Оружейный родий что это

РОДИЙ
свойства, получение и применение

Родий (лат. Rhodium; обозначается символом Rh) — элемент побочной подгруппы восьмой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер — 45. По внешнему виду компактный родий – красивый серебристый металл с голубоватым оттенком.

Родий относится к благородным металлам платиновой группы. По сравнению с другими металлами этой группы он более яркий и твёрдый – пластичным становится только при нагревании.

Название элемента в переводе с древнегреческого означает «роза». Это имя он получил благодаря цвету своих типичных соединений — они красные, как и розы.

Родий был открыт в Англии в 1803 году замечательным ученым своего времени Уильямом Гайдом Волластоном. Изучая самородную южноамериканскую платину, он обратил внимание на ярко окрашенный в розовато-красный цвет фильтрат, полученный им из раствора самородной платины в царской водке. Такую окраску раствор приобретал после осаждения платины и палладия. Из этого раствора Волластон выделил темно-красный порошок, прокалил его в атмосфере водорода и получил тяжелый белый металл — родий.

Родий 17 ГРАММ!!Как я заработал на нем 11000$ за пару дней!Металл дороже золота!

Вплоть до 20-ых годов прошлого столетия Россия закупала родий за рубежом. В стране не было специалистов-аффинеров, свойства родия и его «собратьев» были плохо изучены, а заграничные фирмы держали в секрете способы извлечения и очистки металлов платиновой группы.

В 1918 году в нашей стране открылся Институт по изучению платины и других благородных металлов. В первые же годы в нем были выполнены важные исследования по химии, аффинажу и анализу родия. А в 1925 году из уральской платины был получен первый отечественный родий.

Заслуга в этом принадлежит, прежде всего, выдающемуся ученому-химику Л. А. Чугаеву и его ученикам, впоследствии известным ученым И. И. Черняеву, В. В. Лебединскому и Н. К. Пшеницыну.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РОДИЯ

По внешнему виду компактный родий – красивый серебристый металл с голубоватым оттенком. Он обладает гранецентрированной кубической решеткой, параметр элементарной ячейки а = 0,3803 нм. Плотность при 20°C 12,41 г/см3. Температура плавления 1963 °C, кипения 3727 °C. В отличие от золота и платины родий плохо поддается механической обработке.

Поэтому прокатать или протянуть его в проволоку можно лишь при 800. 900°C. Проявляет свойства парамагнетика. Отражательная способность поверхности родия 80% для видимой части спектра.

Прочие характеристики:
— теплота плавления — 21,8 кДж/моль;
— теплота испарения — 494 кДж/моль;
— удельная теплоёмкость — 0,244 Дж/(K•моль);
— теплопроводность — 150 Вт/(м•K).

Родий в природе встречается виде устойчивого изотопа — 103Rh. Наиболее долгоживущие его изотопы с периодами полураспада: 101Rh (3,3 года), 102Rh (207 дней), 102mRh (2,9 года), 99Rh(16,1 дней).

Компактный родий исключительно устойчив к любым химическим воздействиям. Однако если взять сплав родия с цинком или кадмием и растворить его в соляной кислоте, а затем отфильтровать, то получится осадок мелкодисперсного родия, способный взрываться на воздухе.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РОДИЯ

Родий — благородный металл, по химической стойкости в большинстве коррозионных сред превосходит платину. На компактный родий не действуют ни кислоты, ни щелочи. Лишь мелко раздробленный родий медленно растворяется в горячей царской водке или концентрированной серной кислоте.

Родий весьма устойчив и к действию галогенов: с хлором, бромом и даже фтором он реагирует лишь после продолжительного нагревания. При этом в зависимости от температуры проведения реакций получаются галогениды различного состава. В частности, с хлором образуются хлориды одно-, двух- и трехвалентного родия RhCl, RhCl2, RhCl3. При высоких температурах родий медленно реагирует с серой, превращаясь в сульфиды RhS, RhS2, Rh2S5.

