Acasă › pilde › Utilizarea bijuteriilor de rodiu nobil în produse. Rodiu în bijuterii

Utilizarea bijuteriilor de rodiu nobil în produse. Rodiu în bijuterii

Apare o singură dorință - ar trebui să rămână la fel de frumoasă, elegantă și atractivă chiar și după mulți ani. Pentru a face acest lucru, trebuie să depuneți mult efort și, uneori, bani. Dar, de obicei, nu este suficient timp nici măcar pentru curățenia elementară acasă, ca să nu mai vorbim de excursii la bijutieri. Pentru asta a fost inventată placarea cu rodiu.

Care este elementul rodiu?

Rodiul este folosit destul de des în bijuterii. Este considerat un reprezentant nobil al grupului de platină. Este un metal strălucitor cu o rezistență extraordinară. Caracteristica sa principală este că rodiul nu este supus oxidării în aer și efectelor acizilor. În exterior, este un metal ușor, foarte asemănător cu argintul, cu un luciu oțel, dar din punct de vedere al durității, alte metale prețioase îi sunt inferioare. Când este încălzit, devine plastic și interacționează bine cu alte metale; mulți meșteri folosesc în mod activ rodiul în bijuterii, creând bijuterii frumoase.

Secretul Nașterii

Cum se folosește rodiul în bijuterii? Să înțelegem ce este nașterea. Aceasta este o acoperire din orice metal prețios cu un strat subțire (de la 0,1 la 1 microni) de rodiu. Această procedură conferă metalului rezistență ridicată, imunitate la oxidare și efectele anumitor substanțe chimice, precum și alte avantaje:

Protecție împotriva temperaturilor extreme (frig, căldură, aer uscat sau umed).
Decorul capătă un aspect complet diferit. Apare un luciu frumos de oțel, care nu dispare în timp.
Nu este nevoie de curățare constantă, deoarece rodiul nu permite ca particulele mari de murdărie să cadă pe suprafața produsului.
Un strat subțire din acest metal evidențiază perfect pietrele prețioase pe fundalul său: diamante, rubine, smaralde, safire.

Cât costă bijuteriile placate cu rodiu? Prețul produsului va depinde, în primul rând, de ce metal este fabricat. Adică, un decor din metal ieftin poate fi cumpărat pentru 1500-2000 de ruble. În consecință, un produs din metal scump va costa mult mai mult.

Cum funcționează procesul de depunere a metalului?

Cum se folosește rodiul în bijuterii? Este dificil procesul de aplicare a acestuia pe decor? Însuși procesul de acoperire a unui metal cu altul nu este dificil și orice bijutier al „mânii mijlocii” îl poate realiza, dar este necesar să aveți încredere numai în specialiști în domeniul lor. Prin urmare, ar trebui să alegeți numai maeștri dovediți.

Pentru a înțelege cum se desfășoară procesul de rodiu, este suficient să te uiți în manualul de fizică de clasa a șaptea, dar poate fi explicat și cu câteva propoziții:

Cel mai bine este să efectuați placarea cu rodiu pe bijuterii noi, pe suprafața cărora nu există defecte sau daune. Apoi stratul de rodiu se va întinde mai precis și mai subțire, ca o concluzie: costuri mai puține, lucru mai frumos.
Decorul este lustruit, degresat temeinic si spalat. Stratul de rodiu trebuie să fie integral cu celălalt metal prețios și orice strat de murdărie sau micro-praf poate provoca defecțiuni.
Baza întregului proces este aceeași fizică, sau mai bine zis, fenomenul de galvanizare. Cu o anumită soluție, bijuteriile sunt coborâte și se aplică un curent electric. Sub acțiunea sa, rodiul este eliberat din soluție și acoperă produsul cu cel mai subțire strat. Grosimea stratului de acoperire poate fi variată liber în funcție de rezistența curentului și de durata procesului. În medie, procesul durează câteva minute.

Dezavantajele procesului de naștere

Bijuteriile placate cu rodiu au multe avantaje. Dar oricât de bun este acest element al tabelului periodic, are și dezavantajele sale. Sunt nesemnificative, dar este mai bine să vă familiarizați cu ele în avans.

Procedura de acoperire în sine nu necesită mult timp, dar necesită anumite instrumente și capacitatea de a le manipula. Bijutierii adevărați care sunt capabili să lucreze cu rodiu percep o taxă decentă pentru arta lor. Prin urmare, după ce a luat decizia de a-și acoperi bijuteria cu rodiu, clientul trebuie să fie pregătit să investească anumite fonduri în asta.
Adevărații cunoscători ai produselor prețioase cred că rodiul ascunde frumusețea naturală a metalelor. Și dacă este aplicat, acoperă adevărata valoare a bijuteriilor.
Din păcate, rodiul nu poate fi lipit. Dacă bijuteriile sunt deformate, stratul de rodiu trebuie aplicat din nou pe toată suprafața, repetând procedura inițială. Și din moment ce chiar și cel mai gros strat de rodiu se șterge în timp, mai devreme sau mai târziu va trebui făcut.
Dacă proprietarul unui produs placat cu rodiu îl va vinde, atunci acest lucru va cauza unele probleme în evaluare. Nu va fi foarte ușor pentru un bijutier să determine metalul din care au fost fabricate inițial bijuteriile. Ce se întâmplă dacă rodiul ar fi folosit în bijuterii? Prețul rodiului pur este destul de mare. Dar având în vedere că stratul superior va trebui spart pentru a afla din ce metal este făcută bijuteriile, costul produsului poate avea de suferit semnificativ.

