs techniques sont plaqués de rhodium plutôt que d'argent. La raison en est que le platine métallique est réfractaire et est capable de travailler dans des conditions de très haute densité de rayonnement électromagnétique - y compris la gamme infrarouge. Là où, en raison d'une surchauffe, l'argent ne résiste même pas à une journée, le placage au rhodium dure des années.

La part du lion du rhodium extrait est consommée par l'industrie automobile. Les excellentes propriétés catalytiques du métal permettent de produire des convertisseurs de gaz d'échappement à partir de ses alliages. Une partie importante du rhodium est utilisée pour fabriquer des catalyseurs pour l'industrie chimique. Un alliage de rhodium et de platine est un outil indispensable à la production d'acide nitrique depuis plusieurs décennies.

Le rhodium est nécessaire partout !

La dureté, la solidité et la résistance à l'usure de l'alliage de platine et de rhodium ont séduit les verriers. Grâce à des matrices en platine-rhodium, fibre optique étirée, fibre de verre technique, verre plat pour moniteurs.

Les scientifiques commandent des récipients en platine-rhodium pour la croissance des cristaux. Les réseaux de diffraction des spectromètres modernes sont également constitués d'un alliage de métaux nobles. L'électronique, pour laquelle les décharges par étincelles sont destructrices, utilise du rhodium pour couvrir des contacts particulièrement critiques. Les thermocouples en rhodium et iridium sont utilisés dans les thermomètres à haute température - jusqu'à 2200°C.

Le placage au rhodium protège divers matériaux de la corrosion.

Bijoux rhodium

Les techniques ont été les premières à utiliser l'accouchement. Pendant longtemps, l'industrie de la bijouterie n'a pas jugé nécessaire d'utiliser les propriétés uniques du rhodium. Cependant, la popularité croissante des bijoux en argent et la forte demande d'or blanc ont obligé les artisans à rechercher des méthodes pour prévenir l'usure abrasive des produits et augmenter le potentiel esthétique des produits.

L'argent, entre autres, est sujet au ternissement et les méthodes de nettoyage disponibles ne permettent pas toujours de préserver l'expressivité artistique des métaux précieux. L'or blanc jaunit visiblement, ce qui perturbe la perception de la beauté.

Le placage au rhodium électrolytique résout le problème. Les bijoux en argent rhodié ont un aspect extrêmement aristocratique. La légère coloration inhérente aux bijoux en argent pas de la plus haute qualité, qui se produit en raison de l'introduction de cuivre dans la composition de la ligature, est nivelée par le rhodium.

De plus, le rhodium déposé sur l'argent élimine la possibilité d'un film d'oxyde sur le métal. Les produits rodisés n'ont pas besoin d'être nettoyés, ils conservent longtemps leur éclat de cérémonie, ils sont parfaitement nettoyés avec des détergents doux.

Placage de rhodium de durabilité

Le placage au rhodium ne dure pas éternellement, mais sa durée de vie dépend de plusieurs facteurs. Le premier est l'épaisseur. Le rhodiage, réalisé uniquement à des fins décoratives, peut être associé à l'application d'une couche de platinoïde d'une épaisseur d'un dix millième de millimètre sur le produit ! Un effet similaire est utilisé pour durcir la couche supérieure du produit (la dureté et la résistance du rhodium sont comparables aux paramètres de l'acier).

Une si fine couche de rhodium ne modifie presque pas la couleur du produit et est donc largement utilisée dans la fabrication de bijoux à partir de couleurs - souvent très fragiles -.

La couche opaque de rhodium peut atteindre une épaisseur de 25 millièmes de millimètre. C'est ainsi que naissent les produits conçus pour le quotidien. Une bague de fiançailles recouverte d'une couche de rhodium de 25 microns conserve ses qualités extérieures pendant au moins dix ans !

Selon l'expérience d'utilisation, le renouvellement de la couche de rhodium sur les bagues, boucles d'oreilles, chaînes est nécessaire tous les cinq ans et moins souvent, selon l'intensité d'utilisation du produit. Dans de nombreux cas, un placage de rhodium de haute qualité orne le métal pendant des décennies.

Le rhodium n'est pas si cher

Aujourd'hui le prix du rhodium est assez démocratique. Le rhodium est environ une fois et demie moins cher que l'or - bien qu'il n'y ait aucune garantie que ce rapport restera pour toujours. Le placage au rhodium d'un article dans un atelier de joaillerie coûte 15 à 20 dollars. La nécessité de pré-démonter les bijoux augmente le coût de la procédure.

Origine et propriétés du rhodium

La Russie achète rhodiéà l'étranger jusque dans les années 1920. Ceci malgré le fait que l'élément a été découvert par l'Anglais William Hyde en 1803. Oui et réserves de rhodium La Russie est l'une des plus grandes au monde.

