Rodyum nedir ve nerelerde kullanılır?

Rodyum, nadir bulunan değerli bir metaldir ve mücevher severler tarafından iyi bilinir. Rodyum kaplama kaplama değerli eşyaların çizilmesini ve aşınmasını önleyerek orijinal görünümünün uzun süre korunmasına katkıda bulunur.

Rodyum, platin grubunun asil metallerine ait periyodik tablodaki kimyasal bir element olan N45'tir. Element, İngiliz William Hyde Wollaston tarafından 1803 yılında bir platin çözeltisi ile çalışırken keşfedildi. İçinde kimyager, Yunanca "gül" anlamına gelen rodyum adı verilen parlak pembe tozlu bir madde keşfetti.

Rodyum en nadir ve en pahalı metallerden biridir. bu, endüstriyel ölçekte platinden ayrılmasının karmaşıklığından kaynaklanmaktadır. Doğada, bileşiminde aynı anda birkaç platinoid içeren minerallerde bulunur. Uzmanlar, bu metalden 1 kg elde etmek için birkaç ton doğal platin gerektiğini belirtiyor. Wollaston, rodyumu şu şekilde izole etti: Rodyumun sodyum hidrojen tuzunun sentezinden sonra, pembe-kırmızı bir tozu bir hidrojen alevi üzerinde uzun süre kalsine etti ve bunun sonucunda sadece birkaç damla saf metal elde etti.

Daha sonra, Profesör Lebedinsky'nin çabalarıyla, rodyumu ayırmanın yeni bir yöntemi keşfedildi. - platinoid tuzların çözeltisine soğukta maruz kalma. Soğutmanın bir sonucu olarak, çözeltide rodyum ve iridyum bileşikleri ile temsil edilen bir çökelti oluştu. Bu yöntem kimya endüstrisinde yaygınlaşmıştır ve günümüzde hala kullanılmaktadır. Bugün, Lebedinsky tekniği kullanılarak yılda yaklaşık 30 ton saf metal salınmaktadır.

Rodyumun görünümüne gelince, kırmızı-pembe tonları yalnızca bileşikleri için karakteristiktir, metalin kendisi ise gümüşe benzer, ancak parlaklıktan daha düşük olmasına rağmen. Yani, bu metalin yansıttığı ışık miktarı %80 iken gümüş için bu rakam %95'tir.... Buna rağmen, teknik aynaların imalatında genellikle gümüş yerine rodyum kullanılmaktadır. Bunun nedeni, platinoidin refrakterliği ve kızılötesi aralığı da dahil olmak üzere artan bir elektromanyetik radyasyon yoğunluğunda çalışma yeteneğidir. Yani rodyum kaplama uzun yıllar dayanabilirken, benzer koşullar altında gümüş kaplama bir gün bile sürmez.

Metalin karakterizasyonu, maliyetinden bahsetmeden eksik olacaktır. Saf rodyum fiyatı sürekli değişir ve yıllık üretim hacmine bağlıdır. Böylece, Ağustos 2016 itibariyle, bir ons rodyum (31.1034768 g) yaklaşık 700 dolara mal oldu, ancak sonraki yıllarda fiyat keskin bir şekilde yükseldi. 2020'nin başlarında, bir onsluk rodyum çubuğu 9.000 dolardan fiyatlandırıldı. Yüksek maliyet, metalin kendi mineraline sahip olmaması ve doğal platin, nikel ve bakır cevherlerinde ve ayrıca eşlik eden altın içeren kumlarda bulunmasıyla açıklanmaktadır.

Rodyum, birçok aşındırıcı ortamda kimyasal dirençte "progenitör" platinini aşan sert, asil gümüşi bir metaldir. Atomunun elektronik formülü şöyledir: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. Metal, aqua regia'da (HCl ve HNO3'ün bir karışımı), bir H2SO4 konsantresinde (ısıtıldığında) ve hidrojen peroksitte kaynama sırasında iyi çözünür. Erime noktası 1964°C, kaynama noktası 3697°C, metalin 20°C'deki yoğunluğu 12.41 g/cm3'tür. Rodyum, nadir toprak metalleri grubuna aittir, katı halde soğuk bir renk tonu ile gümüşi bir renge sahiptir.

Rodyum kimyasal olarak kararlıdır, bunun sonucunda metal olmayanlarla çok zayıf reaksiyona girer. - sadece kırmızı ısı sıcaklığına ulaşıldığında. Metalin gecikmeli oksidasyonu sadece ezilmiş halde ve sadece 1000 ° C'de mümkündür.

Metalin önemli bir kalitesi, özellikle mücevherlerde değerli olan rengini değiştirme yeteneğidir. Böylece, 800 ° C sıcaklıkta kalsine edildiğinde, rodyum, sıcaklık 1000 ° C'ye yükseldiğinde kaybolan bir oksit film ile kaplanır. En zarif konfigürasyonların mücevher üretiminde vazgeçilmez olan siyah rodyum özellikle takdir edilmektedir. Bir metalin diğer bir özelliği, çoğu kimyasal reaksiyon için katalizör görevi görme yeteneğidir. Böylece, ezilmiş rodyum tozu yardımıyla sıradan şarap alkolü asetik aside dönüştürülebilir.

Rodyumun yıllık dünya üretimi 30 tondur.Bu kadar küçük üretim hacimleri, elementin dünyanın iç kısmındaki düşük içeriğinden ve kendi minerallerinin olmamasından kaynaklanmaktadır. Metalin ana yatakları, genel pazara rodyumun %75-80'ini sağlayan Güney Afrika'da bulunmaktadır. Kanada, Kolombiya ve Rusya'da - dünyanın iç kısmında ortalama yerli platin konsantrasyonuna sahip ülkelerde daha az zengin mevduat bulunur.