După cum am menționat mai sus, nu este necesară îngrijirea atentă a acestor produse, este suficient să faceți următoarele:

Ștergeți bijuteriile la fiecare câteva luni. Ca lichid pentru frecare, cel mai bine este să folosiți un șampon obișnuit.
Sub nicio formă nu trebuie utilizate substanțe chimice pentru a curăța stratul de murdărie fină.
Nu folosiți materiale cu firimituri fine pentru curățare.

Cea mai bună opțiune este să lăsați alegerea acțiunilor în seama unui profesionist. Doar duceți piesa la un bijutier.

Când găsiți o eroare pe pagină, selectați-o și apăsați Ctrl + Enter

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

Rodiu

În urmă cu câțiva ani, la una dintre fabrici, era un mortar unic care cântărea (împreună cu un pistil) aproximativ 30 kg.

În exterior, un mortar este ca un mortar, dar costul său este comparabil, poate, cu costul unei întregi fabrici, iar pentru a face acest mortar a fost necesar să se prelucreze zeci de mii de tone de minereu.

Acest mortar uimitor a fost realizat dintr-un metal foarte rar și prețios, rodiu, și a fost folosit pentru a măcina același rodiu care a fost produs în această fabrică.

Producția și consumul de rodiu este scăzut; mare este însă valoarea și semnificația acestui element.

Rodiu trecut

Elementul nr. 45 a fost descoperit în Anglia în 1803 de remarcabilul om de știință al timpului său, William Hyde Wollaston. În timp ce studia platina nativă din America de Sud, Wollaston a atras atenția asupra unui filtrat strălucitor roz-roșu obținut dintr-o soluție de platină nativă în acva regia. Soluția a căpătat această culoare după precipitarea platinei și paladiului.

Din această soluție, Wollaston a izolat o pulbere roșu închis, a calcinat-o într-o atmosferă de hidrogen și a obținut un metal alb greu. După culoarea soluției, au numit noul element: ροδοεις înseamnă „roz”.

În 1819...1824. în Urali, s-au descoperit cei mai bogați placeri de platină nativă sau, așa cum se mai spune, „brută”. Analiza acestei platine, efectuată de șeful Bergmeister Arkhipov și șeful testatorului Yakovlev, a indicat prezența rodiului în ea. Deja în 1828, o cantitate nemaiîntâlnită de platină nativă a fost extrasă în Urali la acea vreme - mai mult de o tone și jumătate. Pentru prelucrare, a fost transportat la Sankt Petersburg, de unde a fost extrasă platină relativ pură.

Rodiul și alte metale prețioase din grupul platinei la acea vreme s-au pierdut.

La începutul anilor 1940, după ce a devenit interesat de platina Ural, profesor la Universitatea din Kazan K.K. Klaus a descoperit în deșeuri „nu o cantitate mică de iridiu, rodiu, osmiu, câteva paladiu”, iar după aceea a descoperit un nou metal de platină, ruteniul.

Conform documentelor, până în 1843 aproximativ o tonă și jumătate de deșeuri de producție de platină se acumulaseră la Monetăria din Sankt Petersburg. Dar nu știau să le folosească și de aceea erau vândute în străinătate pentru aproape nimic. Și după încetarea procesării platinei brute în Rusia (acest lucru s-a întâmplat în 1867), toată platina nativă extrasă în Urali, chiar și fără taxă, a început să fie exportată în străinătate.

Prețul metalului era determinat doar de conținutul de platină, în timp ce metalele și mai rare și mai valoroase - rodiu, iridiu și osmiu - nu au fost luate în considerare și au fost efectiv exportate gratuit.

Până la Revoluția din octombrie, Rusia, unde aproape toată platina mondială a fost extrasă (90 ... 95% din producția mondială), nu a purificat metalul nativ și a fost forțată să cumpere rodiu și alte metale de platină extrase din platina Ural rusească pentru uriașe sume în Europa. În vechea Rusia nu existau rafinării, proprietățile rodiului și ale „fraților” săi erau puțin studiate, iar firmele străine păstrau metode secrete pentru extragerea și purificarea metalelor din grupa platinei.

După Revoluția din octombrie, guvernul sovietic a luat imediat măsuri decisive pentru a crea o industrie internă a metalelor prețioase, „bogăția noastră naturală primordială”, așa cum a scris profesorul L.A. despre ele. Chugaev.

În primul rând, a fost necesară dezvoltarea bazei științifice pentru producerea metalelor de platină, ceea ce înseamnă că proprietățile lor fizice și chimice ar trebui studiate bine. De aceea, deja în mai 1918, a fost înființat și a început să funcționeze Institutul pentru Studiul Platinei și Alte Metale Nobile, care în 1934 a devenit parte a Institutului de Chimie Generală și Anorganică. N.S. Kurnakov Academia de Științe a URSS.

În primii ani, Institutul a efectuat cercetări importante în chimia, rafinarea și analiza rodiului. Și în 1925, primul rodiu domestic a fost obținut din platina Ural.

Meritul pentru aceasta îi aparține în primul rând chimistului remarcabil L.A. Chugaev și studenții săi, cunoscuți mai târziu oameni de știință I.I. Cerniaev, V.V. Lebedinsky, N.K. Pshenitsyn.

Precipitat roz și sare galbenă

Extracția rodiului și purificarea acestuia din impuritățile de bază și nobile este asociată cu operațiuni extrem de complexe, lungi și care necesită multă muncă. Acest lucru este inevitabil: rodiul este unul dintre cele mai rare elemente. În plus, este împrăștiat, nu are minerale proprii. Se găsește împreună cu platina nativă și iridiu osmiu.