Le fait est que le métal rare ne se trouve que dans le platine natif, et seulement en centièmes de pour cent. Pour obtenir un kilogramme de rhodium, il faut traiter des tonnes, et juste avant le premier quart du 20e siècle, notre pays ne savait pas comment le purifier des impuretés.

Les scientifiques européens n'étaient pas pressés de partager avec les Russes la technologie d'extraction du rhodium, du palladium et d'autres additifs précieux contenus dans le platine natif.

Les autorités soviétiques ont donc dû créer un centre national pour l'étude du platine en 1918. La première rhodium extrait les Russes n'en ont extrait qu'en 1925. L'importance de ce qui s'est passé peut être comprise si vous vous souvenez du prix actuel d'une once de métal rare. La mesure anglaise du poids est de 28 grammes et ils demandent au moins 7 000 dollars pour cela.

Application de rhodium

Prix du rhodiumélevé non seulement parce que l'élément est précieux, mais aussi parce qu'il y a plus d'industries où il est nécessaire que le métal lui-même. Si ses réserves étaient plus impressionnantes, alors le rhodium serait utile pour obtenir du graphite pur. Il est utilisé dans les réacteurs des centrales nucléaires. Il a un élément coûteux et des propriétés désinfectantes, par exemple, il purifie l'eau.

Mais, utiliser du rhodium seulement là où il n'y a pas d'alternative moins chère et plus courante. Chaque année, plusieurs centaines de kilogrammes de métal sont dépensés pour la production d'acide nitrique. Sans mailles de rhodium avec du platine, la substance ne peut être obtenue. La base métallique sert de catalyseur dans une réaction chimique.

Sans pour autant métal rhodié ne gère pas la production de verrerie pour les laboratoires de chimie. L'élément précieux ne réagit avec presque aucun élément. Dans des flacons et des tubes à essai en rhodium, vous pouvez mélanger n'importe quelle substance.

Sans le métal placé sous le 45e chiffre de , il est impossible de mesurer des températures élevées. Le rhodium est si résistant à la chaleur qu'il est utilisé pour fabriquer des thermocouples. Ce sont des capteurs de température de deux conducteurs connectés. Pièces rhodiées capable de fixer, sans fondre en même temps, une température de 1800 degrés Celsius.

Le 45e élément est nécessaire dans la fabrication des systèmes d'échappement des voitures. En eux, le métal agit comme un catalyseur. Le rhodium est recouvert de miroirs d'appareils de mesure. Un élément rare a des propriétés de réflexion légèrement inférieures, mais il résiste aux gaz qui peuvent provoquer la corrosion des éléments.

De substance précieuse et de filtres de moniteurs à cristaux liquides. Leur besoin augmente chaque année. De plus en plus de rhodium est nécessaire pour cette industrie. Il existe des minéraux précieux qui poussent dans des conditions artificielles uniquement sur des filtres fabriqués à partir d'un alliage de platine et de rhodium.

Un placage de métal n ° 45 est requis pour certains bijoux raffinés. Un film de métal rare rend les produits étincelants. Le rhodium réfléchit 80% des rayons du spectre visible. Bijoux avec rhodium ne perdent pas leur lustre pendant de nombreuses années. D'ailleurs, il fait froid. éclat de rhodium met parfaitement en valeur le jeu des diamants et des oxydes de zirconium cubiques. Ils essaient de couvrir avec du métal rare.

Il en contient souvent, ce qui chez 20% des personnes provoque des allergies, des rougeurs et des démangeaisons de la peau. Le placage au rhodium empêche le métal dangereux d'entrer en contact avec le corps. De plus, les produits avec l'élément n ° 45 ne se rayent pas, ne s'oxydent pas et résistent aux températures. Les produits avec un métal rare sont appelés rhodiés.

Et pourtant, dans la mesure du possible, les joailliers essaient de remplacer le rhodium par d'autres métaux précieux, par exemple. Il est légèrement inférieur en caractéristiques à l'élément n ° 45, mais plus accessible. Les géologues estiment les réserves mondiales de rhodium à quelques tonnes seulement. Chaque année, l'humanité dépense environ une demi-tonne.

Gisements et exploitation du rhodium

Auparavant, les principaux gisements étaient situés en Russie. Des réserves impressionnantes de platine natif ont été découvertes dans l'Oural. Mais, maintenant, ils ont déjà été développés. Aujourd'hui, le Mexique est le leader de l'extraction et des réserves de rhodium. Elle est suivie par l'Afrique du Sud et la Colombie. Il y a une teneur en métaux précieux dans les sables aurifères américains. Le reste des pays se contente de miettes.

