Mis on roodium ja kus seda kasutatakse?

Roodium on haruldane väärismetall ja see on juveelisõpradele hästi tuntud. Roodiumiga katmine hoiab ära kriimustuste ja marrastuste tekkimise väärisesemetele, aidates kaasa esialgse välimuse säilimisele pikka aega.

Roodium on keemiline element N45 Mendelejevi perioodilisest tabelist, mis kuulub plaatinarühma väärismetallide hulka. Elemendi avastas 1803. aastal plaatinalahusega töötades inglane William Hyde Wollaston. Sellest avastas keemik erkroosa pulbrilise aine nimega roodium, mis tähendab kreeka keeles "roosi".

Roodium on üks haruldasemaid ja kallimaid metalle, mis on tingitud selle tööstuslikus mastaabis plaatinast eraldamise keerukusest. Looduses leidub seda mineraalides, mis sisaldavad korraga mitut platinoidi. Eksperdid märgivad, et 1 kg selle metalli saamiseks on vaja mitu tonni looduslikku plaatinat. Wollaston eraldas roodiumi järgmiselt: pärast roodiumi naatriumhüdroksiidi soola sünteesimist kaltsineeris ta pikka aega vesiniku leegi kohal roosakaspunast pulbrit, mille tulemusena sai ta vaid paar tilka puhast metalli.

Hiljem avastati professor Lebedinsky jõupingutustega uus meetod roodiumi eraldamiseks. - külmaga kokkupuude platinoidsoolade lahusega. Jahutamise tulemusena tekkis lahuses sade, mida esindavad roodiumi ja iriidiumi ühendid. See meetod on keemiatööstuses laialt levinud ja seda kasutatakse siiani. Praeguseks vabaneb Lebedinsky tehnika abil aastas umbes 30 tonni puhast metalli.

Roodiumi välimuse osas on punakasroosad toonid iseloomulikud ainult selle ühenditele, samas kui metall ise näeb välja nagu hõbe, ehkki oma läike heledus on sellest madalam. Niisiis, selle metalli peegelduv valguse hulk on 80%, hõbeda puhul aga 95%.. Sellest hoolimata kasutatakse tehniliste peeglite valmistamisel hõbeda asemel sageli roodiumi. Selle põhjuseks on plaatinoidi tulekindlus ja võime töötada elektromagnetilise kiirguse, sealhulgas infrapunakiirguse suurenenud tihedusega. Teisisõnu, roodiumiga katmine võib kesta palju aastaid, samas kui hõbedamine sarnastes tingimustes ei kesta päevagi.

Metalli iseloomustus jääks puudulikuks ilma selle väärtust mainimata. Puhta roodiumi hind varieerub pidevalt ja sõltub aastatoodangust. Nii maksis 2016. aasta augustis troyunts roodiumi (31,1034768 g) umbes 700 dollarit, kuid järgnevatel aastatel tõusis hind järsult. 2020. aasta alguses maksis üheuntsine roodiumibatoon 9000 dollarit.Kõrge hind on seletatav asjaoluga, et metallil pole oma mineraali ja see sisaldub looduslikus plaatina-, nikli- ja vasemaagis, aga ka kaaslasena kuldliivas.

Roodium on kõva, üllas hõbedane metall, mis ületab oma esivanema plaatina keemilise vastupidavuse poolest paljudes söövitavates keskkondades. Selle aatomi elektrooniline valem on järgmine: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. Metall lahustub hästi keemise ajal veekogus (HCl ja HNO3 segu), H2SO4 kontsentraadis (kuumutamisel) ja vesinikperoksiidis. Sulamistemperatuur on 1964°C, keemistemperatuur 3697°C, metalli tihedus 20°C juures on 12,41 g/cm3. Roodium kuulub haruldaste muldmetallide rühma, tahkes olekus on see hõbedase värvusega külma varjundiga.

Roodium on keemiliselt stabiilne, mistõttu reageerib see väga halvasti mittemetallidega - alles pärast kuuma temperatuuri saavutamist. Metalli hiline oksüdatsioon on võimalik ainult purustatud olekus ja ainult 1000 ° C juures.

Metalli oluline omadus on selle tooni muutmise võime, mis on eriti väärtuslik ehete puhul. Seega kattub roodium temperatuuril 800°C kaltsineerimisel oksiidkilega, mis kaob temperatuuri tõustes 1000°C-ni.Eriti hinnatud on must roodium, mis on asendamatu kõige peenema konfiguratsiooniga ehete valmistamisel. Metalli teine ​​omadus on selle võime toimida enamiku keemiliste reaktsioonide katalüsaatorina. Niisiis saab purustatud roodiumipulbri abil tavalise veinialkoholi muuta äädikhappeks.

Maailma aastane roodiumi toodang on 30 tonni.Nii väikesed tootmismahud on tingitud elemendi vähesest sisaldusest maakera sisemuses ja oma mineraalide puudumisest. Peamised metallimaardlad asuvad Lõuna-Aafrika Vabariigis, mis tarnib üldturule 75–80% roodiumist. Vähem rikkad maardlad asuvad Kanadas, Colombias ja Venemaal – riikides, kus maakera sisemuses on plaatina keskmine kontsentratsioon.

