Roodium on haruldane plaatina rühma metall (PGM), mis on kõrgetel temperatuuridel keemiliselt stabiilne, vastupidav korrosioon ja mida kasutatakse peamiselt autokatalüüsmuundurite tootmisel.
Omadused
- Aatomisümbol: Rh
- Aatomarv: 45
- Elementide kategooria: siirdemetall
- Tihedus: 12,41 g / cm³
- Sulamistemperatuur: 1964 ° C (3567 ° F).
- Keemispunkt: 3695 ° C (6683 ° F)
- Mohi kõvadus: 6.0
Omadused
Roodium on kõva hõbedane metall, mis on väga püsiv ja kõrge sulamistemperatuuriga. Roodiummetall on korrosioonikindel ja PGM-na jagab see rühma erakordseid katalüütilisi omadusi.
Metallil on suur peegeldusvõime, see on kõva ja vastupidav ning sellel on nii madal elektritakistus kui ka madal ja stabiilne kontakttakistus.
Ajalugu
1803. aastal suutis William Hyde Wollaston isoleerida pallaadium teistest PGMidest ja sellest tulenevalt eraldas ta 1804. aastal reaktsiooniproduktidest roodiumi.
Wollaston lahustus plaatina enne vesinikkloriidi ja vesinikkloriidhappe segu maagi vesilahuses enne ammooniumkloriidi ja raua lisamist pallaadiumi saamiseks. Seejärel leidis ta, et järelejäänud kloriidisooladest saab tõmmata roodiumi.
Wollaston rakendas vesiregiooni, seejärel redutseerimise protsessi vesiniku vesinikuga, et saada roodiummetalli. Ülejäänud metall näitas roosa tooni ja sai nime kreeka sõna "rodon" järgi, mis tähendab "roos".
Tootmine
Roodium ekstraheeritakse plaatina ja plaatina kõrvalsaadusena nikkel kaevandamine. Selle harulduse ning metalli eraldamiseks vajaliku keeruka ja kalli protsessi tõttu on looduses esinevaid maagi kehasid, mis pakuvad ökonoomseid roodiumiallikaid, väga vähe.
Nagu enamiku PGM-de puhul, on ka roodiumi tootmine keskendunud Lõuna-Aafrikas Bushveldi kompleksi ümber. Riik moodustab üle 80 protsendi kogu maailma roodiumitoodangust, teised allikad hõlmavad Sudbury basseini Kanadas ja Norilski kompleksi Venemaal.
PMG-sid leidub erinevates mineraalides, sealhulgas duniidis, kroomiidis ja soovitavas.
Roodiumist maagi kaevandamise esimene samm on väärismetallide, näiteks kulla, sadestamine. hõbe, pallaadium ja plaatina. Ülejäänud maaki töödeldakse NaHSO naatriumvesiniksulfaadiga4 ja sulanud, mille tulemuseks oli roodium (III) sulfaat, Rh2(Nii4)3.
Seejärel sadestatakse naatriumhüdroksiidi abil roodiumhüdroksiid, samal ajal kui H saamiseks lisatakse soolhapet3RhCl6. Seda ühendit töödeldakse ammooniumkloriidi ja naatriumnitritiga, moodustades roodi sade.
Sade lahustatakse vesinikkloriidhappes ja lahust kuumutatakse, kuni saasteained järele põlevad, jäädes puhta roodiumi metalli.
Impala Platinumi andmetel piirdub roodiumi ülemaailmne tootmine ainult umbes miljoni trooja untsiga aastas (ehk umbes 28 tonni) aastas, samal ajal kui võrrelduna toodeti 207 tonni pallaadiumi aastal 2011.
Ligikaudu veerand roodiumi tootmisest tuleb sekundaarsetest allikatest, peamiselt ringlussevõetud katalüüsmuunduritest, ülejäänud osa kaevandatakse maagist.Suured roodiumi tootjad nende hulka kuuluvad Anglo Platinum, Norilsk Nickel ja Impala Platinum.
Rakendused
USA geoloogiakeskuse andmetel moodustasid autokatalüsaatorid 2010. aastal 77 protsenti kogu roodiuminõudlusest. Bensiinimootorite kolmesuunalised katalüüsmuundurid kasutavad roodiumit lämmastikoksiidi redutseerimise lämmastiku katalüüsimiseks.
Ligikaudu 5–7 protsenti kogu roodiumitarbimisest kasutab keemiatööstus. Roodium- ja plaatina-roodiumkatalüsaatoreid kasutatakse nii oksoalkoholi tootmisel kui ka lämmastikoksiidi, väetiste, lõhkeainete ja lämmastikhappe tooraine tootmiseks.
Klaasi tootmine moodustab igal aastal veel 3–6 protsenti roodiumi tarbimisest. Nende kõrge sulamistemperatuuri, tugevuse ja korrosioonikindluse tõttu saab roodi ja plaatina legeerida anumateks, mis hoiavad ja kujundavad sulaklaasi. Tähtis on ka see sulamid roodiumit sisaldavad klaasid ei reageeri kõrgel temperatuuril klaasiga ega oksüdeeri seda. Muud klaasi tootmisel kasutatavad roodiumid hõlmavad järgmist:
- Pukside moodustamiseks, mida kasutatakse klaaskiudude tootmiseks, tõmmates sulaklaasi aukude kaudu (vt foto).
- Vedelkristallekraanide (LCD) tootmisel on vajalik toorainete sulatamiseks vajalike kõrgemate temperatuuride ja vajaliku klaasi kvaliteedi tõttu.
- Katoodkiiretorude (CRT) ekraaniklaasi tootmisel.
Muu roodiumi kasutamine:
- Ehete viimistlusmaterjalina (valge kuld galvaaniliselt katmine)
- Peeglite viimistlusena
- Optilistes seadmetes
- Elektriühendustes
- Sulamites lennukiturbiinimootoritele ja süüteküünaldele
- Tuumareaktorites neutronvoo taseme detektorina
- Termopaarides