Erfahren Sie mehr über Rhodium, ein seltenes Platingruppenmetall

Rhodium ist ein seltenes Platingruppenmetall (PGM), das bei hohen Temperaturen chemisch stabil ist, korrosionsbeständig ist und hauptsächlich bei der Herstellung von Automobilkatalysatoren verwendet wird.

Eigenschaften

• Atomsymbol: Rh
• Atomzahl: 45
• Element Kategorie: Übergangsmetall
• Dichte: 12,41 g / cm³
• Schmelzpunkt: 3567 ° F (1964 ° C)
• Siedepunkt: 6683 ° 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 eine hohe Reflektivität, ist hart und langlebig und hat sowohl einen niedrigen elektrischen Widerstand als auch einen niedrigen und stabilen Kontaktwiderstand.

Geschichte

1803 konnte William Hyde Wollaston Palladium aus anderen PGMs isolieren, und folglich isolierte er 1804 Rhodium aus den Reaktionsprodukten.

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

Wollaston setzte Königswasser und anschließend ein Reduktionsverfahren mit Wasserstoffgas ein, um Rhodiummetall zu erhalten. Das restliche Metall zeigte einen rosa Farbton und wurde nach dem griechischen Wort rodon benannt , was "Rose" bedeutet.

Produktion

Rhodium wird als Nebenprodukt des Platin- und Nickelbergbaus gewonnen .

Aufgrund seiner Seltenheit und des komplexen und teuren Verfahrens, das zur Isolierung des Metalls erforderlich ist, gibt es nur sehr wenige natürlich vorkommende Erzkörper, die wirtschaftliche Rhodiumquellen darstellen.

Wie die meisten PGMs konzentriert sich die Rhodiumproduktion auf den Bushveld-Komplex in Südafrika. Das Land ist für über 80% der weltweiten Rhodiumproduktion verantwortlich. Andere Quellen sind das Sudbury-Becken in Kanada und der Norilsk-Komplex in Russland.

PMGs finden sich in verschiedenen Mineralien, einschließlich Dunit, Chromit und Norit.

Der erste Schritt beim Extrahieren von Rhodium aus dem Erz ist das Ausfällen 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 herzustellen. Diese Verbindung wird mit Ammoniumchlorid und Natriumnitrit behandelt, um einen Niederschlag von Rhodium zu bilden.

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

Laut Impala Platinum ist die globale Produktion von Rhodium auf nur etwa 1 Million Unzen pro Jahr (oder rund 28 Tonnen) pro Jahr begrenzt, während 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. Große Rhodiumproduzenten sind Anglo Platinum, Norilsk Nickel und Impala Platinum.

Anwendungen

Nach Angaben des US Geological Survey machten Autokatalysatoren im Jahr 2010 77% des gesamten Rhodiumbedarfs aus.

Drei-Wege-Katalysatoren für Benzinmotoren verwenden Rhodium, um die Reduktion von Stickstoffoxid zu Stickstoff zu katalysieren.

Etwa 5-7% des globalen Rhodiumverbrauchs werden vom chemischen Sektor verbraucht. Rhodium- und Platin-Rhodium-Katalysatoren werden bei der Herstellung von Oxoalkohol sowie bei der Herstellung von Stickoxid, einem Ausgangsmaterial für Düngemittel, Sprengstoffe und Salpetersäure, verwendet.

Die Glasproduktion macht jährlich weitere 3-6% des Rhodiumverbrauchs aus. Wegen ihrer hohen Schmelzpunkte, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit können Rhodium und Platin legiert werden, um Gefäße zu bilden, die geschmolzenes Glas halten und formen. Von Bedeutung ist auch, dass Legierungen, die Rhodium enthalten, bei hohen Temperaturen nicht mit dem Glas reagieren oder dieses oxidieren. Andere Rhodiumanwendungen in der Glasproduktion umfassen:

• Um Buchsen zu bilden, die zur Herstellung von Glasfasern verwendet werden, indem geschmolzenes Glas durch Löcher gezogen wird (siehe Foto).

• Bei der Herstellung von Flüssigkristalldisplays (LCDs) wegen der zum Schmelzen von Rohmaterialien erforderlichen höheren Temperaturen und der erforderlichen Glasqualität.
• Bei der Herstellung von Bildschirmglas für Kathodenstrahlröhren (CRT) -Displays.

Andere Anwendungen für Rhodium:

• Als Finish für Schmuck (Galvanik Weißgold)
• Als Finish für Spiegel
• In optischen Instrumenten
• In elektrischen Verbindungen
• In Legierungen für Flugzeugturbinen und Zündkerzen
• In Kernreaktoren als Detektor für Neutronenflussniveaus
• In Thermoelementen

_Quellen:

_{Die Internationale Platinum Group Metals Association (IPA). http://www.ipa-news.com/}

_{U.S. Geologische Befragung. 2010. Mineralien Jahrbuch: Platinum Group Metals. http://www.usgs.gov/}

_{Impala Platinum. Angebot und Nachfrage: Rhodium. http://www.implats.co.za/implats/Supply-demand.asp}

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