Rhodium är en sällsynt platingruppsmetall (PGM) som är kemiskt stabil vid höga temperaturer, motståndskraftig mot korrosion och används huvudsakligen vid produktion av bilkatalysatorer.
Egenskaper
- Atomsymbol: Rh
- Atomnummer: 45
- Element Kategori: Övergångsmetall
- Densitet: 12,41 g / cm3
- Smältpunkt: 3567 ° F (1964 ° C)
- Kokpunkt: 6683 ° F (3695 ° C)
- Mohs hårdhet: 6,0
egenskaper
Rhodium är en hård, silverfärgad metall som är mycket stabil och har en hög smältpunkt.
Rhodiummetall är korrosionsbeständig och, som en PGM, delar den gruppens exceptionella katalytiska egenskaper.
Metallen har en hög reflektion, är hård och hållbar och har både låg elektrisk resistans och låg och stabil kontaktmotstånd.
Historia
År 1803 kunde William Hyde Wollaston isolera palladium från andra PGM och följaktligen isolerade han rhodium från reaktionsprodukterna 1804.
Wollaston upplöste platina malm i vattenregion (en blandning av salpetersyra och saltsyror) innan man tillsatte ammoniumklorid och järn för att erhålla palladium. Han fann då att rodium kunde dras från kloridsalterna som kvarstod.
Wollaston applicerade aqua regia sedan en reduktionsprocess med vätgas för att erhålla rhodiummetall. Den återstående metallen visade en rosa nyans och namngavs efter det grekiska ordet rodon , vilket betyder "ros".
Produktion
Rhodium extraheras som en biprodukt av platina och nickelbrytning .
På grund av sin sällsynthet och den komplexa och dyra processen som krävs för att isolera metallen finns det få få naturligt förekommande malmkroppar som är ekonomiska källor till rodium.
Liksom de flesta PGM är rhodiumproduktionen inriktad kring Bushveld-komplexet i Sydafrika. Landet står för över 80% av världens rhodiumproduktion, medan andra källor inkluderar Sudbury-bassängen i Kanada och Norilsk-komplexet i Ryssland.
PMGs finns i olika mineraler, inklusive dunit, kromit och norit.
Det första steget i att extrahera rodium från malmen är utfällning av ädla metaller som guld, silver , palladium och platina. Återstående malm behandlas med natriumbisulfat NaHSO4 och smältes, vilket resulterar i rodium (III) sulfat, Rh2 (SO4) 3.
Rhodiumhydroxid utfälles sedan ut under användning av natriumhydroxid, medan saltsyra tillsättes för att framställa H3-RhCl6. Denna förening behandlas med ammoniumklorid och natriumnitrit för att bilda en fällning av rodium.
Fällningen löses i saltsyra och lösningen upphettas tills resterande föroreningar brinner bort och lämnar den rena rhodiummetallen.
Enligt Impala Platinum är den globala produktionen av rodium begränsad till endast cirka 1 miljon troy ounces årligen (eller cirka 28 ton) årligen, medan jämfört 207 ton palladium producerades 2011.
Omkring en fjärdedel av rhodiumproduktionen kommer från sekundära källor, främst återvunna katalysatorer, medan återstoden extraheras från malm. Stora rhodiumproducenter inkluderar Anglo Platinum, Norilsk Nickel och Impala Platinum.
tillämpningar
Enligt den amerikanska geologiska undersökningen svarade autokatalysatorer för 77% av all efterfrågan på rhodium under 2010.
Trevägskatalysatorer för bensinmotorer använder rodium för att katalysera reduktionen av kväveoxid till kväve.
Omkring 5-7% av den globala rhodiumförbrukningen används av kemikaliesektorn. Rhodium- och platin-rhodiumkatalysatorer används vid framställning av oxoalkoholproduktion samt att producera kväveoxid, ett råmaterial för gödningsmedel, sprängämnen och salpetersyra.
Glasproduktionen står för ytterligare 3-6% av rhodiumförbrukningen varje år. På grund av deras höga smältpunkter kan styrkan och motståndet mot korrosion, rodium och platina legeras för att bilda kärl som håller och formar smält glas. Också av betydelse är att legeringar innehållande rodium inte reagerar med eller oxiderar glaset vid höga temperaturer. Andra rhodiumanvändningar i glasproduktion inkluderar:
- För att bilda bussningar som används för att framställa glasfiber genom att dra i smält glas genom hål (se bild).
- Vid framställning av LCD-skärmar (LCD-skärmar) på grund av de högre temperaturer som krävs för att smälta råmaterial och kvaliteten på det glas som krävs.
- Vid framställning av skärmglas för katodstrålerör (CRT).
Andra användningar för rodium:
- Som mål för smycken (elektroplätering vitguld)
- Som mål för speglar
- I optiska instrument
- I elektriska anslutningar
- I legeringar för flygplans turbinmotorer och tändstift
- I kärnreaktorer som en detektor av neutronflödesnivåer
- I termoelement
källor:
International Platinum Group Metals Association (IPA). http://www.ipa-news.com/
US Geological Survey. 2010. Mineraler Yearbook: Platinum Group Metals. http://www.usgs.gov/
Impala Platinum. Leverans och efterfrågan: Rhodium. http://www.implats.co.za/implats/Supply-demand.asp
Följ Terence på Google+