Rafine etmeye ek olarak, nükleer enerjide yaygın olarak kullanılan plütonyum, uranyum ve toryumdan kararlı izotopunun ayrılması, metal çıkarmak için umut verici bir yöntem olarak kabul edilir.Bu şekilde rodyum elde etmek, yataklarda çıkarılan yüksek talep ve yetersiz hacimdeki metal sorununu çözebilir. Gelişmiş nükleer sanayi ve nükleer yakıttaki yüksek rodyum içeriği (400 g / t'ye kadar) dikkate alındığında, rodyum eksikliği sorunu çözülebilir ve nükleer güç bu metalin dünya pazarlarına ana tedarikçisi haline gelecektir.

Rodyumun uygulama alanı oldukça geniştir. Metal, katalizör, yapısal hammadde ve mücevher malzemesi olarak kullanıldığı kimya endüstrisinin ve işlemenin birçok alanında talep görmektedir.

Bu kapasitede metal, en yaygın olanı metil alkolden asetik asit üretimi olan kimyasal reaksiyonlarda kullanılır. Ayrıca otomobillerden çıkan egzoz gazlarıyla çalışmak üzere tasarlanmış nötrleştirici filtreler oluşturmak için kullanılır. Rodyum-platin alaşımları ise hava kullanılarak amonyağın oksidasyonu ile HNO3 üretiminde en etkili katalizörler olarak kabul edilir ve bu üretimde henüz rodyuma alternatif bulunamamıştır.

Rodyum, üretimi için platin ile alaşımının alındığı sıvı kristal cihazlar için cam üretiminde vazgeçilmezdir. Bu bağlamda, modern aletlerin üretimindeki büyüme ile orantılı olarak metal tüketimi istikrarlı bir şekilde artmaktadır. Rodyum, zorlu koşullarda kullanılacak teknik ayna, projektör ve diğer yansıtıcı yüzeylerin imalatında ve lazer kurulumlarında aktif olarak kullanılmaktadır.

Laboratuar koşullarında elektro-optik özelliklere sahip değerli taşlar ve kristaller yetiştirmek için kullanılan platin-rodyum potalardan bahsetmemek mümkün değil.... İridyum veya platin ile kombinasyon halinde, metal genellikle aşırı sıcaklıkları (2200 ° C'nin üzerinde) ölçmek için gereken termokuplların imalatında kullanılır. Kimyasal deneyler için kullanılan laboratuvar test tüpleri ve şişelerin üretim sürecinde metalin rolüne dikkat edilmelidir. Rodyumun pratik olarak herhangi bir madde ile etkileşime girmemesi nedeniyle, bu tür tabaklara herhangi bir formülasyon dökülebilir.

Rodyum, mücevher yapımında yaygın olarak kullanılır, aynı anda iki işlevi yerine getirir - koruyucu ve dekoratif. Örneğin, ince bir rodyum tabakası ile kaplanmış gümüş, derin bir parlaklık kazanır, havada kararmaz veya oksitlenmez, ve metalin yüksek sertliği (Mohs okulunun 6 birimi) nedeniyle rodyum kaplama altın daha dayanıklı ve aşınmaya dayanıklı hale gelir. Ek olarak, mücevher severler arasında çok popüler olan beyaz altın elde etmek için metale ihtiyaç vardır ve oksitleri, değerli metallerin modasında avangart trend olan siyah altının yaratılmasında rol oynar.

Soğuk ama aynı zamanda derin ve büyüleyici rodyum parlaklığı kübik zirkon, zirkon, elmas ve değerli metal eklerle iyi gider. Ek olarak, metal genellikle platin ve paladyum mücevher üretiminde bir bağ olarak kullanılır. Rodyum kaplama ürünler düzenli temizlik gerektirmez ve orijinal parlaklığını uzun süre korur.

Dekoratif işlevine ek olarak, rodyum kaplama, ciltle sürekli temas halinde kızarıklık ve kaşıntıya neden olan beyaz altının alerjenliğini önemli ölçüde azaltır. Bu metalin bir tabakası, özellikle cilt hastalıklarından muzdarip insanlar için değerli olan takı takmanın hoş olmayan sonuçlarını önler. Bununla birlikte, çok sayıda avantajın yanı sıra, rodyum kaplamanın dezavantajları da vardır: rodyum kaplama, periyodik yenileme gerektirir ve varlığı, bir mücevherin fiyatını önemli ölçüde artırır.

Bahsedilen uygulama alanlarına ek olarak, madeni para üretiminde rodyum kullanılmaktadır. Böylece, 2009 yılında, ABD Darphanesi'nde bir ödeme aracı olarak kullanılmayan, ancak bir yatırım olarak kullanılan ilk saf rodyum madeni paralar çıkarıldı. Bununla birlikte, biraz sonra (2014'te), Ruanda Ulusal Bankası, bir ödeme aracı olarak kullanılmaya başlayan 10 Ruanda frangı değerinde ilk rodyum madeni parasını çıkardı.

Sovyet döneminde, birçok radyo bileşeninin saf rodyumdan yapıldığına inanılıyordu. Ancak, bu durumdan çok uzaktı ve metal yalnızca konektörlerin temas noktalarını kapatmak için kullanıldı. Parçaların kendilerinin üretimi için, oldukça kırılgan ve aşırı kırılgan olduğu için uygun değildi. Ancak bir kaplama olarak, iyi korozyon direnci ve elektromanyetik ışınların yüksek yansıtıcılığı nedeniyle yeri doldurulamaz. RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 ve RS 4569605 serisinde RES-55 (A) tipinin rodyum kaplamalı kontakları (kamış röleleri).

Aşağıdaki video size altın rodyum kaplamanın ne olduğunu söyleyecektir.