Родий – это редкий металл платиновой группы (МПГ), который химически стабилен при высоких температурах, устойчив к коррозии и в основном используется в производстве автомобильных каталитических нейтрализаторов.
Свойства
- Атомарный символ: Rh
- Атомный номер: 45
- Категория элемента: переходный металл.
- Плотность: 12,41 г/см³
- Точка плавления: 3567 ° F (1964 ° C)
- Точка кипения: 6683 ° F (3695 ° C)
- Твердость по Моосу: 6,0
Характеристики
Родий – это твердый металл серебристого цвета, который очень стабилен и имеет высокую температуру плавления. Металлический родий устойчив к коррозии и, как МПГ, обладает исключительными каталитическими свойствами группы.
Металл имеет высокий коэффициент отражения, твердый и долговечный, и имеет как низкое электрическое сопротивление, так и низкое и стабильное контактное сопротивление.
История
В 1803 году Уильям Хайд Волластон смог выделить палладий из других МПГ и, следовательно, в 1804 году он выделил родий из продуктов реакции.
Волластон растворил платиновую руду в царской водке (смесь азотной и соляной кислот) перед добавлением хлорида аммония и железа для получения палладия. Затем он обнаружил, что родий можно извлечь из оставшихся хлоридных солей.
Волластон применил царскую водку, а затем процесс восстановления газообразным водородом, чтобы получить металлический родий. Оставшийся металл имел розовый оттенок и был назван в честь греческого слова «родон», что означает «роза».
Производство
Родий добывается как побочный продукт при добыче платины и никеля. Из-за его редкости и сложного и дорогостоящего процесса, необходимого для выделения металла, очень мало естественных рудных тел, которые являются экономичными источниками родия.
Like Производство большинства МПГ сосредоточено вокруг комплекса Бушвельд в Южной Африке. На страну приходится более 80 процентов мирового производства родия, в то время как другие источники включают бассейн Садбери в Канаде и Норильский комплекс в России.
Обнаружены PMGs. в различных минералах, включая дунит, хромит и норит.
Первым шагом в извлечении родия из руды является осаждение драгоценных металлов, таких как золото, серебро, палладий , и платина. Оставшаяся руда обрабатывается бисульфатом натрия NaHSO 4 и расплавляется, в результате получается сульфат родия (III), Rh 2 (SO 4 ) 3.
Гидроксид родия затем осаждается с использованием гидроксида натрия, в то время как соляная кислота добавляется для получения H 3 RhCl 6 . Это соединение обрабатывают хлоридом аммония и нитритом натрия с образованием осадка родия..
Осадок растворяют в соляной кислоте, и раствор нагревают до тех пор, пока не сгорят остаточные загрязнения, оставив после себя чистый металлический родий.
Согласно Impala Platinum, мировое производство родия ограничено примерно 1 млн тройских унций в год (или примерно 28 метрических тонн) в год, тогда как, для сравнения, 207 метрических тонн палладий был произведен в 2011 году.
Около четверти производства родия происходит из вторичных источников, в основном из переработанных каталитических конвертеров, а остальная часть извлекается из руды. Крупные производители родия включают Anglo Platinum, Norilsk Nickel и Impala Platinum.
Приложения
По данным Геологической службы США, в 2010 году на автокатализаторы приходилось 77 процентов всего спроса на родий. В трехкомпонентных каталитических нейтрализаторах для бензиновых двигателей родий используется для катализа восстановления оксида азота до азота.
Примерно от 5 до 7 процентов мирового потребления родия используется химическим сектором. Родиевые и платино-родиевые катализаторы используются в производстве оксо-спирта, а также для производства оксида азота, сырья для удобрений, взрывчатых веществ и азотной кислоты.
На производство стекла ежегодно приходится от 3 до 6 процентов потребления родия. Из-за их высоких температур плавления, прочности и устойчивости к коррозии родий и платина могут быть сплавлены для образования сосудов, которые удерживают и формируют расплавленное стекло. Также важно, чтобы сплавы, содержащие родий, не вступали в реакцию со стеклом и не окисляли его при высоких температурах. Другие виды использования родия в производстве стекла включают:
- Для формирования втулок, которые используются для производства стекловолокна путем протягивания расплавленного стекла через отверстия (см. фото).
- При производстве жидкокристаллических дисплеев (ЖК-дисплеев) из-за более высоких температур, необходимых для плавления сырья, и требуемого качества стекла.
- производство экранного стекла для дисплеев с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ).
Другие области применения родия:
- В качестве отделки для ювелирных изделий (гальваника белого золота)
- В качестве отделки для зеркал
- В оптических приборах
- В электрических соединениях
- В сплавах для авиационных газотурбинных двигателей и свечей зажигания
- В ядерных реакторах в качестве детектора уровней нейтронного потока
- В термопарах