Wissenschaft

Erfahren Sie mehr über Rhodium, ein seltenes Metall der Platingruppe

Rhodium ist ein seltenes Metall der Platingruppe (PGM), das bei hohen Temperaturen chemisch stabil, korrosionsbeständig und hauptsächlich zur Herstellung von Autokatalysatoren verwendet wird.

 

Eigenschaften

  • Atomsymbol: Rh
  • Ordnungszahl: 45
  • Elementkategorie: Übergangsmetall
  • Dichte: 12,41 g / cm³
  • Schmelzpunkt: 3567 ° F (1964 ° C)
  • Siedepunkt: 6695 ° F (3695 ° C)
  • Mohs Härte: 6,0

 

Eigenschaften

Rhodium ist ein hartes, silberfarbenes Metall, das sehr stabil ist und einen hohen Schmelzpunkt hat. Rhodiummetall ist korrosionsbeständig und teilt als PGM die außergewöhnlichen katalytischen Eigenschaften der Gruppe.

Das Metall hat ein hohes Reflexionsvermögen, ist hart und haltbar und hat sowohl einen niedrigen elektrischen Widerstand als auch einen niedrigen und stabilen Kontaktwiderstand.

 

Geschichte

Im Jahr 1803 konnte William Hyde Wollaston Palladium aus anderen PGMs isolieren und folglich im Jahr 1804 Rhodium aus den Reaktionsprodukten isolieren.

Wollaston löste Platinerz in Königswasser (eine Mischung aus Salpetersäure und Salzsäure), bevor Ammoniumchlorid und Eisen zugegeben wurden, um Palladium zu erhalten. Er fand dann heraus, dass Rhodium aus den verbleibenden Chloridsalzen gewonnen werden konnte.

Wollaston wendete Königswasser an und führte dann einen Reduktionsprozess mit Wasserstoffgas durch, um Rhodiummetall zu erhalten. Das verbleibende Metall zeigte einen rosa Farbton und wurde nach dem griechischen Wort „rodon“ benannt, was „Rose“ bedeutet.

 

Produktion

Rhodium wird als Nebenprodukt des Platin- und Nickelabbaus gewonnen. Aufgrund seiner Seltenheit und des komplexen und teuren Verfahrens zur Isolierung des Metalls gibt es nur sehr wenige natürlich vorkommende Erzkörper, die wirtschaftliche Rhodiumquellen liefern.

Wie die meisten PGMs konzentriert sich die Rhodiumproduktion auf den Bushveld-Komplex in Südafrika. Das Land macht über 80 Prozent der weltweiten Rhodiumproduktion aus, während andere Quellen das Sudbury-Becken in Kanada und den Norilsk-Komplex in Russland umfassen.

PMGs kommen in verschiedenen Mineralien vor, darunter Dunit, Chromit und Norit.

Der erste Schritt bei der Gewinnung von Rhodium aus dem Erz ist die Ausfällung von Edelmetallen wie Gold, Silber. Palladium und Platin. Das verbleibende Erz wird mit Natriumbisulfat NaHSO 4 behandelt und geschmolzen, was zu Rhodium (III) sulfat, Rh 2 (SO 4 ) 3 führt.

Rhodiumhydroxid wird dann unter Verwendung von Natriumhydroxid ausgefällt, während Salzsäure zugegeben wird, um H 3 RhCl 6 zu erzeugen . Diese Verbindung wird mit Ammoniumchlorid und Natriumnitrit behandelt, um einen Niederschlag von Rhodium zu bilden.

Der Niederschlag wird in Salzsäure gelöst und die Lösung erhitzt, bis restliche Verunreinigungen abgebrannt sind, wobei das reine Rhodiummetall zurückbleibt.

Laut Impala Platinum ist die weltweite Rhodiumproduktion auf nur etwa 1 Million Feinunzen pro Jahr (oder ungefähr 28 Tonnen) pro Jahr begrenzt, während im Vergleich dazu im Jahr 2011 207 Tonnen Palladium produziert wurden.

Etwa ein Viertel der Rhodiumproduktion stammt aus Sekundärquellen, hauptsächlich recycelten Katalysatoren, während der Rest aus Erz gewonnen wird. Zu den großen Rhodiumproduzenten zählen Anglo Platinum, Norilsk Nickel und Impala Platinum.

 

Anwendungen

Laut dem US Geological Survey machten Autokatalysatoren 2010 77 Prozent des gesamten Rhodiumbedarfs aus. Dreiwegekatalysatoren für Benzinmotoren verwenden Rhodium, um die Reduktion von Stickoxid zu Stickstoff zu katalysieren.

Etwa 5 bis 7 Prozent des weltweiten Rhodiumverbrauchs werden vom chemischen Sektor verwendet. Rhodium- und Platin-Rhodium-Katalysatoren werden zur Herstellung von Oxoalkohol sowie zur Herstellung von Stickoxid, einem Rohstoff für Düngemittel, Sprengstoffe und Salpetersäure, verwendet.

Die Glasproduktion macht jedes Jahr weitere 3 bis 6 Prozent des Rhodiumverbrauchs aus. Aufgrund ihrer hohen Schmelzpunkte können Festigkeit und Beständigkeit gegen Korrosion, Rhodium und Platin legiert werden, um Gefäße zu bilden, die geschmolzenes Glas halten und formen. Von Bedeutung ist auch, dass rhodiumhaltige Legierungen bei hohen Temperaturen nicht mit dem Glas reagieren oder dieses oxidieren. Andere Rhodiumverwendungen in der Glasherstellung umfassen:

  • Zur Bildung von Buchsen, aus denen Glasfasern hergestellt werden, indem geschmolzenes Glas durch Löcher gezogen wird (siehe Foto).
  • Bei der Herstellung von Flüssigkristallanzeigen (LCDs) aufgrund der höheren Temperaturen, die zum Schmelzen der Rohstoffe erforderlich sind, und der erforderlichen Glasqualität.
  • Bei der Herstellung von Bildschirmglas für Kathodenstrahlröhren (CRT).

Andere Verwendungen für Rhodium:

  • Als Finish für Schmuck (Galvanisieren von Weißgold)
  • Als Finish für Spiegel
  • In optischen Instrumenten
  • In elektrischen Anschlüssen
  • In Legierungen für Flugzeugturbinentriebwerke und Zündkerzen
  • In Kernreaktoren als Detektor für Neutronenflussniveaus
  • In Thermoelementen

Similar Posts

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.