Мелкоизмельченный родий медленно окисляется только при температуре выше 600°C:
4Rh + 3O2 = 2Rh2O3.
Родий при нагревании на воздухе обладает своеобразным поведением. При температуре с 600 до 800 градусов на его поверхности образуется оксидная пленка — Rh2O3. При повышении температуры с 800 до 1000 градусов оксидная пленка на поверхности родия, снова разлагается до металла.

При нагревании родий медленно взаимодействует с концентрированной серной кислотой:
2Rh + 6KHSO4 = 2K3Rh(SO4)3 + 3H2.

Гидроксид и оксид родия проявляют основные свойства и взаимодействуют с кислотами с образованием комплексов Rh:
Rh2O3 + 12HCl = 2H3RhCl6 + 3H2O;
Rh(OH)3 + 6HCl = H3RhCl6 + 3H2O.

В присутствии хлоридов щелочных металлов, когда есть возможность образовывать комплексы [RhX3]3–, родий взаимодействует с хлором, например:
2Rh + 6NaCl + Cl2 = 2Na3[RhCl6].

При спекании реагирует с расплавами Na2O2 и BaO2:
2Rh + 3BaO2 = Rh2O3 + 3BaO.

Высшую степень окисления +6 родий проявляет в гексафториде RhF6, который образуется при прямом сжигании родия во фторе. Соединение неустойчиво. В отсутствие паров воды гексафторид окисляет свободный хлор или NO:
2RhF6 + 3Cl2 = 2RhF3 + 6ClF.

Родий легко сплавляется с платиной, палладием, медью и другими металлами.

Соединения родия довольно редко встречаются в повседневной жизни и их воздействие на человеческий организм до конца не изучено. Несмотря на это, они являются высоко токсичными и канцерогенными веществами. Соли родия способны сильно окрашивать человеческую кожу.

Месторождения и добыча родия

Ежегодно в мире добывается менее 30 тонн родия. Главный экспортер этого металла — Южная Африка (приблизительно 80%). Промышленная добыча родия сложна, поскольку металл происходит в рудах, смешанных с другими металлами, такими как палладий, серебро, платина и золото.

Получение родия

Технология выделения родия зависит прежде всего от вида и состава перерабатываемого сырья. Рассмотрим получение родия из самородной платины.

С приисков сырая платина поступает на аффинажный завод, где ее загружают в фарфоровые котлы и обрабатывают царской водкой. Процесс идет при нагревании в течение суток. В результате родий переходит в раствор.

Затем на раствор действуют хлористым аммонием, чтобы осадить и отделить платину. Оставшийся раствор упаривают: образуется осадок, который состоит из нескольких солей. В нем до 6% родия. Этот осадок растворяют в воде и еще раз тем же способом отделяют платину. А раствор, в котором остались родий, рутений и палладий, по мере накопления направляют на очистку и разделение.

Далее нитритом натрия NaNO2 осаждают и отделяют от раствора осадок гидроокисей неблагородных металлов; родий при этом остается в растворе в форме Na3[Rh(NO2)6]. После этого с помощью NH4Cl из раствора на холоду выделяют родий; он уходит в виде малорастворимого комплекса (NH4)2Na[Rh(NO2)6]. Однако при этом вместе с родием в осадок переходит и иридий; другие же платиновые металлы – рутений, палладий и остатки платины – остаются в растворе.

Осадок растворяют в разбавленном едком натре и из этого раствора действием аммиака и NH4Cl снова осаждают родий – теперь уже в форме другого комплексного соединения [Rh(NH3)3(NO2)3]. Осадок отделяют и тщательно промывают раствором хлористого аммония.

Полученный садок снова загружают в котел с соляной кислотой и нагревают несколько часов. Происходит реакция:
2[Rh(NH3)3(NO2)3] + 6HCl > 2[Rh(NH3)3Cl3] +3NO2 + 3NO + 3H2O
с образованием нового комплексного соединения родия ярко-желтого цвета. Это триаминтрихлорид родия. Его тщательно промывают водой и только после этого приступают к выделению металлического родия.

