เรียนรู้เกี่ยวกับ Rhodium, โลหะกลุ่ม Platinum ที่หายาก

โรเดียมเป็น โลหะกลุ่มทองคำที่ หาได้ยาก (PGM) ที่มีความเสถียรทางเคมีที่อุณหภูมิสูงทนต่อการ กัดกร่อน และใช้เป็นหลักในการผลิตตัวเร่งปฏิกิริยาในรถยนต์

คุณสมบัติ

• สัญลักษณ์อะตอม: Rh
• จำนวนอะตอม: 45
• หมวดหมู่: โลหะการเปลี่ยนผ่าน
• ความหนาแน่น: 12.41 g / cm³
• จุดหลอมเหลว: 3567 ° F (1964 ° C)
• จุดเดือด: 6683 ° F (3695 ° C)
• ความแข็งของ Moh: 6.0

ลักษณะ

โรเดียมเป็นโลหะหนักสีเงินที่มีความเสถียรมากและมีจุดหลอมเหลวสูง

โลหะโรเดียมสามารถทนต่อการกัดกร่อนและเป็น PGM ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาพิเศษของกลุ่ม

โลหะมีการสะท้อนแสงสูงทนทานและทนทานและมีความต้านทานต่อไฟฟ้าต่ำและความต้านทานต่อการติดต่อต่ำและมั่นคง

ประวัติศาสตร์

ในปี ค.ศ. 1803 วิลเลียมไฮด์วอลลาสตันสามารถแยกพาเน เดียม ออกจาก PGMs อื่น ๆ และในปี พ.ศ. 2347 ได้แยกโรเดียมออกจากผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา

วอลลาสตันละลายแร่ ทองคำขาว ใน aqua regia (เป็นส่วนผสมของกรดไนตริกและไฮโดรคลอริก) ก่อนที่จะเติมแอมโมเนียมคลอไรด์และเหล็กเพื่อให้ได้แพลเลเดียม จากนั้นเขาก็พบว่าโรเดียมสามารถดึงออกมาจากเกลือคลอไรด์ที่เหลืออยู่ได้

วอลลาสตันใช้ aqua regia แล้วลดขั้นตอนด้วยก๊าซไฮโดรเจนเพื่อให้ได้โลหะโรเดียม โลหะที่เหลือมีสีชมพูและได้รับการตั้งชื่อตามคำภาษากรีก rodon ความหมาย 'rose'

การผลิต

โรเดียมถูกสกัดเป็นผลพลอยได้จากการทำเหมืองแร่ทองคำขาวและ นิกเกิล

เนื่องจากความหายากและกระบวนการที่ซับซ้อนและมีราคาแพงที่จำเป็นในการแยกโลหะจึงมีแร่ธาตุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติน้อยมากที่เป็นแหล่งโรเดียมที่ประหยัด

เช่นเดียวกับ PGMs ส่วนใหญ่การผลิตโรเดียมมุ่งเน้นไปที่บริเวณ Bushveld complex ในแอฟริกาใต้ ประเทศมีสัดส่วนการผลิตโรเดียมมากกว่า 80% ในขณะที่แหล่งอื่น ๆ ได้แก่ อ่างล้างหน้า Sudbury ในแคนาดาและ Norilsk Complex ในรัสเซีย

PMG พบในแร่ธาตุต่างๆ ได้แก่ dunite, chromite และ norite

ขั้นตอนแรกในการสกัดโรเดียมออกจากแร่นั้นกำลังตกตะกอนโลหะมีค่าเช่นทองคำ เงิน แพลเลเดียมและแพลทินัม แร่ที่เหลือได้รับการรักษาด้วยโซเดียมซัลเฟต NaHSO ₄ และละลายทำให้โรเดียม (III) ซัลเฟต, Rh ₂ (SO ₄ ) ₃

โรเดียมไฮดรอกไซด์ตกตะกอนด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ขณะที่กรดไฮโดรคลอริกถูกเติมเพื่อผลิต H ₃ RhCl ₆ สารประกอบนี้ได้รับการปฏิบัติด้วยแอมโมเนียมคลอไรด์และโซเดียมไนไตรท์เพื่อตกตะกอนโรเดียม

