Rhodium er et sjeldent platinagruppemetall (PGM) som er kjemisk stabilt ved høye temperaturer, motstandsdyktig mot korrosjon og hovedsakelig brukt i produksjon av bilkatalysatorer.
Egenskaper
- Atomisk symbol: Rh
- Atomenummer: 45
- Element Kategori: Overgangsmetall
- Tetthet: 12,41 g / cm³
- Smeltepunkt: 3567 ° F (1964 ° C)
- Kokepunkt: 6683 ° F (3695 ° C)
- Mohs hardhet: 6,0
Kjennetegn
Rhodium er et hardt, sølvfarget metall som er veldig stabilt og har et høyt smeltepunkt.
Rhodiummetall er motstandsdyktig mot korrosjon og, som en PGM, deler den gruppens eksepsjonelle katalytiske egenskaper.
Metallet har en høy refleksjon, er hard og holdbar, og har både lav elektrisk motstand og lav og stabil kontaktmotstand.
Historie
I 1803 var William Hyde Wollaston i stand til å isolere palladium fra andre PGM, og derfor isolerte han rhodium fra reaksjonsproduktene i 1804.
Wollaston oppløst platinmalm i aqua regia (en blanding av salpetersyre og saltsyrer) før man tilsatt ammoniumklorid og jern for å oppnå palladium. Han fant da at rhodium kunne trekkes fra kloridsaltene som ble igjen.
Wollaston påførte vannregion deretter en reduksjonsprosess med hydrogengass for å oppnå rhodiummetall. Det gjenværende metallet viste en rosa nyanse og ble oppkalt etter det greske ordet rodon , som betyr "rose".
Produksjon
Rhodium ekstraheres som et biprodukt av platina og nikkelutvinning .
På grunn av sin sjeldenhet og den komplekse og kostbare prosessen som kreves for å isolere metallet, er det svært få naturlig forekommende malmlegemer som er økonomiske kilder til rhodium.
Som de fleste PGM er rhodiumproduksjonen fokusert rundt Bushveld-komplekset i Sør-Afrika. Landet står for over 80% av verdens rhodiumproduksjon, mens andre kilder inkluderer Sudbury-bassenget i Canada og Norilsk-komplekset i Russland.
PMG er funnet i forskjellige mineraler, inkludert dunitt, kromitt og noritt.
Det første trinnet i å ekstrahere rhodium fra malmen er utfelling av edle metaller som gull, sølv , palladium og platina. Resterende malm behandles med natriumbisulfat NaHSO4 og smelter, hvilket resulterer i rhodium (III) sulfat, Rh2 (SO4) 3.
Rhodiumhydroksyd utfelles deretter ut under anvendelse av natriumhydroksyd, mens saltsyre tilsettes for å fremstille H3-RhCl6. Denne forbindelse blir behandlet med ammoniumklorid og natriumnitrit for å danne et bunnfall av rhodium.
Bunnfallet er oppløst i saltsyre, og oppløsningen oppvarmes til gjenværende forurensninger blir brent, og etterlater det rene rhodiummetall.
Ifølge Impala Platinum er den globale produksjonen av rhodium begrenset til bare rundt 1 million troy ounces årlig (eller omtrent 28 tonn) årlig, mens det til sammen ble produsert 207 tonn palladium i 2011.
Omtrent en fjerdedel av rhodiumproduksjonen kommer fra sekundære kilder, hovedsakelig resirkulerte katalysatorer, mens resten blir ekstrahert fra malm. Store rhodiumprodusenter inkluderer Anglo Platinum, Norilsk Nickel og Impala Platinum.
applikasjoner
Ifølge USAs geologiske undersøkelse utgjorde autokatalysatorer 77% av all rhodium etterspørsel i 2010.
Treveiskatalysatorer for bensinmotorer bruker rhodium for å katalysere reduksjonen av nitrogenoksid til nitrogen.
Omtrent 5-7% av verdensomspennende rhodiumforbruk brukes av kjemisk sektor. Rhodium- og platin-rhodiumkatalysatorer benyttes i produksjonen av oksoalkoholproduksjon samt å produsere nitrogenoksid, et råmateriale for gjødsel, sprengstoff og salpetersyre.
Glassproduksjon står for ytterligere 3-6% av rhodiumforbruket hvert år. På grunn av deres høye smeltepunkter kan styrke og motstand mot korrosjon, rhodium og platina legeres for å danne fartøy som holder og former for smeltet glass. Også av betydning er at legeringer som inneholder rhodium ikke reagerer med eller oksyderer glasset ved høye temperaturer. Andre rhodiumbruk i glassproduksjon inkluderer:
- For å danne bushings, som brukes til å produsere glassfiber ved å tegne smeltet glass gjennom hullene (se bilde).
- Ved produksjon av flytende krystall-skjermer (LCD-skjermer) på grunn av høyere temperaturer som kreves for å smelte råmaterialer og kvaliteten på glasset som kreves.
- Ved produksjon av skjermglass for katodestrålerør (CRT) skjermer.
Andre anvendelser for rhodium:
- Som en finish for smykker (galvaniserende hvitt gull)
- Som en finish for speil
- I optiske instrumenter
- I elektriske tilkoblinger
- I legeringer for flyturbinmotorer og tennplugger
- I atomreaktorer som en detektor av neutronflussnivåer
- I termoelementer
kilder:
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. Forsyning og etterspørsel: Rhodium. http://www.implats.co.za/implats/Supply-demand.asp
Følg Terence på Google+