Tehnologia de extracție a rodiului depinde în primul rând de tipul și compoziția materiilor prime prelucrate. De exemplu, vă vom spune cum se extrage rodiul din platina nativă.

Din mine, platina brută intră în rafinărie, unde metalele prețioase sunt separate de impuritățile de bază și metalele prețioase în sine sunt separate. Se face așa.

Crudă, platina este încărcată în cazane de porțelan și tratată cu aqua regia. Procesul continuă să se încălzească în timpul zilei. Rodiul și, odată cu acesta, aproape toată platina, paladiul, metalele de bază (fier, cupru și altele), parțial ruteniul și iridiul intră în soluție, iar osmiul iridiu, cuarțul, minereul de fier crom și alte impurități minerale rămân în sediment.

Deoarece povestea noastră este despre rodiu, vom lăsa precipitatul în pace și vom urmări soluția. În primul rând, este tratat cu clorură de amoniu pentru a precipita și a separa platina. Soluția rămasă se evaporă: se formează un precipitat, care constă din mai multe săruri. Contine pana la 6% rodiu; există și paladiu, ruteniu, iridiu, platină (toate nu pot fi separate cu NH 4 Cl) și metale de bază. Acest precipitat este dizolvat în apă și platina este separată din nou în același mod. Iar soluția, în care au rămas rodiu, ruteniu și paladiu, este trimisă spre purificare și separare pe măsură ce se acumulează.

Rodiul este extras în diferite moduri. De exemplu, conform metodei propuse de savantul sovietic V.V. Lebedinsky în 1932, în primul rând, se precipită nitrit de sodiu NaNO 2 și se separă precipitatul de hidroxizi de metal de bază din soluție; rodiul rămâne în soluţie sub formă de Na 3 . După aceea, cu ajutorul NH 4 Cl se izolează rodiu din soluție la rece; pleacă sub formă de complex puțin solubil (NH 4) 2 Na. Totuși, alături de rodiu, precipită și iridiul; celelalte metale de platină ruteniu, paladiu și reziduuri de platină rămân în soluție. Deci, rodiul este în sediment, iar acum ne interesează doar acest sediment. Ce se întâmplă cu el în continuare?

Precipitatul se dizolvă în hidroxid de sodiu diluat și din această soluție se precipită din nou rodiu prin acțiunea amoniacului și a NH4CI, acum sub forma unui alt compus complex. Precipitatul se separă și se spală bine cu soluție de clorură de amoniu.

Acesta nu este sfârșitul purificării rodiu. Precipitatul este încărcat din nou într-un cazan cu acid clorhidric și încălzit timp de câteva ore. Există o reacție:

2 + 6HCl → 2 + 3NO2 + 3NO + 3H2O

cu formarea unui nou compus complex de rodiu galben strălucitor. Aceasta este triclorura de rodiu triamină. Se spală bine cu apă și abia după aceea încep să izoleze rodiul metalic.

Sarea este încărcată în cuptor și calcinată timp de câteva ore la 800...900°C. Compusul complex se descompune și se formează un produs sub formă de pulbere dintr-un amestec de rodiu cu oxizii săi. După răcire, pulberea este din nou spălată temeinic cu aqua regia diluată pentru a îndepărta cantitatea nesemnificativă rămasă de impurități de bază, apoi este încărcată din nou în cuptor și redusă la metal prin calcinare într-o atmosferă de hidrogen.

Acesta este procesul lung și complicat prin care se obține rodiu pur.

Trebuie avut în vedere că în povestea noastră această cale este încă simplificată și scurtată: etapele secundare care nu poartă o „încărcare chimică” independentă sunt omise. Dar, în realitate, nu există „lucruri mici” în toate etapele producției de rodiu. Condițiile de temperatură, concentrația de reactivi, durata operațiunilor, materialele echipamentelor totul este important. Gestionarea tuturor proceselor necesită cunoștințe mari și experiență vastă.

Acum, rodiul, împreună cu alte metale de platină, este extras și din minereuri de sulfură de cupru-nichel. Conținutul elementului nr. 45 din aceste minereuri este calculat în miligrame pe tonă de minereu. Prin urmare, rafinarea propriu-zisă a rodiului este precedată de operații tehnologice complexe pentru separarea principalelor cantități de metale neferoase și obținerea unui concentrat de metale prețioase. Și apoi aproximativ așa cum este descris mai sus.

Rodiu prin ochii unui chimist

În aparență, rodiul compact este un metal argintiu frumos, cu o tentă albăstruie. Se topește la aproximativ 1960°C și este ușor volatil până la 2500°C. Spre deosebire de aur și platină, rodiul este greu de prelucrat. Prin urmare, poate fi rulat sau întins într-un fir doar la 800...900°C.

Elementul #45 formează cu ușurință aliaje cu platină, paladiu, cupru și alte metale.

Rodiul este clasificat ca un metal nobil nu numai pentru aspectul său spectaculos: așa cum ar trebui să fie pentru un metal „aristocratic”, are o rezistență chimică foarte mare. Rodiul compact nu este afectat de acizi sau alcalii. Doar rodiul mărunțit fin se dizolvă lent în aqua regia fierbinte sau acid sulfuric concentrat. Rodiul este foarte rezistent si la actiunea halogenilor: reactioneaza cu clorul, bromul si chiar fluorul numai dupa incalzire prelungita. În acest caz, în funcție de temperatura de reacție, se obțin halogenuri de diferite compoziții. în special, clorurile de rodiu RhCl, RhCl2, RhCl3 sunt formate cu una, două şi trivalente cu clor. La temperaturi ridicate, rodiul reacţionează lent cu sulful, transformându-se în sulfuri RhS, RhS2, Rh2S5.

