Rod jest rzadkim metalem z grupy platyny (PGM), który jest stabilny chemicznie w wysokich temperaturach, odporny na korozję i stosowany głównie w produkcji samochodowych katalizatorów.
Nieruchomości
- Symbol atomu: Rh
- Liczba atomowa: 45
- Kategoria elementu: metal przejściowy
- Gęstość: 12,41 g / cm³
- Temperatura topnienia: 3567 ° F (1964 ° C)
- Temperatura wrzenia: 6683 ° F (3695 ° C)
- Twardość Mohsa: 6.0
Charakterystyka
Rod jest twardym, srebrnym metalem, który jest bardzo stabilny i ma wysoką temperaturę topnienia.
Rod metaliczny jest odporny na korozję i jako PGM ma wyjątkowe właściwości katalityczne grupy.
Metal ma wysoki współczynnik odbicia, jest twardy i trwały, ma zarówno niski opór elektryczny, jak i niską i stabilną oporność styku.
Historia
W 1803 roku William Hyde Wollaston był w stanie wyizolować pallad z innych PGM, aw konsekwencji w 1804 roku wyodrębnił rod z produktów reakcji.
Wollaston rozpuszczał rudę platyny w wodzie królewskiej (mieszaninę kwasu azotowego i chlorowodorowego) przed dodaniem chlorku amonu i żelaza w celu otrzymania palladu. Następnie odkrył, że ród można wyciągnąć z pozostających soli chlorków.
Wollaston zastosował regia wodna, a następnie proces redukcji za pomocą gazu wodorowego, aby uzyskać metaliczny ród. Pozostały metal wykazywał różowy odcień i został nazwany na cześć greckiego słowa rodon , co oznacza "róża".
Produkcja
Rod jest wydobywany jako produkt uboczny wydobycia platyny i niklu .
Ze względu na rzadkość występowania oraz złożony i kosztowny proces wymagany do izolacji metalu, istnieje bardzo niewiele naturalnie występujących ciał rudowych, które stanowią ekonomiczne źródła rodu.
Podobnie jak większość PGM, produkcja rodu koncentruje się wokół kompleksu Bushveld w Afryce Południowej. Kraj ten stanowi ponad 80% światowej produkcji rodu, podczas gdy inne źródła obejmują basen Sudbury w Kanadzie i kompleks Norilsk w Rosji.
PMG znajdują się w różnych minerałach, w tym dunicie, chromycie i norycie.
Pierwszy etap wydobywania rodu z rudy powoduje wytrącanie metali szlachetnych, takich jak złoto, srebro , pallad i platyna. Pozostałą rudę traktuje się wodorosiarczanem sodowym NaHS04 i topi się, otrzymując siarczan rodu (III), Rh2 (S04) 3.
Wodorotlenek rodu jest następnie wytrącany przy użyciu wodorotlenku sodu, a kwas chlorowodorowy jest dodawany w celu wytworzenia H3 RhCl6. Ten związek traktuje się chlorkiem amonu i azotynem sodu z wytworzeniem osadu rodu.
Osad rozpuszcza się w kwasie chlorowodorowym i roztwór ogrzewa się, aż resztkowe zanieczyszczenia zostaną spalone, pozostawiając czysty metal rodowy.
Według Impala Platinum globalna produkcja rodu jest ograniczona do około 1 miliona uncji troy rocznie (lub około 28 ton metrycznych rocznie), podczas gdy w porównaniu do 207 ton metrycznych palladu wyprodukowano w 2011 roku.
Około jedna czwarta produkcji rodu pochodzi ze źródeł wtórnych, głównie z recyklingu katalizatorów, a pozostała część pochodzi z rudy. Dużymi producentami rodu są Anglo Platinum, Norilsk Nickel i Impala Platinum.
Aplikacje
Według US Geological Survey, autokatalizatory stanowiły 77% całego zapotrzebowania na ród w 2010 roku.
Trójdrożne katalizatory do silników benzynowych wykorzystują ród do katalizowania redukcji tlenku azotu do azotu.
Około 5-7% globalnego zużycia rodu jest wykorzystywane przez sektor chemiczny. Katalizatory rodowe i platynowo-rodowe są wykorzystywane do produkcji produkcji okso-alkoholi, a także do produkcji tlenku azotu, surowca do produkcji nawozów, materiałów wybuchowych i kwasu azotowego.
Produkcja szkła stanowi kolejne 3-6% zużycia rodu rocznie. Ze względu na ich wysokie temperatury topnienia, wytrzymałość i odporność na korozję, rod i platynę można stopować w celu utworzenia naczyń utrzymujących i kształtujących stopione szkło. Ważne jest również to, że stopy zawierające ród nie reagują ani nie utleniają szkła w wysokich temperaturach. Inne zastosowania rodu w produkcji szkła obejmują:
- Do formowania tulei, które są wykorzystywane do produkcji włókna szklanego przez przeciągnięcie stopionego szkła przez otwory (patrz zdjęcie).
- W produkcji wyświetlaczy ciekłokrystalicznych (LCD) ze względu na wyższe temperatury wymagane do stopienia surowców i jakości wymaganego szkła.
- W produkcji szkła ekranowego do wyświetlaczy lamp katodowych (CRT).
Inne zastosowania rodu:
- Jako wykończenie biżuterii (galwaniczne białe złoto)
- Jako wykończenie lusterek
- W przyrządach optycznych
- W połączeniach elektrycznych
- W stopach do samolotowych silników turbinowych i świec zapłonowych
- W reaktorach jądrowych jako wykrywacz poziomów strumienia neutronów
- W termoparach
Źródła:
Międzynarodowe Stowarzyszenie Metali Grupy Platyny (IPA). http://www.ipa-news.com/
US Geological Survey. 2010. Rocznik minerałów: metale z grupy platyny. http://www.usgs.gov/
Impala Platinum. Podaż i popyt: ród. http://www.implats.co.za/implats/Supply-demand.asp
Obserwuj Terence w Google+