Lisaks rafineerimisele on paljutõotav viis metalli ekstraheerimiseks selle stabiilse isotoobi eraldamine plutooniumist, uraanist ja tooriumist, mida kasutatakse laialdaselt tuumaenergeetikas. Sellisel viisil roodiumi saamine võib lahendada suure nõudluse ja ebapiisava metalli kaevandamise probleemi. Arvestades arenenud tuumatööstust ja kõrget roodiumisisaldust tuumakütuses (kuni 400 g/t), saab roodiumipuuduse probleemi lahendada ning tuumaenergiatööstusest saab selle metalli peamine tarnija maailmaturgudele. .

Roodiumi ulatus on üsna lai. Metall on nõutud paljudes keemiatööstuse ja -töötlemise valdkondades, kus seda kasutatakse katalüsaatorina, struktuurse toorainena ja ehete materjalina.

Selles funktsioonis kasutatakse metalli keemilistes reaktsioonides, millest levinuim on äädikhappe tootmine metüülalkoholist.Seda kasutatakse ka autode heitgaasidega töötamiseks mõeldud filtrite-neutralisaatorite loomisel. Ja roodium-plaatina sulameid peetakse kõige tõhusamateks katalüsaatoriteks HNO3 tootmisel ammoniaagi oksüdeerimisel õhuga ja selles tootmises pole roodiumile veel alternatiivi leitud.

Roodium on klaasist vedelkristallseadmete valmistamisel asendamatu, mille valmistamiseks kasutatakse selle sulamit plaatinaga. Sellega seoses kasvab metalli tarbimine pidevalt võrdeliselt kaasaegsete vidinate tootmise kasvuga. Roodiumi kasutatakse aktiivselt tehniliste peeglite, prožektorite ja muude peegeldavate pindade valmistamisel, mida hakatakse kasutama ekstreemsetes tingimustes ja lasersüsteemides.

On võimatu rääkimata plaatina-roodiumi tiiglitest, mida kasutatakse elektrooptiliste omadustega kalliskivide ja kristallide kasvatamiseks laborites.. Kombinatsioonis iriidiumi või plaatinaga kasutatakse metalli sageli äärmuslike temperatuuride (üle 2200 °C) mõõtmiseks vajalike termopaaride valmistamiseks. Ei saa jätta märkimata metalli rolli keemilisteks katseteks kasutatavate laborikatsete ja kolbide valmistamise protsessis. Kuna roodium ei interakteeru praktiliselt ühegi ainega, võib sellistesse nõudesse valada mis tahes koostisi.

Roodiumi kasutatakse laialdaselt ehete valmistamisel, täites korraga kahte funktsiooni - kaitsev ja dekoratiivne. Näiteks, õhukese roodiumikihiga kaetud hõbe omandab sügava läike, ei tumene ega oksüdeeru õhu käes, ja roodiumiga kaetud kuld muutub tänu metalli kõrgele kõvadusele (6 ühikut Mohsi skaalal) vastupidavamaks ja kulumiskindlamaks. Lisaks on metalli vaja ehtesõprade seas väga populaarse valge kulla tootmiseks ning selle oksiidid on seotud väärismetallide moe avangardtrendi musta kulla loomisega.

Külm, kuid samal ajal sügav ja lummav roodiumi läige on suurepäraselt ühendatud kuuptsirkooniumi, tsirkooniumi, teemantide ja väärismetallide sisestustega. Lisaks kasutatakse metalli sageli ligatuurina plaatina ja pallaadiumi ehete valmistamisel. Roodiumiga kaetud tooted ei vaja regulaarset puhastamist ja säilitavad oma esialgse läike pikka aega.

Lisaks dekoratiivsele funktsioonile vähendab roodium oluliselt valge kulla allergeensust, mis põhjustab pidevas kokkupuutel nahaga punetust ja sügelust. Selle metalli kiht hoiab ära ehete kandmise ebameeldivad tagajärjed, mis on eriti väärtuslik nahahaiguste all kannatavatele inimestele. Ent koos suure hulga eelistega on roodiumiga katmisel siiski ka puudusi: roodiumplaatimine nõuab perioodilist uuendamist ning juba selle olemasolu tõstab oluliselt ehte hinda.

Lisaks vaadeldavatele kasutusvaldkondadele kasutatakse roodiumit ka müntide valmistamisel. Nii lasti 2009. aastal USA rahapajas käibele esimesed puhtad roodiummündid, mida ei kasutatud maksevahendina, vaid toimisid investeerimisobjektina. Veidi hiljem (2014. aastal) lasi Rwanda keskpank aga välja esimese roodiummündi nimiväärtusega 10 Rwanda franki, mida hakati kasutama maksevahendina.

Nõukogude ajal oli arvamus, et paljud raadiokomponendid on valmistatud puhtast roodiumist. See polnud aga kaugeltki nii ja metalli kasutati ainult pistikute kontaktide katmiseks. See ei sobinud osade enda valmistamiseks, kuna oli üsna habras ja liiga rabe. Kuid kattekihina oli see asendamatu oma hea korrosioonikindluse ja elektromagnetiliste kiirte kõrge peegeldusteguri tõttu. RES-55 (A) tüüpi roodiumkattega kontaktid (rooreleed) seeriates RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 ja RS 4569605.

Järgmine video räägib teile, mis on kuldroodium.