Una dintre caracteristicile importante ale rodiului este natura interacțiunii sale cu oxigenul la temperaturi ridicate. Când rodiul este încălzit în oxigen, se formează oxidul Rh 2 O 3. Dar procesul este foarte lent. Pentru a oxida zecimi de gram de rodiu fin dispersat in aer, acesta trebuie tinut continuu multe ore intr-un cuptor la o temperatura de ordinul a 1000°C.

Deoarece rodiul se află în Grupa VIII a Tabelului Periodic, ar trebui să fie un metal complexant tipic. Într-adevăr, chimia rodiului este chimia compușilor săi complecși.

Compușii inițiali pentru sinteza a multor sute de compuși complecși ai rodiului sunt de obicei complecșii săi clor. Pentru obtinerea acestora se sinterizeaza in prealabil rodiu metalic cu peroxid de bariu sau peroxid de sodiu la 700...1000°C, iar apoi produsele rezultate sunt tratate cu acid clorhidric. În acest caz, elementul nr. 45 trece în soluție sub formă de ioni complexi ușor hidrolizați 3. Clorurile complexe de rodiu se obtin si prin clorurarea unui amestec de rodiu metalic cu sare comuna la temperatura ridicata, urmata de dizolvarea substantei rezultate in acid clorhidric. Același lucru se întâmplă și cu dizolvarea electrolitică a metalului în HCI.

În compușii complecși, rodiul este de obicei trivalent, iar moleculele lor au o structură octaedrică. Atomul de rodiu este situat în centru, iar liganzii asociați cu acesta prin legătură chimică sunt localizați la colțurile octaedrului. Liganzii pot fi diferite resturi acide și molecule neutre (Cl , Br , NO 2 , CN , NH 3, H 2 O, piridină, amine și multe alte substanțe organice). Proprietățile fizico-chimice ale acestor compuși sunt în mare măsură determinate de natura și numărul de liganzi, aranjarea lor reciprocă în spațiu.

Anumiti compuși complecși, după cum am văzut, își găsesc folosință în extracția și purificarea rodiului în sine.

Care este valoarea rodiului?

Rezistența ridicată a rodiului la acțiunea mediilor agresive și a temperaturilor ridicate îi permite să fie utilizat într-o mare varietate de industrii.

Rodiul este unul dintre cele mai scumpe metale, dar cererea pentru el depășește producția. Desigur, într-o astfel de situație, rodiul intră doar acolo unde nu poate fi înlocuit cu alte metale.

Cel mai important consumator de rodiu este industria chimică. Aliajul de platină-rodiu este utilizat pentru realizarea tifonelor de catalizator, pe care, la o temperatură de 800...900°C, amoniacul este oxidat în oxizi de azot - etapa principală în procesul de obținere a acidului azotic. Un aditiv de 5...10% rodiu mărește foarte mult rezistența rețelei, iar pierderea de platină în timpul procesului de producție este redusă de o dată și jumătate de două ori. Mai mult, acest aditiv crește activitatea catalitică. Producția de acid azotic pe grile de platină-rodiu se ridică acum la zeci de milioane de tone pe an și necesită anual câteva sute de kilograme de rodiu.

Un alt consumator important de rodiu este industria sticlei. Un aliaj de rodiu și platină (de obicei 7% Rh) este utilizat pentru a realiza vase pentru topirea masei de sticlă și obținerea celor mai fine filamente de sticlă și cuarț. Și în acest caz, rodiul crește brusc rezistența chimică și mecanică a platinei și, în plus, crește semnificativ punctul său de topire. Aici, rodiul este, de asemenea, aproape indispensabil.

Aliajele de platină cu 1...3% rodiu sunt utilizate pentru fabricarea sticlei chimice de laborator, care necesită rezistență chimică și termică ridicată și capacitatea de a nu-și modifica greutatea chiar și în timpul calcinării prelungite. Astfel de ustensile sunt folosite în cele mai responsabile și precise studii analitice.

Stabilitatea proprietăților termoelectrice și refractaritatea ridicată au făcut de multă vreme rodiul un material extrem de important pentru termocupluri în tehnologia de măsurare a temperaturii înalte. De exemplu, un termocuplu din fir platină-rodiu (1...40% Rh) poate măsura temperaturi de până la 1800°C.

Suprafața rodiului are o reflectivitate ridicată (80%) pentru partea vizibilă a spectrului. Reflexivitatea rodiului este mai mică decât cea a argintului (95%), dar rezistența acestuia la gazele corozive și la temperaturi ridicate este mult mai mare. Suprafețele placate cu rodiu nu se estompează nici măcar în atmosfera unui arc voltaic. De aceea, rodiul este folosit pentru a acoperi reflectoarele de proiectoare și oglinzile tehnice ale instrumentelor de măsurare de precizie de diferite scopuri. Placarea cu rodiu conferă bijuteriilor o strălucire și o frumusețe deosebite. Cu toate acestea, marea valoare tehnică a rodiului, dificultatea de a-l obține și lipsa rezervelor sale în natură limitează utilizarea acestui metal pentru fabricarea bunurilor de lux.

Terminând povestea despre rodiu, vrem să subliniem că proprietățile acestui element foarte rar și foarte valoros sunt departe de a fi pe deplin studiate. Cunoașterea acestor proprietăți continuă și, trebuie să ne gândim, cercetările ulterioare despre rodiu vor oferi științei o mulțime de lucruri interesante, iar industriei utile.

