Rod jest rzadki metal z grupy platynowców (PGM), który jest chemicznie stabilny w wysokich temperaturach, odporny na korozja i wykorzystywany głównie w produkcji samochodowych katalizatorów.
Nieruchomości
- Symbol atomowy: Rh
- Liczba atomowa: 45
- Kategoria elementu: metal przejściowy
- Gęstość: 12,41 g / cm³
- Temperatura topnienia: 1967 ° C (3567 ° F)
- Temperatura wrzenia: 6695 ° F (6683 ° F)
- Twardość Moha: 6.0
Charakterystyka
Rod jest twardym metalem w kolorze srebrnym, który jest bardzo stabilny i ma wysoką temperaturę topnienia. Rod metaliczny jest odporny na korozję i jako PGM ma wyjątkowe właściwości katalityczne.
Metal ma wysoki współczynnik odbicia, jest twardy i trwały oraz ma zarówno niski opór elektryczny, jak i niski i stabilny opór styku.
Historia
W 1803 roku William Hyde Wollaston był w stanie izolować paladium z innych PGM iw konsekwencji w 1804 r. wyizolował rod z produktów reakcji.
Wollaston rozwiązany platyna ruda w wodzie królewskiej (mieszanina kwasu azotowego i chlorowodorowego) przed dodaniem chlorku amonu i żelaza w celu uzyskania palladu. Następnie stwierdził, że rod można wyciągnąć z pozostałych soli chlorkowych.
Wollaston zastosował aqua regia, a następnie proces redukcji gazowym wodorem, aby uzyskać rod. Pozostały metal miał różowy odcień i został nazwany na cześć greckiego słowa „rodon”, co oznacza „róża”.
Produkcja
Rod jest ekstrahowany jako produkt uboczny platyny i nikiel górnictwo. Ze względu na rzadkość występowania oraz skomplikowany i kosztowny proces izolacji metalu, bardzo niewiele naturalnie występujących brył rudy zapewnia ekonomiczne źródła rodu.
Podobnie jak większość PGM, produkcja rodu koncentruje się wokół kompleksu Bushveld w Afryce Południowej. Kraj ten stanowi ponad 80 procent światowej produkcji rodu, podczas gdy inne źródła obejmują dorzecze Sudbury w Kanadzie i kompleks Norilsk w Rosji.
PMG znajdują się w różnych minerałach, w tym w dunicie, chromicie i norycie.
Pierwszym etapem wydobywania rodu z rudy jest wytrącanie metali szlachetnych, takich jak złoto, srebro, pallad i platyna. Pozostałą rudę traktuje się wodorosiarczanem sodu NaHSO4 i stopiony, w wyniku czego otrzymuje się siarczan rodu (III), Rh2(WIĘC4)3.
Wodorotlenek rodu wytrąca się następnie za pomocą wodorotlenku sodu, a kwas chlorowodorowy dodaje się w celu wytworzenia H3RhCl6. Związek ten traktuje się chlorkiem amonu i azotynem sodu z wytworzeniem osadu rodu.
Osad rozpuszcza się w kwasie chlorowodorowym, a roztwór ogrzewa się aż do wypalenia resztkowych zanieczyszczeń, pozostawiając czysty metaliczny rod.
Według Impala Platinum światowa produkcja rodu jest ograniczona do około 1 miliona uncji troy rocznie (lub około 28 ton metrycznych) rocznie, podczas gdy w porównaniu wyprodukowano 207 ton metrycznych palladu w 2011.
Około jednej czwartej produkcji rodu pochodzi ze źródeł wtórnych, głównie z recyklingu katalizatorów, a pozostała część jest wydobywana z rudy.Duzi producenci rodu obejmują Anglo Platinum, Norilsk Nickel i Impala Platinum.
Aplikacje
Według US Geological Survey autokatalizatory odpowiadały za 77 procent całego popytu na rod w 2010 roku. Trójdrożne katalizatory do silników benzynowych wykorzystują rod do katalizowania redukcji tlenku azotu do azotu.
Około 5 do 7 procent globalnego zużycia rodu jest wykorzystywane przez sektor chemiczny. Katalizatory rodowe i platynowo-rodowe stosuje się w produkcji oksoalkoholu, a także do produkcji tlenku azotu, surowca do nawozów, materiałów wybuchowych i kwasu azotowego.
Produkcja szkła stanowi kolejne 3–6 procent zużycia rodu każdego roku. Ze względu na wysokie temperatury topnienia, wytrzymałość i odporność na korozję, rod i platyna mogą być stopione, tworząc naczynia, które utrzymują i kształtują stopione szkło. Ważne jest również to stopy zawierające rod nie reagują ze szkłem ani nie utleniają go w wysokich temperaturach. Inne zastosowania rodu w produkcji szkła obejmują:
- Aby utworzyć tuleje, które są wykorzystywane do produkcji włókna szklanego przez przeciąganie stopionego szkła przez otwory (patrz zdjęcie).
- W produkcji wyświetlaczy ciekłokrystalicznych (LCD) ze względu na wyższe temperatury wymagane do stopienia surowców i wymaganą jakość szkła.
- W produkcji szkła ekranowego do wyświetlaczy z lampą katodową (CRT).
Inne zastosowania rodu:
- Jako wykończenie biżuterii (galwanizacja białego złota)
- Jako wykończenie lusterek
- W instrumentach optycznych
- W połączeniach elektrycznych
- W stopach do silników turbin lotniczych i świec zapłonowych
- W reaktorach jądrowych jako detektor poziomów strumienia neutronów
- W termoparach