สารตกตะกอนจะถูกละลายในกรดไฮโดรคลอริกและสารละลายจะถูกให้ความร้อนจนกว่าสารปนเปื้อนที่เหลือจะถูกเผาไหม้ทิ้งไว้โดยปล่อยให้โลหะโรเดียมบริสุทธิ์

ตามที่ Impala Platinum การผลิตโรเดียมทั่วโลก จำกัด อยู่ที่ประมาณ 1 ล้านทรอยออนซ์ต่อปี (หรือประมาณ 28 เมตริกตัน) ต่อปีในขณะที่ในปี 2554 มีการผลิตพาเนเดียม 207 เมตริกตัน

ประมาณหนึ่งในสี่ของการผลิตโรเดียมมาจากแหล่งทุติยภูมิซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่นำกลับมาใช้ใหม่ส่วนที่เหลือจะสกัดจากแร่ ผู้ผลิตโรเดียมรายใหญ่ ได้แก่ Platinum Anglo, Norilsk Nickel และ Impala Platinum

การประยุกต์ใช้งาน

ตามการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาอัตโนมัติคิดเป็น 77% ของความต้องการโรเดียมทั้งหมดในปีพ. ศ.

ตัวเร่งปฏิกิริยาแบบสามทางสำหรับเครื่องยนต์เบนซินใช้โรเดียมเพื่อเร่งการลดไนโตรเจนออกไซด์สู่ไนโตรเจน

ประมาณ 5-7% ของการใช้โรเดียมทั่วโลกถูกใช้โดยภาคเคมี โรเดียมและแพลทินัมโรเดียมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในการผลิตการผลิตแอลกอฮอล์และออกไซด์เช่นเดียวกับการผลิตไนตริกออกไซด์วัตถุดิบสำหรับปุ๋ยวัตถุระเบิดและกรดไนตริก

การผลิตแก้วคิดเป็นสัดส่วนต่อการใช้โรเดียม 3-6% ต่อปี เนื่องจากจุดหลอมเหลวที่สูงจุดแข็งและความทนทานต่อการกัดกร่อนโรเดียมและทองคำขาวสามารถผสมให้เป็นภาชนะที่ยึดและรูปร่างแก้วหลอมละลายได้ นอกจากนี้ความสำคัญก็คือ โลหะผสม ที่มีโรเดียมไม่ทำปฏิกิริยากับหรือออกซิเดชั่นกระจกที่อุณหภูมิสูง การใช้โรเดียมอื่น ๆ ในการผลิตแก้ว ได้แก่ :

• เพื่อสร้างเป็นพุ่มที่ใช้ในการผลิตเส้นใยแก้วโดยการวาดแก้วหลอมละลายผ่านรู (ดูรูป)

• ในการผลิตจอแสดงผลคริสตัลเหลว (แอลซีดี) เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นจำเป็นต้องใช้ในการละลายวัตถุดิบและคุณภาพของแก้วที่ต้องการ
• ในการผลิตกระจกหน้าจอสำหรับหลอดรังสีแคโทด (CRT)

การใช้ประโยชน์อื่น ๆ สำหรับโรเดียม:

• เป็นเสร็จสิ้นการเครื่องประดับ (electroplating ทองคำขาว)
• เป็นเสร็จสิ้นสำหรับกระจก
• ในเครื่องมือแสง
• ในการเชื่อมต่อไฟฟ้า
• ในอัลลอยสำหรับเครื่องยนต์กังหันเครื่องบินและหัวเทียน
• ในเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เป็นเครื่องตรวจจับระดับฟลักซ์ของนิวตรอน
• ใน thermocouples

_{แหล่งที่มา:}

_{สมาคมโลหะโลหะแห่งประเทศต่างๆ (IPA) http://www.ipa-news.com/}

_{การสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐ 2010 Yearbook แร่: โลหะกลุ่มแพลทินัม http://www.usgs.gov/}

_{Impala Platinum อุปทานและอุปสงค์: โรเดียม http://www.implats.co.za/implats/Supply-demand.asp}

ติดตาม Terence บน Google+