Соль загружают в печь и прокаливают несколько часов при 800. 900°C. Комплексное соединение разлагается и образуется порошкообразный продукт смеси родия с его окислами. После охлаждения порошок еще раз тщательно промывают разбавленной царской водкой для удаления оставшегося незначительного количества неблагородных примесей, а затем снова загружают в печь и восстанавливают до металла, прокаливая в атмосфере водорода.

ПРИМЕНЕНИЕ РОДИЯ

Цена родия высока не только потому, что элемент драгоценный, но и потому что отраслей, где он нужен, больше чем самого металла. Однако, применяют его только там, где ему нет более дешевой и распространенной альтернативы.

Львиная доля добываемого родия потребляется автомобильной промышленностью. Отличные каталические свойства металла позволяют производить из его сплавов нейтрализаторы выхлопных газов.

Сплав родия с платиной является очень эффективным катализатором при производстве азотной кислоты путём окисления аммиака воздухом. Именно в этой сфере родию как металлу-катализатору нет аналогов.

Родий в сплавах с иридием и (или) платиной используют при производстве термопар, которые применяются для эффективного измерения высоких температур до 2200 градусов по Цельсию.

Крупный потребитель родия – стекольная промышленность. Из сплава родия с платиной (обычно 7% Rh) делают сосуды для плавления стекломассы и получения тончайших стеклянных и кварцевых нитей. Здесь родий также практически незаменим.

Поверхность родия обладает высокой отражательной способностью (80%) для видимой части спектра. Отражательная способность родия меньше, чем у серебра (95%), но зато его стойкость к действию корродирующих газов и высоких температур намного больше. Родированные поверхности не тускнеют даже в атмосфере вольтовой дуги. Поэтому родием покрывают рефлекторы прожекторов и технические зеркала прецизионных измерительных инструментов самого различного назначения.

Металлический родий используется для производства зеркал подвергающихся сильному нагреву (калению) для мощных лазерных систем (например фтороводородных лазеров), а так же для производства дифракционных решеток к приборам для анализа вещества (спектрометры).

Из драгоценного металла и фильтры жидкокристаллических мониторов. Потребность в них растет с каждым годом. Требуется все больше и больше родия на эту отрасль промышленности.

Родиевые детекторы применяются в реакторах для измерения нейтронного потока.

Существуют драгоценные минералы, кристаллы которых в искусственных условиях растут только на фильтрах из сплава платины и родия.

Родирование

Родий имеет красивый серебристо-белый оттенок, за который он очень ценится в ювелирной отрасли. Его отражательная способность очень велика, металл сверкает и переливается, его блеск великолепен. Поэтому родирование становится все более популярной процедурой в ювелирных мастерских.

Родирование – это нанесение тонкого слоя родия (0,1 – 0, 25 мкм) на поверхность ювелирных изделий. Покрытие улучшает не только внешний вид металлов, придавая поверхности платиновый блеск, но и их химические и механические свойства. Кроме того, родий не тускнеет со временем.

Достоинства родирования:
— блестящий платиновый цвет;
— стойкость изделия к механическим повреждениям, царапинам и т.п.

Недостатки родирования: — нельзя чистить ювелирное украшение с применением абразивов, так как можно повредить покрытие;
— после каждого ремонта изделия, его придется заново покрывать родием.

Родиевое покрытие не вечно, но срок его службы зависит от нескольких факторов, главный из которых — толщина. По опыту пользования, возобновление родиевого слоя на кольцах, серьгах, цепочках требуется раз в пять лет и реже – в зависимости от интенсивности использования изделия. Во многих случаях качественно выполненное родирование украшает металл десятилетиями.

