Metalle der Platingruppe gehören zu den seltensten Mineralien der Erde. Wenn die meisten Leute an Metalle der Platingruppe denken, konzentrieren sie sich nur auf Platin und Palladium. Mit einer hohen Hitzebeständigkeit und Eigenschaften unglaublicher Festigkeit sind Platin und Palladium Schlüsselkomponenten von Katalysatoren, die giftige Emissionen beseitigen, bevor sie die Umwelt belasten. Platin und Palladium sind jedoch nur zwei der sechs Metalle, die die wichtige Gruppe von Elementen bilden.
Rhodium, Osmium, Iridium und Ruthenium sind die anderen vier Metalle, die als PGMs oder Metalle der Platingruppe klassifiziert werden. Es gibt zwei Gruppen von PGMs. Die Palladiumgruppe umfasst Platin, Palladium und Rhodium. Die Iridiumgruppe umfasst Iridium, Osmium und Ruthenium. In diesem Beitrag werden wir diese anderen vier kleinen Metalle auf ihre Geschichte, Eigenschaften und Verwendungen untersuchen.
Rhodium
William Hyde Wollaston entdeckte 1803 Rhodium , kurz nachdem er 1802 Palladium entdeckt hatte. Rhodium hat eine silberne Farbe; es ist langlebig und hat eine hohe Reflexion. Rhodium kommt in rohem Platin-Erz vor - ein seltenes Element, es umfasst schätzungsweise 0,0002 Teile pro Million der Erdkruste. Die jährliche Produktion beträgt rund 30 Tonnen pro Jahr. Die meisten Säuren greifen Rhodium nicht an; es hat einen höheren Schmelzpunkt als Platin sowie eine niedrigere Dichte. Die primäre Verwendung von Rhodium ist in Automobilkatalysatoren, ebenso wie Platin und Palladium.
Da Rhodium nicht anläuft, hat es Anwendungen in der Schmuckherstellung. Es verleiht Weißgold eine galvanisch weiße Oberfläche. Es verhindert auch das Anlaufen von Silber.
Osmium
Wollaston und Smithson Tennant entdeckten 1803 Osmium. Osmium ist ein Produkt aus Platin-, Nickel- und Kupfererzen.
Osmium ist noch seltener als Rhodium - tatsächlich ist es das am wenigsten vorhandene stabile Element in der Erdkruste mit einem durchschnittlichen Vorkommen von 50 Teilen pro Billion. Die gesamte Osmiumproduktion beträgt weniger als eine Tonne pro Jahr. In seinem reinen Zustand ist Osmium sehr toxisch, daher erfordern kommerzielle Anwendungen eine Legierung mit anderen Metallen. Osmiumlegierungen sind sehr hart. Füllfederhalterspitzen, Instrumentenstifte und elektrische Kontakte erfordern oft Osmium. Aufgrund der stark reflektierenden Natur von Osmium haben Weltraummissionen Schiffe mit Osmium beschichteten Spiegeln gebaut.
Iridium
Smithson Tennant entdeckte 1803 Iridium. Iridium ist auch ein seltenes Metall, das in der Erdkruste in einer Menge von 0,001 ppm vorkommt. Iridium kommt mit den höchsten Konzentrationen in drei Arten von geologischen Strukturen vor - magmatische Ablagerungen, Einschlagskrater und Ablagerungen, die von einer der früheren Strukturen bearbeitet wurden. Die größten Lagerstätten der Welt sind in Südafrika, jedoch enthalten große Kupfer- und Nickelvorkommen Iridium. Die jährliche Iridiumproduktion beträgt rund 3 Tonnen. Iridium wird für viele Elektronikprodukte benötigt. Zu seinen Anwendungen gehört auch die Produktion von Tiegeln, die für das Wachstum großer Kristalle von hoher Qualität benötigt werden.
Zündkerzen enthalten ebenso Iridium wie Elektroden und chemische Katalysatoren. Ein Isotop von Iridium ist auch eine Quelle von Gammastrahlung für Krebsbehandlungen.
Ruthenium
Karl Ernst Klaus entdeckte 1844 Ruthenium. Ruthenium ist das 74. häufigste Metall in der Erdkruste. Das Erz kommt in der Regel in Erzen mit anderen Platingruppenmetallen im Ural und in Nord- und Südamerika vor. Die jährliche Produktion beläuft sich auf rund 12 Tonnen Ruthenium pro Jahr und die weltweiten Reserven belaufen sich auf rund 5.000 Tonnen. Ruthenium härtet daher Platin und Palladium; Es hat Anwendungen in der Herstellung von verschleißfesten elektrischen Kontakten. Ruthenium hat auch andere Anwendungen in der Medizin, Solarenergieumwandlung und Datenspeicherung. Ruthenium ist ein vielseitiger Katalysator und hat erstaunliche Eigenschaften in quantenkritischem Punktverhalten, exotischer Supraleitung und Hochtemperatur-Ferromagnetismus.
Rhodium, Iridium, Osmium und Ruthenium handeln nur auf dem physischen Markt - es gibt keine Terminkontrakte auf diese Metalle. PGMs sind extrem seltene Metalle. Mit der technologischen Entwicklung steigen auch die Anwendungen für diese erstaunlichen harten, haltbaren Metalle mit vielen einzigartigen Eigenschaften. Wenn Anwendungen wachsen, steigt auch die Nachfrage. So stieg der jährliche Verbrauch von Iridium allein von 2,5 Tonnen im Jahr 2001 auf 10,4 Tonnen im Jahr 2010. Die Seltenheit all dieser Metalle klassifiziert sie wirklich als Edelmetalle.