Rhodium is een zeldzaam metaal uit de platinagroep (PGM) dat chemisch stabiel is bij hoge temperaturen, bestand is tegen corrosie en voornamelijk wordt gebruikt bij de productie van katalysatoren voor auto's.
eigenschappen
- Atoom symbool: Rh
- Atoomnummer: 45
- Element Categorie: Overgangsmetaal
- Dichtheid: 12,41 g / cm³
- Smeltpunt: 3567 ° F (1964 ° C)
- Kookpunt: 6683 ° F (3695 ° C)
- Moh's hardheid: 6.0
Kenmerken
Rhodium is een hard, zilverkleurig metaal dat zeer stabiel is en een hoog smeltpunt heeft.
Rhodium metaal is bestand tegen corrosie en deelt als PGM de uitzonderlijke katalytische eigenschappen van de groep.
Het metaal heeft een hoge reflectiewaarde, is hard en duurzaam en heeft zowel een lage elektrische weerstand als een lage en stabiele contactweerstand.
Geschiedenis
In 1803 was William Hyde Wollaston in staat palladium te isoleren van andere MPG's en, bijgevolg, in 1804, isoleerde hij rhodium van de reactieproducten.
Wollaston loste platinaerts op in aqua regia (een mengsel van salpeterzuur en zoutzuur) voordat ammoniumchloride en ijzer werden toegevoegd om palladium te verkrijgen. Hij ontdekte toen dat rhodium uit de resterende chloride-zouten kon worden getrokken.
Wollaston gebruikte aquaregia en vervolgens een reductieproces met waterstofgas om rhodiummetaal te verkrijgen. Het resterende metaal vertoonde een roze tint en was vernoemd naar het Griekse woord rodon , wat 'roos' betekent.
Productie
Rhodium wordt geëxtraheerd als een bijproduct van platina- en nikkelmijnbouw .
Vanwege de zeldzaamheid en het complexe en dure proces dat vereist is om het metaal te isoleren, zijn er zeer weinig natuurlijk voorkomende ertslichamen die economische bronnen van rhodium zijn.
Zoals de meeste MPG's is de rhodiumproductie geconcentreerd rond het Bushveld-complex in Zuid-Afrika. Het land is goed voor meer dan 80% van de wereldwijde productie van rhodium, terwijl andere bronnen het Sudbury-bekken in Canada en het Norilsk-complex in Rusland omvatten.
PMG's zijn te vinden in verschillende mineralen, waaronder dunite, chromiet en noriet.
De eerste stap in het extraheren van rhodium uit het erts is het versnellen van edelmetalen zoals goud, zilver , palladium en platina. Het overblijvende erts wordt behandeld met natriumbisulfaat NaHS04 en gesmolten, resulterend in rhodium (III) sulfaat, Rh2 (SO4) 3.
Rhodiumhydroxide wordt vervolgens neergeslagen met behulp van natriumhydroxide, terwijl zoutzuur wordt toegevoegd om H3 RhCl6 te produceren. Deze verbinding wordt behandeld met ammoniumchloride en natriumnitriet om een precipitaat van rhodium te vormen.
Het neerslag wordt opgelost in zoutzuur en de oplossing wordt verwarmd totdat resterende verontreinigingen worden afgebrand, waarbij het zuivere rhodiummetaal achterblijft.
Volgens Impala Platinum is de wereldwijde productie van rhodium beperkt tot slechts ongeveer 1 miljoen troy ounces per jaar (of ongeveer 28 ton) per jaar, terwijl in vergelijking 207 ton palladium werd geproduceerd in 2011.
Ongeveer een kwart van de productie van rodium is afkomstig van secundaire bronnen, voornamelijk gerecycleerde katalysatoren, terwijl de rest wordt gewonnen uit erts. Grote producenten van rhodium zijn Anglo Platinum, Norilsk Nickel en Impala Platinum.
toepassingen
Volgens de US Geological Survey waren autokatalysatoren goed voor 77% van alle rhodiumvraag in 2010.
Driewegkatalysatoren voor benzinemotoren gebruiken rhodium om de reductie van stikstofoxide tot stikstof te katalyseren.
Ongeveer 5-7% van het wereldwijde rhodiumverbruik wordt gebruikt door de chemische sector. Rhodium- en platina-rhodiumkatalysatoren worden gebruikt bij de productie van oxoalcoholbereiding en voor de productie van stikstofoxide, een grondstof voor meststoffen, explosieven en salpeterzuur.
Glasproductie is goed voor nog eens 3-6% van het rhodiumverbruik per jaar. Vanwege hun hoge smeltpunten, kunnen sterkte en weerstand tegen corrosie, rhodium en platina worden gelegeerd om vaten te vormen die gesmolten glas vasthouden en vormen. Ook is van belang dat legeringen die rhodium bevatten niet reageren met, of oxideren, het glas bij hoge temperaturen. Andere rhodiumgebruiken in de glasproductie zijn onder andere:
- Voor het vormen van bussen, die worden gebruikt om glasvezel te produceren door gesmolten glas door gaten te trekken (zie foto).
- Bij de productie van liquid crystal displays (LCD's) vanwege de hogere temperaturen die nodig zijn om grondstoffen te smelten en de vereiste glaskwaliteit.
- Bij de productie van schermglas voor kathodestraalbuizen (CRT).
Andere toepassingen voor rhodium:
- Als afwerking voor sieraden (witgoud galvaniseren)
- Als afwerking voor spiegels
- In optische instrumenten
- In elektrische verbindingen
- In legeringen voor turbinemotoren voor vliegtuigen en bougies
- In kernreactoren als detector van neutronenfluxniveaus
- In thermokoppels
bronnen:
De International Platinum Group Metals Association (IPA). http://www.ipa-news.com/
US Geological Survey. 2010. Minerals Yearbook: Platinum Group Metals. http://www.usgs.gov/
Impala platina. Vraag en aanbod: Rhodium. http://www.implats.co.za/implats/Supply-demand.asp
Volg Terence op Google+