Rhodium: mest kostbar metal i bil

På periodisk tabellen av Dmitry Ivanovich Mendeleev finnes et element som både er et juvelskatt og en kritisk viktig industriell materiale. Det har nummer 45, og navnet er rhodium. Det er flere ganger dyrere enn gull og platina, det er utrolig sjeldent og har unike katalytiske egenskaper som hjelper til med å gjøre luften i byene renere. I dag er rhodium en av de mest etterspurte metallene i verden, og dens betydning fortsetter å vokse.

Hvorfor fikk elementet navnet «rhodium»?

Hvorfor har rhodium ordetnummer 45?

Ordetnummer 45 betyr at det er 45 protoner i kjernen av et rhodiumatom. I periodisk tabell er det plassert i niende gruppe (etter moderne klassifisering — 9) eller VIIIB gruppe i den gamle klassifiseringen, i femte perioden. Rhodium er en del av triaden «rhodium — palladium — sølv» og tilhører den såkalte lette gruppen av platinsmetaller.

Åpningshistorie: enn en metall fra platinsmalm

Åpningshistorien til rhodium er lik en detektivhistorie fra det 19. århundre. I 1803, den engelske lege og kjemiker-selvutdanner William Wollaston, som allerede hadde blitt kjent for oppdagelsen av palladium, fortsatte å studere rå platina som ble bringet fra Sør-Amerika. Han merket at etter uttrekkelsen av palladium ble det igjen et mørkrosa stoff med utrolige egenskaper.

Wollaston utledet det nye stoffet ved hjelp av komplekse kjemiske reaksjoner (oppløsning i tsarevodka, avsetning) og etter gjenopprettingen fikk han et metallsprøve av rhodium. I 1804 annonserte han offisielt oppdagelsen av det nye metallet i en rapport til Det kongelige selskap. Wollaston fikk opprinnelig bare noen få gram rhodium, og ble lenge den eneste produsenten.

Unikhet ved rhodium: glans og holdbarhet

Utseende. Rhodium er en silvery-hvit glitrende metall med en sterk blålig glans. Det har høy reflekterende evne.

Kimisk inerthet. Dette er en av de mest korrosjonsbestandige metallene. Det oksideres ikke på luften selv ved oppvarming til 600°C og løses ikke i syrer, inkludert tsarevodka. Rhodium er vanskelig smeltbar (smeltingstemperatur 1963°C) og har høy mekanisk styrke.

Katalysator. Hovedanvendelsen av rhodium er basert på dens unike evne til å akselerere kjemiske reaksjoner. Det er spesielt effektivt i nitratreduksjon, noe som gjør det uunnværlig i bilkatalysatorer.

Hvor finnes rhodium

Rhodium er en av de mest sjeldne elementene i jordskorpen. Dets innhold i jordskorpen er estimert til 0,0000001%. Det finnes ikke i form av selvstendige mineraler, men utvinnes som et biprodukt av platins- og nikkelgruver. De viktigste forekomstene av rhodium er i Sør-Afrika, Russland (på Kola-halvøya og i Norilsk-regionen), Canada og Zimbabwe. Gjennomsnittsprisen på rhodium er fra 500 til 700 tusen dollar per kilo, noe som gjør det til en av de mest kostbare metallene i verden.

Anvendelse av rhodium i industri

Bilkatalysatorer. Omtrent 80% av det utvinnede rhodiumet brukes til dette formålet. Rhodium spiller en nøkkelrolle i tredimensjonale katalytiske nedbrytere: det omdanner giftige nitrogenoksid (NOx) til uskyldig nitrogen og oksygen.

Kimisk industri. Rhodium brukes som katalysator i reaksjonen mellom metanol og karbonil for produksjon av eddiksyre. Det brukes også til å produsere nitrogsyre og under hydrogenering av organiske forbindelser.

Glassindustrien og optikk. Platino-rhodiumlegeringer brukes til å lage karer for kokende høykvalitets optisk glass og glassfiber, fordi de er resistente mot smeltet glass og ikke farger det. Rhodiumbelegg på lysbrytere og speil skiller seg ut på grunn av sin ekstraordinære lysstyrke og holdbarhet.

Juwelering. Rhodiumering er prosessen med å dekke juveler av hvitt gull eller sølv med et tynn lag av rhodium. Dette gir juvelene en overveldende glans, beskytter dem mot ridser og forhindrer at de tynnes ut. Omtrent 5-10% av rhodium brukes i juveleri.

Elektronikk. Rhodium brukes til å dekke elektriske kontakter og tilkoblinger i presisjonsmåleutstyr, fordi det er korrosjonsbestandig og ikke formerer oksidfilm. Tykkelsen på belegget er vanligvis 0,5–1 mikron.

Budet for rhodium: økende etterspørsel og søk etter alternativer

Budet for rhodium er direkte knyttet til globale miljøstandarder. Med overgangen til elektriske biler kan rollen til rhodium som katalysatorkomponent i bensinmotorer reduseres. Noen produsenter søker måter å erstatte rhodium med billigere metaller som palladium. Likevel støtter økende miljøkrav i utviklingsland etterspørselen. Teknologier for gjenbruk av rhodium fra brukte katalysatorer utvikles aktivt. Rhodium fortsetter å være uunnværlig i glass- og kjemisk industri.