Oportunități și nevoi

Zăcămintele de rodiu din țara noastră sunt situate în Urali și în Arctica, iar în străinătate cele mai mari din Republica Africa de Sud. Canada și Columbia. În ultimii 20 de ani, cererea de rodiu a crescut de 10-13 ori și continuă să crească cu aproximativ 20% anual.

Stocuri si preturi

Rezervele mondiale de rodiu (fără URSS) sunt estimate la doar câteva tone, iar producția anuală este estimată la sute de kilograme. Rodiul este de câteva ori mai scump decât aurul. Pe piața mondială, un gram de rodiu costă aproximativ 9 dolari.

Rodiu exploziv

Rodiul compact este excepțional de rezistent la orice atac chimic. Totuși, dacă iei un aliaj de rodiu cu zinc sau cadmiu și îl dizolvi în acid clorhidric, apoi îl filtrezi, vei obține un precipitat de rodiu fin dispersat care poate exploda în aer.

Potrivit celor mai mulți dintre contemporanii noștri, profesorul Lebedinsky este un om care a cântat inteligibil despre dispozițiile perfide ale bărcilor. Comunitatea științifică mondială cunoaște un alt profesor Lebedinsky - un om de știință remarcabil al secolului trecut, autorul unei metode de obținere a rodiului din reziduurile de minereu.

Ideea este că în natură rodiul se găsește în minerale bogate în mai mulți platinoizi simultan. Izolarea rodiului, mai ales la scară industrială, este o problemă insolubilă.

William Wollaston, descoperitorul rodiului, a sintetizat destul de ușor sarea hidroxid de sodiu a rodiului - și apoi a încălzit pulberea roz-roșie într-un jet de flacără de hidrogen pentru o lungă perioadă de timp pentru a obține câteva picături de metal pur.

Profesorul V. V. Lebedinsky a pus în contrast tradiția calcinării cu puterea frigului. Răcind o soluție complexă de săruri de platină, a realizat precipitarea unui amestec de compuși de rodiu și iridiu. Astăzi, folosind metoda Lebedinsky, aproximativ 30 de tone de rodiu pur sunt eliberate anual din rocile asociate.

Rodiu înseamnă roz?

„Rodon” în greacă înseamnă „trandafir”. După cum sugerează și numele, rodiul ar trebui să fie ca o floare înflorită. Cu toate acestea, tonurile roșii sunt inerente numai compușilor de rodiu; metalul în sine este nevopsit, iar strălucirea sa este similară cu strălucirea - deși nu atât de strălucitoare.

Rodiul lustruit reflectă aproximativ 80% din lumina care cade pe suprafața sa - în timp ce argintul absoarbe doar 5% și returnează 95% din fluxul luminos. Cu toate acestea, multe oglinzi tehnice sunt placate cu rodiu mai degrabă decât cu argint. Motivul este că metalul de platină este refractar și este capabil să funcționeze în condiții de densitate extrem de mare a radiațiilor electromagnetice - inclusiv în domeniul infraroșu. Acolo unde, din cauza supraîncălzirii, argintul nu rezistă nici măcar o zi, placarea cu rodiu durează ani de zile.

Cea mai mare parte a rodiului extras este consumată de industria auto. Proprietățile catalitice excelente ale metalului fac posibilă producerea convertoarelor de gaze de eșapament din aliajele sale. O parte semnificativă de rodiu este folosită pentru a face catalizatori pentru industria chimică. Un aliaj de rodiu și platină a fost un instrument indispensabil pentru producerea acidului azotic de câteva decenii.

Rodiul este nevoie peste tot!

Duritatea, rezistența și rezistența la uzură ale aliajului de platină și rodiu au atras producătorii de sticlă. Prin filiere platina-rodiu fibra optica intinsa, fibra de sticla tehnica, sticla plana pentru monitoare.

Oamenii de știință comandă recipiente de platină-rodiu pentru creșterea cristalelor. Rețelele de difracție ale spectrometrelor moderne sunt, de asemenea, realizate dintr-un aliaj de metal nobil. Electronicele, pentru care descărcările de scântei sunt distructive, folosesc rodiu pentru a acoperi contactele deosebit de critice. Termocuplurile din rodiu și iridiu sunt folosite în termometrele de temperatură înaltă - până la 2200°C.

Placarea cu rodiu protejează diferite materiale împotriva coroziunii.

Bijuterii rodiu

Tehnicile au fost primele care au folosit nașterea. Industria de bijuterii pentru o lungă perioadă de timp nu a considerat necesar să folosească proprietățile unice ale rodiului. Cu toate acestea, popularitatea tot mai mare a bijuteriilor din argint și cererea mare de aur alb i-au forțat pe meșteri să caute metode pentru a preveni uzura abrazivă a produselor și pentru a crește potențialul estetic al produselor.

Argintul, printre altele, este predispus la deteriorare, iar metodele disponibile de produse de curățare nu permit întotdeauna păstrarea expresivității artistice a metalelor prețioase. Aurul alb îngălbenește vizibil, ceea ce interferează cu percepția frumuseții.

Placarea cu rodiu galvanizat rezolvă problema. Bijuteriile din argint placat cu rodiu arată extrem de aristocratic. Colorația ușoară inerentă bijuteriilor de argint de nu cel mai înalt standard, care apare din cauza introducerii cuprului în compoziția ligaturii, este nivelată de rodiu.

În plus, rodiul depus pe argint elimină posibilitatea unei pelicule de oxid pe metal. Produsele rodizate nu trebuie curatate, isi pastreaza stralucirea ceremoniala o perioada indelungata, sunt curatate perfect cu detergenti blanzi.

