Què és el rodi i on s'utilitza?

El rodi és un metall preciós rar i és ben conegut pels amants de la joieria. El recobriment rodiat evita rascades i abrasions en articles preciosos, contribuint a la preservació de l'aspecte original durant molt de temps.

El rodi és un element químic N45 de la taula periòdica, que pertany als metalls nobles del grup del platí. L'element va ser descobert per l'anglès William Hyde Wollaston el 1803 mentre treballava amb una solució de platí. En ell, el químic va descobrir una substància en pols de color rosa brillant anomenada rodi, que significa "rosa" en grec.

El rodi és un dels metalls més rars i cars que es deu a la complexitat de la seva separació del platí a escala industrial. A la natura, està present en minerals que inclouen diversos platinoides en la seva composició alhora. Els experts assenyalen que per obtenir 1 kg d'aquest metall es necessiten diverses tones de platí natiu. Wollaston va aïllar el rodi de la següent manera: després de la síntesi de la sal d'hidrogen de sodi del rodi, va calcinar una pols rosa-vermella sobre una flama d'hidrogen durant molt de temps, com a resultat de la qual va rebre només unes gotes de metall pur.

Més tard, gràcies als esforços del professor Lebedinsky, es va descobrir un nou mètode per separar el rodi. - exposició a la solució de sals de platinoides per fred. Com a resultat del refredament, es va formar un precipitat a la solució, representat per compostos de rodi i iridi. Aquest mètode s'ha estès a la indústria química i encara s'utilitza avui dia. Avui, utilitzant la tècnica Lebedinsky, s'alliberen anualment unes 30 tones de metall pur.

Pel que fa a l'aspecte del rodi, els tons vermell-rosats són característics només pels seus compostos, mentre que el metall en si sembla semblant a la plata, tot i que és inferior a la seva brillantor. Tan, la quantitat de llum reflectida per aquest metall és del 80%, mentre que per a la plata aquesta xifra és del 95%... Malgrat això, el rodi s'utilitza sovint en la fabricació de miralls tècnics en comptes de la plata. Això es deu a la refractarietat del platinoide i a la seva capacitat de treballar amb una densitat augmentada de radiació electromagnètica, inclosa la gamma infraroja. En altres paraules, el rodi pot durar molts anys, mentre que el platejat en condicions similars no durarà ni un dia.

La caracterització del metall seria incompleta sense esmentar el seu cost. El preu del rodi pur varia constantment i depèn del volum de producció anual. Així, a l'agost de 2016, una unça troy de rodi (31,1034768 g) va costar uns 700 dòlars, però els anys següents el preu va augmentar molt. A principis del 2020, una barra de rodi d'una unça tenia un preu de 9.000 dòlars. L'elevat cost s'explica pel fet que el metall no té el seu propi mineral i està contingut en minerals natius de platí, níquel i coure, així com en sorres d'or com a acompanyant.

El rodi és un metall noble i dur i platejat que supera el seu "progenitor" platí en resistència química en molts ambients corrosius. La fórmula electrònica del seu àtom és la següent: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. El metall es dissol bé durant l'ebullició en aigua regia (una mescla d'HCl i HNO3), en un concentrat d'H2SO4 (quan s'escalfa) i en peròxid d'hidrogen. El punt de fusió és de 1964 ° C, el punt d'ebullició és de 3697 ° C, la densitat del metall a 20 ° C és de 12,41 g / cm3. El rodi pertany al grup dels metalls de terres rares, en estat sòlid té un color platejat amb un tint fred.

El rodi és químicament estable, per la qual cosa reacciona molt malament amb els no metalls - només en arribar a la temperatura de calor vermella. L'oxidació retardada del metall només és possible en estat triturat i només a 1000 ° C.

Una qualitat important del metall és la seva capacitat per canviar el seu color, que és especialment valuós en joieria. Així, quan es calcina a una temperatura de 800 ° C, el rodi es cobreix amb una pel·lícula d'òxid, que desapareix quan la temperatura puja a 1000 ° C. S'aprecia especialment el rodi negre, indispensable en la fabricació de joies de les configuracions més exquisides. Una altra propietat d'un metall és la seva capacitat d'actuar com a catalitzador de la majoria de reaccions químiques. Per tant, amb l'ajuda de pols de rodi triturat, l'alcohol de vi normal es pot convertir en àcid acètic.

La producció mundial anual de rodi és de 30 tones.Volums de producció tan petits es deuen al baix contingut de l'element a l'interior de la terra i a l'absència dels seus propis minerals. Els principals jaciments del metall es troben a Sud-àfrica, que subministra el 75-80% de rodi al mercat general. Els jaciments menys rics es troben al Canadà, Colòmbia i Rússia, en països amb una concentració mitjana de platí natiu a l'interior de la terra.