ЦЕНА РОДИЯ НА МИРОВОМ РЫНКЕ

Известно всем, что драгоценные металлы не могут стоить дешево. А так как к этой категории относится и родий, цена за грамм металла, который к тому же является достаточно редким, тоже довольно высока.

Вплоть до ноября 2008 года стоимость родия неумолимо росла, достигнув своей шокирующей критической отметки в 10 100 долларов за тройскую унцию (около 31,5 грамма), после чего рухнула до 900 долларов.

На графике представлена цена родия за тройскую унцию в долларах США за последние 10 лет. Как видим, своего максимума родий достиг в 2008 году. Это и был звездный час родия: цена на него в 10 раз превысила цену на золото. С 2012 года цена драгоценного металла платиновой группы несколько стабилизировалась.

На графике представлена цена родия за тройскую унцию в долларах США с мая 2015 год.

Использование материала страницы допустимо только с письменного разрешения автора с обязательной прямой ссылкой на сайт mir-fin.ru.

Источник

Металл родий в ювелирных изделиях и его влияние на здоровье

Родий представляет собой красивый драгоценный металл с характерным, едва заметным серебристо-голубоватым отливом. Он представляет платиновую группу, куда также входят осмий, палладий, рутений, иридий. По сравнению с этими металлами, родий более твердый и яркий, а добиться его пластичности можно только при нагревании до очень высоких температур. В виде простых соединений входит в состав платиновой и никелевой руды, но не имеет собственных минералов.

Химические свойства

Еще в 20-х годах прошлого столетия Россия осуществляла закупку родия в других странах, а сегодня научились получать посредством переработки ценной платины. Запасов этого металла на территории РФ огромное количество, но вся проблема заключалась в отсутствии достаточных знаний и технологий, которые позволили бы извлекать элемент из самородной платины.

Среди особых химических свойств этого драгоценного металла выделяют следующие:

• возможность растворить родий посредством кипячения в царской водке (смесь определенных пропорций соляной и азотной кислоты);
• способность металла растворяться в серной кислоте и перекиси водорода;
• высокая химическая устойчивость;
• взаимодействие с неметаллами исключительно при температуре, достигающей градусов красного каления;
• окислительные процессы возможны только свыше 600 градусов.

Родий считается одним из наиболее пластичных металлов, которая начинает проявляться при нагревании до 850−900 градусов. В такой среде металл вытягивается в тончайшую проволоку, а после нескольких отжигов с последующей прокаткой можно получить тонкую фольгу.

Одна из особенностей, которая объясняет использования родия в ювелирных изделиях, — способность изменять оттенок. На нагревание до 800 градусов металл никак не реагирует, но если перешагнуть этот едва заметный рубеж, то начинается выделение пленки оксида. Она исчезает снова, когда температура нагрева достигает 1000 градусов. Это объясняет востребованность черного родия — металла, который особенно ценится в дорогих и изысканных украшениях.

По своим светоотражающим свойствам элемент схож с серебром, он на 80% отражает свет. Эту особенность научились использовать в изготовлении зеркал для высокоточного оборудования и прожекторов.

Родий является отличным катализатором, то есть ускорителем большинства химических реакций. Например, измельченный родиевый порошок может легко превратить в уксусную кислоту обычный винный спирт. Зато взаимодействие с кислородом не проявляется никак, а получить оксид можно только посредством длительного нагрева порошковой массы до 1000 градусов.

Использование в ювелирных украшениях

Из родия получаются высококачественные сплавы, он хорошо соединяется с платиной, палладием и даже медью. После этого металлы приобретают уникальные свойства. Родий имеет температуру плавления 1963 градуса, а закипает не менее чем при 3670 градусах.

Особую ценность придают металлу его антикоррозийные качества, что выгодно выделяет его даже на фоне платины. Считается, что изделия с покрытием родия обеззараживают воду, как и серебро, а также уничтожают все болезнетворные бактерии. С другой стороны, ученые утверждают, что металл способен негативно воздействовать на человека, а некоторые соединения родия вредны для здоровья и особо токсичны. Тем не менее это не мешает родию пользоваться популярностью при изготовлении ювелирных украшений.

