Kaj je rodij in kje se uporablja?

Rodij je redka plemenita kovina, ki jo ljubitelji nakita dobro poznajo. Rodirana prevleka preprečuje nastanek prask in odrgnin na dragocenih predmetih, kar prispeva k ohranjanju prvotnega videza za dolgo časa.

Rodij je kemijski element N45 iz periodnega sistema Mendelejeva, ki spada med plemenite kovine platinske skupine. Element je odkril Anglež William Hyde Wollaston leta 1803 med delom z raztopino platine. V njej je kemik odkril svetlo rožnato praškasto snov, imenovano rodij, kar v grščini pomeni "vrtnica".

Rodij je ena najredkejših in najdražjih kovin, kar je posledica zapletenosti njegove izolacije iz platine v industrijskem obsegu. V naravi je prisoten v mineralih, ki vključujejo več platinoidov hkrati. Strokovnjaki ugotavljajo, da je za pridobitev 1 kg te kovine potrebnih več ton domače platine. Wollaston je izoliral rodij na naslednji način: po sintetiziranju natrijeve hidroksidne soli rodija je dolgo časa žgal rožnato rdeč prah nad vodikovim plamenom, zaradi česar je dobil le nekaj kapljic čiste kovine.

Kasneje so s prizadevanji profesorja Lebedinskega odkrili novo metodo za izolacijo rodija. - izpostavljenost raztopini platinoidnih soli z mrazom. Zaradi ohlajanja je v raztopini nastala oborina, ki jo predstavljajo spojine rodija in iridija. Ta metoda je postala zelo razširjena v kemični industriji in se uporablja še danes. Do danes se s pomočjo tehnike Lebedinsky letno sprosti približno 30 ton čiste kovine.

Kar se tiče videza rodija, so rdeče-roza odtenki značilni le za njegove spojine, medtem ko je sama kovina videti kot srebro, čeprav je v svetlosti sijaja slabša od njega. Torej, količina svetlobe, ki jo odbija ta kovina, je 80 %, pri srebru pa 95 %.. Kljub temu se pri izdelavi tehničnih ogledal namesto srebra pogosto uporablja rodij. To je posledica ognjevzdržnosti platinoida in njegove sposobnosti delovanja pri povečani gostoti elektromagnetnega sevanja, vključno z infrardečim območjem. Z drugimi besedami, rodiranje lahko traja več let, medtem ko posrebrenje pod podobnimi pogoji ne traja niti en dan.

Opis kovine bi bil nepopoln, če ne bi omenili njene vrednosti. Cena čistega rodija se stalno spreminja in je odvisna od letne proizvodnje. Tako je avgusta 2016 trojska unča rodija (31,1034768 g) stala približno 700 dolarjev, v naslednjih letih pa se je cena močno povečala. Na začetku leta 2020 je ploščica rodija za eno unčo stala 9000 dolarjev.Visoki stroški so razloženi z dejstvom, da kovina nima lastnega minerala in je vsebovana v samorodni platini, niklju in bakrovi rudi, pa tudi v zlatem pesku kot spremljevalec.

Rodij je trda, plemenita, srebrna kovina, ki prekaša svojega prednika, platino, v kemični odpornosti v številnih korozivnih okoljih. Elektronska formula njegovega atoma je naslednja: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. Kovina se dobro topi pri vrenju v vodki (mešanica HCl in HNO3), v koncentratu H2SO4 (pri segrevanju) in v vodikovem peroksidu. Tališče je 1964°C, vrelišče 3697°C, gostota kovine pri 20°C je 12,41 g/cm3. Rodij spada v skupino redkih zemeljskih kovin, v trdnem stanju ima srebrno barvo s hladnim odtenkom.

Rodij je kemično stabilen, zaradi česar zelo slabo reagira z nekovinami - šele po doseganju vročine. Zakasnjena oksidacija kovine je možna samo v zdrobljenem stanju in šele pri 1000°C.

Pomembna kakovost kovine je njena sposobnost spreminjanja odtenka, kar je še posebej dragoceno pri nakitu. Tako je pri žganju pri temperaturi 800 °C rodij prekrit z oksidnim filmom, ki izgine, ko se temperatura dvigne na 1000 °C.Posebej cenjen je črni rodij, ki je nepogrešljiv pri izdelavi nakita najizvrstnejših konfiguracij. Druga lastnost kovine je njena sposobnost, da deluje kot katalizator za večino kemičnih reakcij. Torej, s pomočjo zdrobljenega rodijevega prahu lahko navaden vinski alkohol pretvorimo v ocetno kislino.

Letna svetovna proizvodnja rodija je 30 ton.Tako majhne količine proizvodnje so posledica nizke vsebnosti elementa v zemeljski notranjosti in odsotnosti lastnih mineralov. Glavna nahajališča kovin se nahajajo v Južnoafriški republiki, ki oskrbuje 75-80% rodija na splošnem trgu. Manj bogata nahajališča se nahajajo v Kanadi, Kolumbiji in Rusiji - v državah s povprečno koncentracijo samorodne platine v notranjosti zemlje.