Durabilitate placare cu rodiu

Placarea cu rodiu nu durează pentru totdeauna, dar durata sa de viață depinde de mai mulți factori. Prima este grosimea. Placarea cu rodiu, realizată exclusiv în scopuri decorative, poate fi asociată cu aplicarea unui strat de platinoid la o grosime de o zece miimi de milimetru pe produs! Un efect similar este utilizat pentru a întări stratul superior al produsului (duritatea și rezistența rodiului sunt comparabile cu parametrii oțelului).

Un astfel de strat subțire de rodiu aproape că nu schimbă culoarea produsului și, prin urmare, este utilizat pe scară largă la fabricarea de bijuterii din colorat - adesea foarte fragil -.

Stratul opac de rodiu poate atinge o grosime de 25 de miimi de milimetru. Așa iau naștere produsele concepute pentru purtarea de zi cu zi. Un inel de logodnă acoperit cu un strat de rodiu de 25 de microni își păstrează meritele exterioare timp de cel puțin zece ani!

Conform experienței de utilizare, reînnoirea stratului de rodiu pe inele, cercei, lanțuri este necesară o dată la cinci ani și mai rar, în funcție de intensitatea utilizării produsului. În multe cazuri, placarea cu rodiu de înaltă calitate împodobește metalul de zeci de ani.

Rodiul nu este atât de scump

Azi pretul rodiului este destul de democratic. Rodiul este de aproximativ o ori și jumătate mai ieftin decât aurul - deși nu există garanții că acest raport va rămâne pentru totdeauna. Placarea cu rodiu a unui articol într-un atelier de bijuterii costă 15-20 de dolari. Necesitatea de a pre-dezasambla bijuteriile crește costul procedurii.

Originea și proprietățile rodiului

Rusia a cumpărat rodiuîn străinătate până în anii 1920. Acest lucru se întâmplă în ciuda faptului că elementul a fost descoperit de englezul William Hyde în 1803. da si rezerve de rodiu Rusia este una dintre cele mai mari din lume.

Cert este că metalul rar se găsește numai în platină nativă și apoi numai în sutimi de procent. Pentru a obține un kilogram de rodiu, trebuie să procesați tone, iar chiar înainte de primul sfert al secolului al XX-lea, țara noastră nu știa cum să-l purifice de impurități.

Oamenii de știință europeni nu s-au grăbit să împărtășească rușilor tehnologia de extracție a rodiului, paladiului și a altor aditivi valoroși conținuti în platina nativă.

Așa că autoritățile sovietice au trebuit să creeze un centru intern pentru studiul platinei în 1918. Primul rodiu extras rușii au extras din el abia în 1925. Importanța a ceea ce s-a întâmplat poate fi înțeleasă dacă vă amintiți cât costă acum o uncie de metal rar. Masura engleza a greutatii este de 28 de grame, iar ei cer cel putin 7 mii de dolari pentru ea.

Aplicare de rodiu

Pret rodiu ridicat nu numai pentru că elementul este prețios, ci și pentru că există mai multe industrii în care este nevoie de el decât metalul în sine. Dacă rezervele sale ar fi mai impresionante, atunci rodiul ar fi util în obținerea de grafit pur. Este folosit în reactoarele centralelor nucleare. Are un element scump și proprietăți dezinfectante, de exemplu, purifică apa.

Dar, utilizați rodiu doar acolo unde nu există o alternativă mai ieftină și mai comună. În fiecare an, câteva sute de kilograme de metal sunt cheltuite pentru producția de acid azotic. Fără ochiuri de rodiu cu platină, substanța nu poate fi obținută. Baza metalică servește ca catalizator într-o reacție chimică.

Fără rodiu metalic nu gestionează producția de sticlărie pentru laboratoare chimice. Elementul prețios nu reacționează cu aproape niciun element. În baloane și eprubete din rodiu, puteți amesteca orice substanță.

Fără metalul plasat sub al 45-lea număr în , este imposibil să se măsoare temperaturi ridicate. Rodiul este atât de rezistent la căldură încât este folosit pentru a face termocupluri. Aceștia sunt senzori de temperatură de la doi conductori conectați. Piese de rodiu capabil sa fixeze, fara sa se topeasca in acelasi timp, o temperatura de 1800 de grade Celsius.

Cel de-al 45-lea element este necesar în fabricarea sistemelor de evacuare a mașinilor. În ele, metalul acționează ca un catalizator. Rodiul este acoperit cu oglinzi pentru echipamente de măsurare. Un element rar este ușor inferior în proprietăți reflectorizante, dar este rezistent la gaze care pot provoca coroziunea elementelor.

Din substanță prețioasă și filtre de monitoare cu cristale lichide. Nevoia de ele crește în fiecare an. Din ce în ce mai mult rodiu este necesar pentru această industrie. Există minerale prețioase care cresc în condiții artificiale doar pe filtre realizate dintr-un aliaj de platină și rodiu.

Placarea cu metal #45 este necesară pentru unele bijuterii fine. O peliculă de metal rar face ca produsele să strălucească. Rodiul reflectă 80% din razele spectrului vizibil. Bijuterii cu rodiu nu-și pierd strălucirea pentru mulți ani. Apropo, e frig. strălucire de rodiu subliniază perfect jocul diamantelor și zirconiei cubice. Ei încearcă să acopere cu metal rar.