La rose est la reine des fleurs, et rhodié, apparemment, est le roi des métaux. Le nom de l'élément en traduction du grec ancien signifie exactement "rose". Certes, lorsqu'un métal rare a été appelé, il n'avait pas encore été utilisé et, par conséquent, ils ne soupçonnaient pas l'importance de sa personne. Le rhodium tire son nom de la couleur de ses composés typiques, qui sont rouges, comme les roses.

Perdre ce métal, l'humanité ne peut pas. Par conséquent, la technologie se développe extraction de rhodiumà partir de déchets radioactifs. Le métal #45 s'y accumule. Il y a jusqu'à 180 grammes d'élément par tonne de fragments.

L'énergie nucléaire est tellement développée que l'extraction de rhodium des déchets de sa production en termes de volume devrait dépasser la quantité de métal extraite des minerais de la croûte terrestre. Les physiciens travaillent également sur les schémas de nouveaux réacteurs, qui accumuleront encore plus de métal n°45.

Vous pouvez perdre tout le rhodium si vous dissolvez son alliage avec de l'acide chlorhydrique, puis le filtrez. La réaction donnera précipité de rhodium dit finement dispersé. Il explose dans l'air.

Ainsi, les réserves du roi des métaux précieux et, peut-être, les terres entourant le point d'explosion disparaîtront d'un coup. L'état finement dispersé du métal est le seul dans lequel il n'est pas stable. L'élément compact n ° 45, comme déjà mentionné, ne répond à aucun "irritant".

Rhodié (lat. Rhodié; désigné par le symbole Rh) - un élément d'un sous-groupe latéral du huitième groupe de la cinquième période du système périodique des éléments chimiques de D. I. Mendeleev, numéro atomique 45. C'est le métal le plus brillant et le plus dur de tout le groupe du platine.

Numéro atomique - 45

Masse atomique - 102,91

Densité, kg/m³ - 12400

Point de fusion, °С - 1966

Capacité calorifique, kJ / (kg ° С) - 0,247

Électronégativité - 2.2

Rayon covalent, Å - 1,25

1ère ionisation potentiel, ev - 7,46

L'histoire de la découverte du rhodium

Le rhodium et d'autres métaux précieux du groupe du platine à cette époque étaient gaspillés.

Le crédit en revient principalement au chimiste exceptionnel L.A. Chugaev et ses étudiants, scientifiques connus plus tard I.I. Tcherniaev, V.V. Lebedinsky, N.K. Pchenitsyn.

La teneur en rhodium dans la nature

Le rhodium se trouve dans les minerais de platine, dans certains des sables dorés d'Amérique du Sud. Jusqu'à 43% de rhodium se trouve dans l'or mexicain.

Obtenir du rhodium

Des mines, le platine brut entre dans la raffinerie, où les métaux précieux sont séparés des impuretés de base et les métaux précieux eux-mêmes sont séparés. C'est fait comme ça.

Tout d'abord, la solution est traitée avec du chlorure d'ammonium pour précipiter et séparer le platine. La solution restante est évaporée: un précipité se forme, composé de plusieurs sels. Il contient jusqu'à 6 % de rhodium ; il y a aussi du palladium, du ruthénium, de l'iridium, du platine (tout cela ne peut pas être séparé avec NH 4 Cl) et des métaux de base. Ce précipité est dissous dans l'eau et le platine est à nouveau séparé de la même manière. Et la solution, dans laquelle le rhodium, le ruthénium et le palladium sont restés, est envoyée pour purification et séparation au fur et à mesure qu'elle s'accumule.

Le rhodium est extrait de diverses manières. Par exemple, selon la méthode proposée par le scientifique soviétique V.V. Lebedinsky en 1932, d'abord, le nitrite de sodium NaNO 2 est précipité et le précipité d'hydroxydes de métaux communs est séparé de la solution ; le rhodium reste en solution sous forme de Na 3 . Après cela, à l'aide de NH 4 Cl, le rhodium est isolé de la solution à froid; il repart sous la forme d'un complexe (NH 4 ) 2 Na peu soluble. Cependant, avec le rhodium, l'iridium précipite également; les autres métaux du platine - résidus de ruthénium, de palladium et de platine - restent en solution. Donc, le rhodium est dans le sédiment, et maintenant nous ne nous intéressons qu'à ce sédiment. Que lui arrive-t-il ensuite ?

Le précipité est dissous dans de la soude diluée et le rhodium est à nouveau précipité de cette solution par l'action de l'ammoniac et du NH 4 Cl - maintenant sous la forme d'un autre composé complexe. Le précipité est séparé et lavé abondamment avec une solution de chlorure d'ammonium.

Ce n'est pas la fin de la purification du rhodium. Le précipité est à nouveau chargé dans un bouilleur avec de l'acide chlorhydrique et chauffé pendant plusieurs heures. Il y a une réaction :

2 + 6HCl → 2 + 3NO 2 + 3NO + 3H 2 O

C'est le processus long et compliqué par lequel le rhodium pur est obtenu.