Poleg rafiniranja je obetaven način pridobivanja kovine izolacija njenega stabilnega izotopa iz plutonija, urana in torija, ki se pogosto uporabljajo v jedrski energiji. Pridobivanje rodija na ta način lahko reši problem velikega povpraševanja in nezadostnih količin kovine, izkopane na poljih. Ob upoštevanju razvite jedrske industrije in visoke vsebnosti rodija v jedrskem gorivu (do 400 g/t) je problem pomanjkanja rodija mogoče rešiti, jedrska energija pa bo postala glavni dobavitelj te kovine na svetovnem trgu. .

Področje uporabe rodija je precej široko. Kovina je povpraševanje na številnih področjih kemične industrije in predelave, kjer se uporablja kot katalizator, strukturne surovine in material za nakit.

V tej vlogi se kovina uporablja v kemičnih reakcijah, od katerih je najpogostejša proizvodnja ocetne kisline iz metilnega alkohola.Uporablja se tudi pri ustvarjanju filtrov-nevtralizatorjev, namenjenih za delo z izpušnimi avtomobilskimi plini. Zlitine rodija in platine veljajo za najučinkovitejše katalizatorje pri proizvodnji HNO3 z oksidacijo amoniaka z zrakom in v tej proizvodnji še ni bilo najdene alternative za rodij.

Rodij je nepogrešljiv pri izdelavi steklenih tekočekristalnih naprav, za izdelavo katerih jemljejo njegovo zlitino s platino. V zvezi s tem poraba kovin vztrajno narašča sorazmerno z rastjo proizvodnje sodobnih pripomočkov. Rodij se aktivno uporablja pri izdelavi tehničnih ogledal, reflektorjev in drugih odsevnih površin, ki se bodo uporabljale v ekstremnih pogojih in laserskih sistemih.

Nemogoče je ne omeniti platinasto-rodijevih lončkov, ki se uporabljajo za gojenje draguljev in kristalov z elektrooptičnimi lastnostmi v laboratorijih.. V kombinaciji z iridijem ali platino se kovina pogosto uporablja za izdelavo termočlenov, potrebnih za merjenje ekstremnih temperatur (nad 2200 °C). Nemogoče je ne opozoriti na vlogo kovine v procesu izdelave laboratorijskih epruvet in bučk, ki se uporabljajo za kemijske poskuse. Ker rodij ne deluje s praktično nobenimi snovmi, lahko v takšne posode vlijemo vse sestavke.

Rodij se pogosto uporablja pri izdelavi nakita, saj opravlja dve funkciji hkrati - zaščitno in dekorativno. na primer srebro, prevlečeno s tanko plastjo rodija, pridobi globok sijaj, ne potemni in ne oksidira na zraku, in rodirano zlato zaradi visoke trdote kovine (6 enot na Mohsovi lestvici) postane bolj trpežno in odporno proti obrabi. Poleg tega je kovina potrebna za proizvodnjo belega zlata, ki je zelo priljubljeno med ljubitelji nakita, njeni oksidi pa sodelujejo pri ustvarjanju črnega zlata, avantgardnega trenda v modi plemenitih kovin.

Hladen, a hkrati globok in očarljiv rodijev sijaj se odlično kombinira s kubičnim cirkonijem, cirkonijem, diamanti in vložki iz plemenitih kovin. Poleg tega se kovina pogosto uporablja kot ligatura pri izdelavi nakita iz platine in paladija. Rodirani izdelki ne potrebujejo rednega čiščenja in dolgo časa ohranijo svoj prvotni lesk.

Poleg dekorativne funkcije rodij bistveno zmanjša alergenost belega zlata, ki ob stalnem stiku s kožo povzroča rdečico in srbenje. Plast te kovine preprečuje neprijetne posledice nošenja nakita, kar je še posebej dragoceno za ljudi s kožnimi boleznimi. Vendar pa ima poleg velikega števila prednosti rodij še vedno pomanjkljivosti: rodij zahteva občasno obnavljanje, njegova prisotnost pa znatno podraži kos nakita.

Poleg obravnavanih področij uporabe se rodij uporablja pri izdelavi kovancev. Tako so leta 2009 v ameriški kovnici izdali prve kovance iz čistega rodija, ki niso bili uporabljeni kot plačilno sredstvo, ampak so služili kot naložbeni predmet. Vendar pa je nekoliko kasneje (leta 2014) Narodna banka Ruande izdala prvi kovanec iz rodija z nominalno vrednostjo 10 ruandskih frankov, ki se je začel uporabljati kot plačilno sredstvo.

V sovjetskih časih je veljalo mnenje, da je veliko radijskih komponent izdelanih iz čistega rodija. Vendar še zdaleč ni bilo tako in kovina je bila uporabljena le za pokrivanje kontaktov konektorjev. Za izdelavo samih delov ni bil primeren, saj je bil precej krhek in pretirano lomljiv. Kot premaz pa je bil nepogrešljiv zaradi dobre odpornosti proti koroziji in visokega odbojnega koeficienta elektromagnetnih žarkov. Rodirani kontakti (reed releji) tipa RES-55 (A) v serijah RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 in RS 4569605.

Naslednji videoposnetek vam bo povedal, kaj je zlati rodij.