Rodijs ir reta parādība platīna grupas metāls (PGM), kas ir ķīmiski stabils augstā temperatūrā, izturīgs pret korozija un galvenokārt izmanto automobiļu katalītisko neitralizatoru ražošanā.
Īpašības
- Atomu simbols: Rh
- Atomu skaitlis: 45
- Elementa kategorija: Pārejas metāls
- Blīvums: 12,41 g / cm³
- Kušanas temperatūra: 1964 ° C (3567 ° F)
- Viršanas punkts: 3695 ° C (6683 ° F)
- Moha cietība: 6,0
Raksturlielumi
Rodijs ir ciets, sudraba krāsas metāls, kas ir ļoti stabils un ar augstu kušanas temperatūru. Rodijs metāls ir izturīgs pret koroziju, un kā PGM tam ir grupas izcilās katalītiskās īpašības.
Metālam ir augsta atstarošanās spēja, tas ir ciets un izturīgs, tam ir gan maza elektriskā pretestība, gan arī zema un stabila kontakta pretestība.
Vēsture
1803. gadā Viljams Hyde Wollaston spēja izolēt pallādijs no citiem PGM un attiecīgi 1804. gadā viņš no reakcijas produktiem izolēja rodiju.
Wollaston izšķīdis platīns rūda aqua regia (slāpekļa un sālsskābes maisījums) pirms amonija hlorīda un dzelzs pievienošanas, lai iegūtu pallādiju. Pēc tam viņš atklāja, ka rodiju var iegūt no hlorīda sāļiem, kas palika.
Vollastons piemēroja ūdens regiju, pēc tam reducēšanas procesu ar gāzes ūdeņradi, lai iegūtu rodija metālu. Atlikušajam metālam bija rozā nokrāsa un tas tika nosaukts pēc grieķu vārda "rodon", kas nozīmē "roze".
Ražošana
Rodiju ekstrahē kā platīna un rupja blakusprodukta niķelis ieguve. Pateicoties tā retumam un sarežģītajam un dārgajam metālu izolācijas procesam, dabā sastopamo rūdu virsmu ir ļoti maz, kas nodrošina rodija ekonomiskus avotus.
Tāpat kā vairums PGM, rodija ražošana ir koncentrēta ap Bushveld kompleksu Dienvidāfrikā. Valstī saražo vairāk nekā 80 procentus no pasaules rodija saražotajiem apjomiem, bet citos avotos ietilpst Sudberijas baseins Kanādā un Noriļskas komplekss Krievijā.
PMG ir atrodami dažādos minerālos, ieskaitot dunītu, hromītu un vēlamo.
Pirmais rodija ekstrahēšanas no rūdas solis ir dārgmetālu, piemēram, zelta, nogulsnēšana, Sudrabs, pallādijs un platīns. Atlikušo rūdu apstrādā ar nātrija bisulfātu NaHSO4 un izkusis, iegūstot rodija (III) sulfātu, Rh2(SO4)3.
Pēc tam rodija hidroksīdu izdala, izmantojot nātrija hidroksīdu, bet pievieno sālsskābi, lai iegūtu H3RhCl6. Šo savienojumu apstrādā ar amonija hlorīdu un nātrija nitrītu, veidojot rodija nogulsnes.
Nogulsnes izšķīdina sālsskābē un šķīdumu karsē, līdz paliekošie piesārņotāji izdeg, atstājot tīru rodija metālu.
Saskaņā ar Impala Platinum teikto, rodija ražošana pasaulē ir ierobežota tikai ar apmēram 1 miljonu Trojas unci gadā (vai aptuveni 28 tonnas) gadā, turpretī, salīdzinot, tika saražotas 207 tonnas palādija 2011. gadā.
Apmēram vienu ceturtdaļu rodija saražo no sekundāriem avotiem, galvenokārt pārstrādātiem katalītiskiem neitralizatoriem, bet pārējo iegūst no rūdas.Lielie rodija ražotāji ietver Anglo Platinum, Norilsk Nickel un Impala Platinum.
Lietojumprogrammas
Saskaņā ar ASV Ģeoloģijas dienestu, autokatalizatori veidoja 77 procentus no visiem rodija pieprasījuma 2010. gadā. Trīsceļu katalītiskie neitralizatori benzīna motoriem izmanto rodiju, lai katalizētu slāpekļa oksīda reducēšanu uz slāpekli.
Aptuveni 5 procentus līdz 7 procentus no rodija patēriņa pasaulē izmanto ķīmiskajā rūpniecībā. Rodija un platīna-rodija katalizatori tiek izmantoti okso-spirta ražošanā, kā arī slāpekļa oksīda, mēslošanas līdzekļu, sprāgstvielu un slāpekļskābes ražošanai.
Stikla ražošana katru gadu patērē vēl 3 procentus līdz 6 procentus no rodija patēriņa. Tā kā tiem piemīt augsta kušanas temperatūra, izturību un izturību pret koroziju, rodiju un platīnu var sakausēt, veidojot traukus, kas notur un veido izkausētu stiklu. Svarīgi ir arī tas sakausējumi rodiju saturoši, augstā temperatūrā nereaģē ar stiklu un neoksidē to. Citi rodija izmantošanas veidi stikla ražošanā ietver:
- Lai izveidotu ieliktņus, kurus izmanto stikla šķiedras iegūšanai, izkausētu stiklu izvelkot caur caurumiem (skat. Fotoattēlu).
- Šķidro kristālu displeju (LCD) ražošanā, jo nepieciešama augstāka izejvielu kausēšanai nepieciešamā temperatūra un nepieciešamā stikla kvalitāte.
- Ražojot ekrāna stiklu katodstaru lampu (CRT) displejiem.
Citi rodija lietojumi:
- Kā rotaslietu apdare (baltā zelta galvanizācija)
- Kā spoguļu apdare
- Optiskajos instrumentos
- Elektriskos savienojumos
- Sakausējumos gaisa kuģu turbīnu dzinējiem un aizdedzes svecēm
- Kodolreaktoros kā neitronu plūsmas līmeņa detektors
- Termoelementos