A més del refinament, la separació del seu isòtop estable del plutoni, l'urani i el tori, que s'utilitzen àmpliament en l'energia nuclear, es considera un mètode prometedor per extreure metall.L'obtenció de rodi d'aquesta manera pot resoldre el problema de la gran demanda i els volums insuficients de metall extret als jaciments. Tenint en compte la indústria nuclear desenvolupada i l'alt contingut de rodi en el combustible nuclear (fins a 400 g / t), es pot resoldre el problema de la deficiència de rodi i l'energia nuclear es convertirà en el principal proveïdor d'aquest metall als mercats mundials.

L'àmbit d'aplicació del rodi és bastant ampli. El metall és demanat en moltes àrees de la indústria química i el processament, on s'utilitza com a catalitzador, matèries primeres estructurals i material de joieria.

En aquesta capacitat, el metall s'utilitza en reaccions químiques, la més comuna de les quals és la producció d'àcid acètic a partir d'alcohol metílic. També s'utilitza per crear filtres neutralitzadors dissenyats per treballar amb gasos d'escapament dels automòbils. I els aliatges de rodi-platí es consideren els catalitzadors més efectius en la producció de HNO3 per l'oxidació de l'amoníac mitjançant l'aire, i encara no s'ha trobat cap alternativa al rodi en aquesta producció.

El rodi és indispensable en la fabricació de vidre per a dispositius de cristall líquid, per a la producció dels quals es pren el seu aliatge amb platí. En aquest sentit, el consum de metall creix constantment en proporció al creixement de la producció d'aparells moderns. El rodi s'utilitza activament en la fabricació de miralls tècnics, projectors i altres superfícies reflectants que s'utilitzaran en condicions extremes i en instal·lacions làser.

És impossible no esmentar els gresols de platí-rodi utilitzats per al cultiu de pedres precioses i cristalls amb propietats electro-òptiques en condicions de laboratori.... En combinació amb iridi o platí, el metall s'utilitza sovint per a la fabricació de termoparells necessaris per mesurar temperatures extremes (més de 2200 ° C). Cal destacar el paper del metall en el procés de fabricació de tubs d'assaig i matrassos de laboratori utilitzats per a experiments químics. A causa del fet que el rodi no interacciona amb pràcticament cap substància, es pot abocar qualsevol formulació en aquests plats.

El rodi s'utilitza àmpliament en la fabricació de joieria, realitzant dues funcions alhora: protectora i decorativa. Per exemple, La plata recoberta d'una fina capa de rodi adquireix una brillantor profunda, no s'enfosqueix ni s'oxida a l'aire, i l'or rodiat a causa de l'alta duresa del metall (6 unitats de l'escola Mohs) es fa més durador i resistent al desgast. A més, el metall és necessari per obtenir or blanc, que és molt popular entre els amants de la joieria, i els seus òxids participen en la creació d'or negre, la tendència avantguardista de la moda dels metalls preciosos.

La brillantor de rodi freda, però alhora profunda i fascinant, combina bé amb la zirconia cúbica, la zirconia, els diamants i les insercions de metalls preciosos. A més, el metall s'utilitza sovint com a lligadura en la fabricació de joies de platí i pal·ladi. Els productes rodiats no requereixen neteja regular i conserven la seva brillantor original durant molt de temps.

A més de la seva funció decorativa, el rodiat redueix significativament l'al·lergenicitat de l'or blanc, que, amb el contacte constant amb la pell, provoca enrogiment i picor. Una capa d'aquest metall evita les conseqüències desagradables de portar joies, que són especialment valuoses per a les persones que pateixen malalties de la pell. No obstant això, juntament amb un gran nombre d'avantatges, el rodiat encara té desavantatges: el rodiat requereix una renovació periòdica i la seva mateixa presència augmenta significativament el preu d'una joieria.

A més de les àrees d'aplicació comentades, el rodi s'utilitza en la fabricació de monedes. Així, l'any 2009 es van emetre les primeres monedes purament de rodi a la Casa de la Moneda dels EUA, que no es van utilitzar com a mitjà de pagament, sinó que van servir com a inversió. Tanmateix, una mica més tard (el 2014), el Banc Nacional de Ruanda va emetre la primera moneda de rodi amb una denominació de 10 francs ruandesos, que va començar a utilitzar-se com a mitjà de pagament.

A l'època soviètica, es creia que molts components de ràdio estaven fets de rodi pur. Tanmateix, això estava lluny del cas, i el metall només es va utilitzar per cobrir els contactes dels connectors. Per a la fabricació de les peces en si, no era adequat, ja que era bastant fràgil i massa fràgil. Però com a recobriment, era insubstituïble, a causa de la seva bona resistència a la corrosió i alta reflectivitat dels raigs electromagnètics. Contactes rodiats (relés de canya) del tipus RES-55 (A) de les sèries RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 i RS 4569605.

El següent vídeo us dirà què és el rodiat d'or.