Процедура родирования применяется чаще всего для изделий из белого золота. Такие украшения высокой пробы могут иметь желтоватый оттенок, который убирается посредством нанесения слоя родиевого покрытия. Не менее часто он используется для обработки серебряных и платиновых изделий. Современные технологии позволяют придать кольцам, серьгам, браслетам не только белый блеск, но и розоватый, и даже золотистый.

Белое золото является одним из сильных аллергенов, так как содержит почти 20% никеля в своем составе. Прямой контакт с кожей может спровоцировать зуд и покраснение кожи, а родированный слой позволяет предотвратить неприятные последствия ношения украшений.

Кроме того, благодаря покрытию изделия становятся более износостойкими и прочными за счет высокой плотности и твердости родия (6 единиц по шкале Мооса). При этом сам металл довольно хрупкий, поэтому не может использоваться как самостоятельная основа для изделий. Это объясняет, почему он не используется в чистом виде в ювелирной отрасли.

Ценителям элегантных украшений понравятся изысканные сочетания родия с камнями, например бриллиантами, цирконием, фианитами. Элемент не только придает блеск изделиям, но и усиливает переливы и мерцание драгоценностей.

Сферы применения

С каждым годом в разных сферах промышленности потребляется огромное количество запасов родия. Он является одним из наиболее востребованных металлов, считается драгоценным, но его использование ограничивается только невозможностью применения более дешевой альтернативы.

Ежегодно тысячи килограммов родия требуются для получения азотной кислоты. Основа из металла является мощным катализатором. Без этого химического элемента не обойтись и в сфере производства лабораторной посуды, емкостей и пробирок. Это объясняется тем, что вещество не взаимодействует практически ни с какими составами, а значит, в колбы можно смело наполнять любыми составами.

Родий востребован и в других сферах жизни:

• позволяет измерять высокие температуры, датчики способы без оплавления зафиксировать 1800 градусов по Цельсию;
• в выхлопных системах автомобилей используется как катализатор;
• применяется при производстве жидкокристаллических мониторов.

В течение года человек добывает и расходует примерно половину тонны родия, а общий запас оценивается геологами в 7−8 тонн. Его стараются заменить, используя другие металлы, особенно в ювелирной отрасли.

Технология родирования

Из-за особенного, приятного серебристо-белого оттенка и удивительной отражательной способности элемент очень востребован ювелирами. Родирование позволяет не только придать блестящий платиновый перелив, но и повысить прочность изделий, их устойчивость к царапинам. Процесс нанесения представляет собой длительную процедуру, требующую предварительной подготовки.

Перед покрытием украшение полируют, пока на поверхности металла не останется каких-либо признаков того, что оно уже было в носке. Следующий этап — обезжиривание и обеззараживание. После этого оно отправляется в гальваническую ванну, где и наносится родиевый слой.

В специальную емкость сначала выливается раствор с положительно заряженными частицами солей металла. При этом сам предмет заряжается отрицательными частицами. Через него подаётся электрический заряд, в результате чего противоположные частицы и притягиваются друг к другу. Само украшение выступает анодом и в момент действия тока полностью покрывается и исчезает под родием. Чем дольше и интенсивнее воздействует заряд, тем толще получается покрытие.

Несколько лет назад основным используемым элементом в этой технологии выступали родиевые соли. Однако ввиду сложности их добычи в наше время они были заменены на сульфат родия, которые производятся специально для создания покрытия на изделиях.

Несмотря на достаточно высокую прочность, нанесённый на украшения слой покрытия может повреждаться во время уборки с использованием абразивов. Поэтому лучше снимать их с себя, чтобы сохранить безупречный внешний вид. Для ухода за такими предметами можно использовать мягкие влажные салфетки. Следует помнить, что процедура родирования — это мера временная, поэтому может возникать необходимость в повторной обработке.

Источник