Rodij je redek kovina platina (PGM), ki je kemično stabilen pri visokih temperaturah, odporen proti korozija in se v glavnem uporablja pri proizvodnji avtomobilskih katalitičnih pretvornikov.
Lastnosti
- Atomski simbol: Rh
- Atomska številka: 45
- Element Kategorija: Prehodna kovina
- Gostota: 12,41 g / cm³
- Tališče: 1964 ° C
- Vrelišče: 3695 ° C
- Mohova trdota: 6.0
Značilnosti
Rodij je trda kovina srebrne barve, ki je zelo stabilna in ima visoko tališče. Rodijeva kovina je odporna proti koroziji in kot PGM deli izjemne katalitične lastnosti skupine.
Kovina ima velik odboj, je trda in trpežna ter ima tako nizek električni upor kot tudi nizek in stabilen kontaktni upor.
Zgodovina
Leta 1803 se je Williamu Hydeu Wollastonu uspelo izolirati paladij iz drugih PGM-jev in posledično leta 1804 izoliral rodij iz reakcijskih produktov.
Wollaston se je razpustil platina rude v aqua regia (mešanica dušikove in klorovodikove kisline), preden dodamo amonijev klorid in železo, da dobimo paladij. Nato je ugotovil, da se lahko rodij črpa iz kloridnih soli, ki so ostale.
Wollaston je uporabil aqua regia in nato postopek redukcije z vodikovim plinom, da je dobil rodij. Preostala kovina je imela roza odtenek in je dobila ime po grški besedi "rodon", kar pomeni 'rose'.
Proizvodnja
Rodij se pridobiva kot stranski produkt platine in niklja rudarjenje. Zaradi redkosti in zapletenega in dragega postopka, ki je potreben za izolacijo kovine, je zelo malo naravnih rudnih teles, ki zagotavljajo varčne vire rodija.
Kot večina PGM-jev je tudi rodijeva koncentracija usmerjena okoli kompleksa Bushveld v Južni Afriki. Država predstavlja več kot 80 odstotkov svetovne proizvodnje rodija, drugi viri pa vključujejo porečje Sudburyja v Kanadi in Norilsk kompleks v Rusiji.
PMG najdemo v različnih mineralih, vključno z dunitom, kromitom in noritom.
Prvi korak pri pridobivanju rodija iz rude je oboritev plemenitih kovin, kot je zlato oz. srebro, paladij in platina. Preostalo rudo obdelamo z natrijevim bisulfatom NaHSO4 in staljena, kar je povzročilo rodijev (III) sulfat, Rh2(SO4)3.
Rodijev hidroksid se nato obori z uporabo natrijevega hidroksida, doda se klorovodikova kislina, da nastane H3RhCl6. To spojino obdelamo z amonijevim kloridom in natrijevim nitritom, da nastane oborina rodija.
Oborina se raztopi v klorovodikovi kislini in raztopina segreva, dokler se preostali kontaminanti ne zgorejo, za seboj pa ostane čista kovina rodija.
Po podatkih Impala Platinum je svetovna proizvodnja rodija omejena na le približno milijon unč troy letno (ali približno 28 metrskih ton) letno, medtem ko je bilo v primerjavi s tem proizvedenih 207 ton paladija leta 2011
Približno četrtina proizvodnje rodija izhaja iz sekundarnih virov, pretežno recikliranih katalitičnih pretvornikov, preostanek pa se pridobiva iz rude.Veliki proizvajalci rodija vključujejo Anglo Platinum, Norilsk Nickel in Impala Platinum.
Prijave
Po podatkih ameriškega geološkega zavoda so leta 2010 avtokatalizatorji predstavljali 77 odstotkov vseh potreb po rodiju. Trosmerni katalitični pretvorniki za bencinske motorje uporabljajo rodij za kataliziranje redukcije dušikovega oksida v dušik.
Približno 5 do 7 odstotkov svetovne porabe rodija porabi kemični sektor. Rodium in platina-rodium katalizatorji se uporabljajo pri proizvodnji okso-alkohola, pa tudi za proizvodnjo dušikovega oksida, surovine za gnojila, eksplozive in dušikove kisline.
Proizvodnja stekla predstavlja vsako leto nadaljnje 3 do 6 odstotkov rodija. Zaradi visoke točke taljenja se lahko trdnost in odpornost proti koroziji zlitine rodija in platine tvorijo posode, ki držijo in oblikujejo staljeno steklo. Pomembno je tudi to zlitine ki vsebujejo rodij pri visokih temperaturah ne reagirajo s steklom ali oksidirajo. Druge uporabe rodija v proizvodnji stekla vključujejo:
- Za oblikovanje puše, ki se uporabljajo za proizvodnjo steklenih vlaken z vlečenjem staljenega stekla skozi luknje (glej fotografijo).
- Pri proizvodnji tekočih kristalnih zaslonov (LCD) zaradi višjih temperatur, potrebnih za taljenje surovin in potrebne kakovosti stekla.
- Pri proizvodnji zaslonskega stekla za zaslone s katodnimi žarki (CRT).
Druge uporabe rodija:
- Kot zaključek za nakit (galvaniziranje belega zlata)
- Kot zaključek ogledal
- V optičnih inštrumentih
- Pri električnih povezavah
- V zlitinah za zrakoplovne turbinske motorje in svečke
- V jedrskih reaktorjih kot detektor ravni nevtronskega toka
- V termoelementih