Conține adesea, care la 20% dintre oameni provoacă alergii, roșeață și mâncărime ale pielii. Placarea cu rodiu împiedică metalul periculos să intre în contact cu corpul. În plus, produsele cu elementul nr. 45 nu zgârie, nu oxidează și sunt rezistente la temperaturi. Produsele cu un metal rar se numesc placate cu rodiu.

Și totuși, ori de câte ori este posibil, bijutierii încearcă să înlocuiască rodiul cu alte metale prețioase, de exemplu. Are caracteristici ușor inferioare elementului nr. 45, dar mai accesibil. Geologii estimează rezervele mondiale de rodiu la doar câteva tone. În fiecare an, omenirea cheltuiește aproximativ o jumătate de tonă.

Zăcăminte și exploatare de rodiu

Anterior, principalele zăcăminte erau situate în Rusia. Rezerve impresionante de platină nativă au fost găsite în Urali. Dar, acum, acestea au fost deja dezvoltate. Astăzi, Mexicul este liderul în minerit și rezerve de rodiu. Este urmată de Africa de Sud și Columbia. Există un conținut de metale prețioase în nisipurile de aur din SUA. Restul țărilor se mulțumesc cu firimituri.

Trandafirul este regina florilor și rodiu, aparent, este regele metalelor. Numele elementului în traducere din greaca veche înseamnă exact „trandafir”. Adevărat, atunci când a fost numit un metal rar, acesta nu fusese încă folosit și, prin urmare, nu bănuiau importanța persoanei sale. Rodiul își trage numele de la culoarea compușilor săi tipici, care sunt roșii, ca trandafirii.

Pierde acest metal, omenirea nu poate. Prin urmare, tehnologia este în curs de dezvoltare minerit de rodiu din deșeurile radioactive. Metalul #45 se acumulează în ele. Există până la 180 de grame de element pe tonă de fragmente.

Energia nucleară este atât de dezvoltată încât extracția rodiului din deșeurile producției sale, în ceea ce privește volumul, ar trebui să depășească cantitatea de metal extrasă din minereurile scoarței terestre. Fizicienii lucrează și la schemele noilor reactoare, care vor acumula și mai mult metal Nr. 45.

Puteți pierde tot rodiul dacă îi dizolvați aliajul cu acid clorhidric și apoi îl filtrați. Reacția va da precipitat de rodiu numite fin dispersate. Explodează în aer.

Deci, rezervele regelui metalelor prețioase și, poate, pământul din jurul punctului de explozie vor dispărea imediat. Starea fin dispersată a metalului este singura în care acesta nu este stabil. Elementul compact nr. 45, după cum sa menționat deja, nu răspunde la niciun „iritant”.

Rodiu (lat. Rodiu; notat cu simbolul Rh) - un element al unui subgrup lateral al celui de-al optulea grup al perioadei a cincea a sistemului periodic de elemente chimice al lui D. I. Mendeleev, numărul atomic 45. Acesta este cel mai strălucitor și mai dur metal al întregului grup de platină.

Numărul atomic - 45

Masa atomică - 102,91

Densitate, kg/m³ - 12400

Punct de topire, °С - 1966

Capacitate termică, kJ / (kg ° С) - 0,247

Electronegativitatea - 2.2

Raza covalentă, Å - 1,25

prima ionizare potenţial, ev - 7,46

Istoria descoperirii rodiului

Din această soluție, Wollaston a izolat o pulbere roșu închis, a calcinat-o într-o atmosferă de hidrogen și a obținut un metal alb greu. În funcție de culoarea soluției, ei au numit noul element: ροδοεις - înseamnă „roz”.

Rodiul și alte metale prețioase din grupul platinei la acea vreme s-au pierdut.

În primii ani, Institutul a efectuat cercetări importante în chimia, rafinarea și analiza rodiului. Și în 1925, primul rodiu domestic a fost obținut din platina Ural.

Conținutul de rodiu în natură

Rodiul se găsește în minereurile de platină, în unele dintre nisipurile aurii din America de Sud. Până la 43% rodiu se găsește în aurul mexican.

Obține rodiu

Tehnologia de extracție a rodiului depinde în primul rând de tipul și compoziția materiilor prime prelucrate. De exemplu, vă vom spune cum se extrage rodiul din platina nativă.

Din mine, platina brută intră în rafinărie, unde metalele prețioase sunt separate de impuritățile de bază și metalele prețioase în sine sunt separate. Se face așa.

Mai întâi, soluția este tratată cu clorură de amoniu pentru a precipita și a separa platina. Soluția rămasă se evaporă: se formează un precipitat, care constă din mai multe săruri. Contine pana la 6% rodiu; există și paladiu, ruteniu, iridiu, platină (toate nu pot fi separate cu NH 4 Cl) și metale de bază. Acest precipitat este dizolvat în apă și platina este separată din nou în același mod. Iar soluția, în care au rămas rodiu, ruteniu și paladiu, este trimisă spre purificare și separare pe măsură ce se acumulează.

Rodiul este extras în diferite moduri. De exemplu, conform metodei propuse de savantul sovietic V.V. Lebedinsky în 1932, în primul rând, se precipită nitrit de sodiu NaNO 2 și se separă precipitatul de hidroxizi de metal de bază din soluție; rodiul rămâne în soluţie sub formă de Na 3 . După aceea, cu ajutorul NH 4 Cl se izolează rodiu din soluție la rece; pleacă sub formă de complex puțin solubil (NH 4) 2 Na. Totuși, alături de rodiu, precipită și iridiul; alte metale de platină - ruteniu, paladiu și reziduuri de platină - rămân în soluție. Deci, rodiul este în sediment, iar acum ne interesează doar acest sediment. Ce se întâmplă cu el în continuare?