Propriétés physiques du rhodium

Rhodium - métal, couleur gris argent. Il a un coefficient de réflexion élevé des rayons électromagnétiques dans la partie visible du spectre, il est donc largement utilisé pour la fabrication de miroirs "surfaciques".

Le rhodium est un métal extrêmement résistant à de nombreuses substances. Il est insoluble non seulement dans les acides ordinaires, mais aussi dans l'eau régale. Le point de fusion du rhodium est d'environ deux mille degrés (1966°C). À l'état liquide, le rhodium dissout jusqu'à sept pour cent du carbone et, lorsqu'il est refroidi, il libère du carbone dissous sous forme de graphite.

Le rhodium est suffisamment malléable pour être roulé en feuille (bien que cela nécessitera plusieurs recuits intermédiaires pour recristalliser). Ce métal a un comportement un peu particulier lorsqu'il est chauffé à l'air. Il est stable jusqu'à une température de 800 degrés, puis un film d'oxyde Rh2O3 apparaît à la surface du rhodium qui, avec une nouvelle augmentation de la température à 1000 degrés, se décompose à nouveau en métal.

Propriétés chimiques du rhodium

Tous les satellites du platine sont connus pour être de bons catalyseurs, surtout à l'état de grand broyage, comme disent les chimistes, sous forme de "nielle".

La plupart des métaux à l'état compact ont un éclat spécifique dit métallique et une couleur "blanche", "claire". Les exceptions sont le cuivre, l'or et quelques autres métaux non ferreux, qui conservent leur couleur caractéristique même lorsqu'ils sont écrasés. Cependant, les poudres fines d'autres métaux sont de couleur grise et la poudre la plus fine est noire ou presque noire. D'où le produit chimique, puis le nom technique - "niello".

Le "noir" de rhodium est soluble dans les acides, tandis que le lingot de rhodium, comme déjà mentionné, est insoluble même dans l'eau régale. L'activité catalytique du rhodium "niello" est si grande que l'alcool de vin se transforme rapidement en acide acétique en sa présence. Soit dit en passant, le catalyseur au rhodium est résistant aux poisons qui empoisonnent les catalyseurs.

Le rhodium est un métal noble qui surpasse le platine en termes de résistance chimique dans la plupart des environnements corrosifs.

Le rhodium métallique se dissout dans l'eau régale pendant l'ébullition, ainsi que par voie électrochimique, anodique - dans un mélange de peroxyde d'hydrogène et d'acide sulfurique.

Le rhodium se caractérise par une résistance chimique élevée. Il n'interagit avec les non-métaux qu'à une température de chaleur rouge. Le rhodium finement broyé ne s'oxyde que lentement à des températures supérieures à 600 °C :

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

Lorsqu'il est chauffé, le rhodium réagit lentement avec l'acide sulfurique concentré, la solution d'hypochlorite de sodium et le bromure d'hydrogène. Lors du frittage, il réagit avec les masses fondues d'hydrogénosulfate de potassium KHSO 4 , de peroxyde de sodium Na 2 O 2 et de peroxyde de baryum BaO 2 :

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

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

En présence de chlorures de métaux alcalins, lorsqu'il est possible de former des complexes 3-, le rhodium interagit avec le chlore, par exemple :

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

Lorsqu'il est exposé à des solutions aqueuses de sels et de complexes de rhodium (III) avec des alcalis, un précipité d'hydroxyde de rhodium Rh (OH) 3 se forme :

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

L'hydroxyde et l'oxyde de rhodium (III) présentent des propriétés basiques et interagissent avec les acides pour former des complexes Rh (III) :

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

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

Le rhodium présente l'état d'oxydation +6 le plus élevé dans l'hexafluorure RhF 6 , qui est formé par combustion directe du rhodium dans le fluor. La connexion est instable. En l'absence de vapeur d'eau, l'hexafluorure oxyde le chlore libre ou le monoxyde d'azote (II) NO :

2RhF6 + 3Cl2 = 2RhF3 + 6ClF.

Aux états d'oxydation inférieurs +1 et +2, le rhodium forme des composés complexes.

Application de rhodium

Si le rhodium était un métal plus accessible, il pourrait être utilisé pour obtenir le graphite le plus pur, si nécessaire dans de nombreuses branches de la technologie moderne. Le rhodium désinfecte l'eau

Le rôle biologique du rhodium et ses effets physiologiques

Le rhodium ne joue aucun rôle biologique.

Les composés de rhodium sont assez rares dans la vie quotidienne et leurs effets sur le corps humain ne sont pas entièrement compris. Malgré cela, ce sont des substances hautement toxiques et cancérigènes. LD 50 du chlorure de rhodium pour les rats - 12,6 mg/kg. Les sels de rhodium peuvent fortement tacher la peau humaine.

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