Il rodio è un raro metallo del gruppo del platino (PGM) che è chimicamente stabile alle alte temperature, resistente alla corrosione e principalmente utilizzato nella produzione di convertitori catalitici per automobili.
Proprietà
- Simbolo atomico: Rh
- Numero atomico: 45
- Elemento Categoria: metallo di transizione
- Densità: 12,41 g / cm³
- Punto di fusione: 3567 ° F (1964 ° C)
- Punto di ebollizione: 6683 ° F (3695 ° C)
- Moh's Hardness: 6.0
caratteristiche
Il rodio è un metallo duro, color argento che è molto stabile e ha un alto punto di fusione.
Il metallo rodiato è resistente alla corrosione e, come PGM, condivide le eccezionali proprietà catalitiche del gruppo.
Il metallo ha un'alta riflettanza, è duro e durevole e ha sia una bassa resistenza elettrica che una bassa e stabile resistenza di contatto.
Storia
Nel 1803, William Hyde Wollaston fu in grado di isolare il palladio da altri MGP e, di conseguenza, nel 1804, isolò il rodio dai prodotti di reazione.
Wollaston ha sciolto il minerale di platino in acqua regia (una miscela di acido nitrico e cloridrico) prima di aggiungere cloruro di ammonio e ferro per ottenere il palladio. Ha poi scoperto che il rodio poteva essere estratto dai sali di cloruro rimasti.
Wollaston ha applicato aqua regia un processo di riduzione con gas idrogeno per ottenere il metallo rodiato. Il metallo rimanente ha mostrato una tonalità rosa e prende il nome dalla parola greca rodon , che significa "rosa".
Produzione
Il rodio viene estratto come sottoprodotto dell'estrazione del platino e del nichel .
A causa della sua rarità e del complesso e costoso processo richiesto per isolare il metallo, ci sono pochissimi corpi minerali naturali che producono fonti di rodio economiche.
Come la maggior parte dei PGM, la produzione di rodio è incentrata sul complesso Bushveld in Sud Africa. Il paese rappresenta oltre l'80% della produzione mondiale di rodio, mentre altre fonti includono il bacino di Sudbury in Canada e il complesso di Norilsk in Russia.
I PMG sono presenti in vari minerali, tra cui dunite, cromite e norite.
Il primo passo per estrarre il rodio dal minerale sta facendo precipitare metalli preziosi come oro, argento , palladio e platino. Il minerale rimanente viene trattato con bisolfato di sodio NaHSO 4 e fuso, con conseguente solfato di rodio (III), Rh 2 (SO 4 ) 3.
L'idrossido di rodio viene quindi precipitato usando idrossido di sodio, mentre l'acido cloridrico viene aggiunto per produrre H 3 RhCl 6 . Questo composto viene trattato con cloruro di ammonio e nitrito di sodio per formare un precipitato di rodio.
Il precipitato viene disciolto in acido cloridrico e la soluzione viene riscaldata fino a quando i contaminanti residui vengono bruciati, lasciando il puro metallo rodiato.
Secondo Impala Platinum , la produzione mondiale di rodio è limitata a circa 1 milione di once troy ogni anno (o circa 28 tonnellate metriche) all'anno, mentre, nel confronto, nel 2011 sono state prodotte 207 tonnellate di palladio.
Circa un quarto della produzione di rodio proviene da fonti secondarie, principalmente convertitori catalitici riciclati, mentre il resto viene estratto dal minerale. I grandi produttori di rodio includono Anglo Platinum, Norilsk Nickel e Impala Platinum.
applicazioni
Secondo la US Geological Survey, gli autocatalizzatori rappresentavano il 77% di tutta la domanda di rodio nel 2010.
I convertitori catalitici a tre vie per motori a benzina utilizzano il rodio per catalizzare la riduzione dell'ossido di azoto in azoto.
Circa il 5-7% del consumo globale di rodio è utilizzato dal settore chimico. I catalizzatori di rodio e platino-rodio sono utilizzati nella produzione di produzione di ossido di alcool e nella produzione di ossido nitrico, una materia prima per fertilizzanti, esplosivi e acido nitrico.
La produzione di vetro rappresenta un ulteriore 3-6% del consumo di rodio ogni anno. A causa dei loro alti punti di fusione, la resistenza e la resistenza alla corrosione, il rodio e il platino possono essere legati per formare vasi che trattengono e modellano il vetro fuso. Altrettanto importante è che le leghe contenenti rodio non reagiscono o ossidano il vetro a temperature elevate. Altri usi del rodio nella produzione del vetro includono:
- Per formare boccole, che sono utilizzate per produrre fibra di vetro attingendo vetro fuso attraverso i fori (vedi foto).
- Nella produzione di display a cristalli liquidi (LCD) a causa delle temperature più elevate necessarie per sciogliere le materie prime e la qualità del vetro richiesto.
- Nella produzione di schermi per display a tubo catodico (CRT).
Altri usi per il rodio:
- Come finitura per gioielli (galvanica oro bianco)
- Come finitura per specchi
- In strumenti ottici
- Nelle connessioni elettriche
- In lega per motori a turbina di aerei e candele
- Nei reattori nucleari come rivelatore di livelli di flusso di neutroni
- In termocoppie
fonti:
L'International Platinum Group Metals Association (IPA). http://www.ipa-news.com/
US Geological Survey. 2010. Annuario dei minerali: Platinum Group Metals. http://www.usgs.gov/
Impala Platinum. Offerta e domanda: rodio. http://www.implats.co.za/implats/Supply-demand.asp
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