Precipitatul se dizolvă în hidroxid de sodiu diluat și rodiu este din nou precipitat din această soluție prin acțiunea amoniacului și a NH4Cl - acum sub forma unui alt compus complex. Precipitatul se separă și se spală bine cu soluție de clorură de amoniu.

Acesta nu este sfârșitul purificării rodiu. Precipitatul este încărcat din nou într-un cazan cu acid clorhidric și încălzit timp de câteva ore. Există o reacție:

2 + 6HCl → 2 + 3NO2 + 3NO + 3H2O

cu formarea unui nou compus complex de rodiu galben strălucitor. Aceasta este triclorura de rodiu triamină. Se spală bine cu apă și abia după aceea încep să izoleze rodiul metalic.

Acesta este procesul lung și complicat prin care se obține rodiu pur.

Proprietățile fizice ale rodiului

Rodiu - metal, culoare gri-argintiu. Are un coeficient de reflexie ridicat al razelor electromagnetice în partea vizibilă a spectrului, prin urmare este utilizat pe scară largă pentru fabricarea oglinzilor „de suprafață”.

Rodiul este un metal extrem de rezistent la multe substanțe. Este insolubil nu numai în acizi obișnuiți, ci și în acva regia. Punctul de topire al rodiului este de aproximativ două mii de grade (1966°C). În stare lichidă, rodiul dizolvă până la șapte procente din carbon, iar atunci când este răcit, eliberează carbonul dizolvat sub formă de grafit.

Rodiul este suficient de maleabil pentru a fi rulat în folie (deși acest lucru va necesita mai multe recoaceri intermediare pentru recristalizare). Acest metal are un comportament oarecum deosebit atunci când este încălzit în aer. Este stabil până la o temperatură de 800 de grade, iar apoi pe suprafața rodiu apare o peliculă de oxid Rh2O3, care, cu o creștere suplimentară a temperaturii la 1000 de grade, se descompune din nou în metal.

Proprietățile chimice ale rodiului

Toți sateliții de platină sunt cunoscuți a fi catalizatori buni, mai ales într-o stare de măcinare mare, după cum spun chimiștii, sub formă de „niello”.

Majoritatea metalelor în stare compactă au un luciu specific, așa-numitul metalic și o culoare „albă”, „deschisă”. Excepție fac cuprul, aurul și alte câteva metale neferoase, care își păstrează culoarea caracteristică chiar și atunci când sunt zdrobite. Cu toate acestea, pulberile fine din alte metale sunt de culoare gri, iar cea mai fină pulbere este neagră sau aproape neagră. De aici substanța chimică și apoi denumirea tehnică - „niello”.

Rodiu „negru” este solubil în acizi, în timp ce lingoul de rodiu, așa cum sa menționat deja, este insolubil chiar și în acva regia. Activitatea catalitică a rodiului „niello” este atât de mare încât alcoolul de vin se transformă rapid în acid acetic în prezența lui. Apropo, catalizatorul cu rodiu este rezistent la otrăvurile care otrăvesc catalizatorii.

Rodiul este un metal nobil care depășește platina ca rezistență chimică în majoritatea mediilor corozive.

Rodiul metalic se dizolvă în acva regia în timpul fierberii, precum și electrochimic, anodic - într-un amestec de peroxid de hidrogen și acid sulfuric.

Rodiul se caracterizează prin rezistență chimică ridicată. Interacționează cu nemetale numai la o temperatură de căldură roșie. Rodiul măcinat fin se oxidează doar lent la temperaturi peste 600 °C:

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

Când este încălzit, rodiul reacționează lent cu acid sulfuric concentrat, soluție de hipoclorit de sodiu și bromură de hidrogen. În timpul sinterizării, reacţionează cu topituri de hidrogen sulfat de potasiu KHSO 4 , peroxid de sodiu Na 2 O 2 şi peroxid de bariu BaO 2:

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

2Rh + 3BaO2 = Rh2O3 + 3BaO.

În prezența clorurilor de metale alcaline, când este posibil să se formeze 3-complecși, rodiul interacționează cu clorul, de exemplu:

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

Când este expus la soluții apoase de săruri și complexe de rodiu (III) cu alcalii, se formează un precipitat de hidroxid de rodiu Rh (OH) 3:

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

Hidroxidul și oxidul de rodiu (III) prezintă proprietăți de bază și interacționează cu acizii pentru a forma complecși Rh (III):

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

Rh(OH)3 + 6HCI = H3RhCI6 + 3H2O.

Rodiul prezintă cea mai mare stare de oxidare +6 în hexafluorura RhF 6, care se formează prin arderea directă a rodiului în fluor. Conexiunea este instabilă. În absența vaporilor de apă, hexafluorura oxidează clorul liber sau oxidul de azot (II) NO:

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

În stările inferioare de oxidare +1 și +2, rodiul formează compuși complecși.

Aplicare de rodiu

Daca rodiul ar fi un metal mai accesibil, ar putea fi folosit pentru obtinerea celui mai pur grafit, atat de necesar in multe ramuri ale tehnologiei moderne. Rodiul dezinfectează apa

Rolul biologic al rodiului și efectele sale fiziologice

Rodiul nu joacă niciun rol biologic.

Compușii de rodiu sunt destul de rari în viața de zi cu zi și efectele lor asupra corpului uman nu sunt pe deplin înțelese. În ciuda acestui fapt, sunt substanțe foarte toxice și cancerigene. DL50 clorură de rodiu pentru șobolani - 12,6 mg/kg. Sărurile de rodiu pot păta puternic pielea umană.

Popular în categorie: