ما هو الروديوم واين يستخدم؟

الروديوم معدن ثمين نادر ومعروف لدى عشاق المجوهرات. يمنع الطلاء المطلي بالروديوم الخدوش والجروح على العناصر الثمينة ، مما يساهم في الحفاظ على المظهر الأصلي لفترة طويلة.

الروديوم عنصر كيميائي N45 من الجدول الدوري ، والذي ينتمي إلى المعادن النبيلة لمجموعة البلاتين. تم اكتشاف العنصر من قبل الإنجليزي ويليام هايد ولاستون في عام 1803 أثناء العمل بمحلول بلاتيني. في ذلك ، اكتشف الكيميائي مادة مسحوقية زهرية زاهية تسمى الروديوم ، والتي تعني "الورد" باللغة اليونانية.

يعتبر الروديوم من أندر وأغلى المعادن والذي يرجع إلى تعقيد فصله عن البلاتين على نطاق صناعي. في الطبيعة ، يوجد في المعادن التي تشمل العديد من البلاتينويد في تكوينها في وقت واحد. يلاحظ الخبراء أنه للحصول على 1 كجم من هذا المعدن ، يلزم الحصول على عدة أطنان من البلاتين الأصلي. عزل ولاستون الروديوم بالطريقة التالية: بعد تخليق ملح هيدروجين الصوديوم بالروديوم ، قام بتكليس مسحوق وردي-أحمر فوق لهب هيدروجين لفترة طويلة ، ونتيجة لذلك لم يتلق سوى بضع قطرات من المعدن النقي.

في وقت لاحق ، من خلال جهود البروفيسور ليبيدينسكي ، تم اكتشاف طريقة جديدة لفصل الروديوم. - التعرض لمحلول الأملاح البلاتينية بالبرودة. نتيجة للتبريد ، تم تكوين راسب في المحلول ، ممثلة بمركبات الروديوم والإيريديوم. أصبحت هذه الطريقة منتشرة في الصناعة الكيميائية ولا تزال مستخدمة حتى اليوم. اليوم ، باستخدام تقنية Lebedinsky ، يتم إطلاق حوالي 30 طنًا من المعدن النقي سنويًا.

أما بالنسبة لمظهر الروديوم ، فالظلال الحمراء والوردية مميزة فقط لمركباته ، في حين أن المعدن نفسه يشبه الفضة ، على الرغم من أنه أقل شأنا منه في السطوع. وبالتالي، كمية الضوء المنعكس عن هذا المعدن 80٪ ، أما بالنسبة للفضة فإن هذا الرقم 95٪... على الرغم من ذلك ، غالبًا ما يستخدم الروديوم في صناعة المرايا التقنية بدلاً من الفضة. ويرجع ذلك إلى حرمان بلاتينويد وقدرته على العمل بكثافة متزايدة من الإشعاع الكهرومغناطيسي ، بما في ذلك نطاق الأشعة تحت الحمراء. بمعنى آخر ، يمكن أن يستمر طلاء الروديوم لسنوات عديدة ، في حين أن طلاء الفضة في ظل ظروف مماثلة لن يستمر حتى يوم واحد.

سيكون توصيف المعدن غير مكتمل دون ذكر تكلفته. يختلف سعر الروديوم النقي باستمرار ويعتمد على حجم الإنتاج السنوي. وهكذا ، اعتبارًا من أغسطس 2016 ، بلغت تكلفة أوقية الروديوم (31.1034768 جم) حوالي 700 دولار ، ولكن في السنوات اللاحقة ارتفع السعر بشكل حاد. في أوائل عام 2020 ، كان سعر أونصة واحدة من شريط الروديوم 9000 دولار. تفسر التكلفة المرتفعة من خلال حقيقة أن المعدن لا يحتوي على معادن خاصة به وهو موجود في خامات البلاتين والنيكل والنحاس الأصلية ، وكذلك في الرمال الحاملة للذهب كرفيق.

الروديوم معدن فضي نبيل صلب يتفوق على البلاتين "سلفه" في المقاومة الكيميائية في العديد من البيئات المسببة للتآكل. الصيغة الإلكترونية لذرتها هي كما يلي: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. يذوب المعدن جيدًا أثناء الغليان في أكوا ريجيا (خليط من حمض الهيدروكلوريك و HNO3) ، في مركز H2SO4 (عند تسخينه) وفي بيروكسيد الهيدروجين. نقطة الانصهار هي 1964 درجة مئوية ، نقطة الغليان 3697 درجة مئوية ، كثافة المعدن عند 20 درجة مئوية هي 12.41 جم / سم 3. ينتمي الروديوم إلى مجموعة المعادن الأرضية النادرة ، وفي الحالة الصلبة يكون له لون فضي مع مسحة باردة.

الروديوم مستقر كيميائيًا ، ونتيجة لذلك يتفاعل بشكل سيئ للغاية مع اللافلزات - فقط عند بلوغ درجة الحرارة الحمراء. التأكسد المتأخر للمعدن ممكن فقط في حالة التكسير وفقط عند 1000 درجة مئوية.

إحدى الصفات المهمة للمعدن هي قدرته على تغيير لونه ، وهو أمر ذو قيمة خاصة في المجوهرات. لذلك ، عند تكليسها عند درجة حرارة 800 درجة مئوية ، يتم تغطية الروديوم بفيلم أكسيد يختفي عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 1000 درجة مئوية. يحظى الروديوم الأسود بتقدير خاص ، وهو أمر لا غنى عنه في صناعة المجوهرات ذات التكوينات الأكثر روعة. خاصية أخرى للمعدن هي قدرته على العمل كمحفز لمعظم التفاعلات الكيميائية. لذلك ، بمساعدة مسحوق الروديوم المسحوق ، يمكن تحويل كحول النبيذ العادي إلى حمض أسيتيك.

يبلغ الإنتاج العالمي السنوي من الروديوم 30 طنًا ، وتعزى هذه الكميات الصغيرة من الإنتاج إلى المحتوى المنخفض للعنصر في باطن الأرض وغياب المعادن الخاصة به. توجد الرواسب الرئيسية للمعدن في جنوب إفريقيا ، والتي توفر 75-80 ٪ من الروديوم للسوق العام. توجد رواسب أقل ثراءً في كندا وكولومبيا وروسيا - في البلدان التي بها متوسط ​​تركيز البلاتين الأصلي في باطن الأرض.

بالإضافة إلى التكرير ، يعتبر فصل نظيره المستقر عن البلوتونيوم واليورانيوم والثوريوم ، والتي تستخدم على نطاق واسع في الطاقة النووية ، طريقة واعدة لاستخراج المعادن.يمكن أن يؤدي الحصول على الروديوم بهذه الطريقة إلى حل مشكلة ارتفاع الطلب وعدم كفاية أحجام المعادن المستخرجة في الرواسب. مع الأخذ في الاعتبار الصناعة النووية المتطورة والمحتوى العالي من الروديوم في الوقود النووي (حتى 400 جرام / طن) ، يمكن حل مشكلة نقص الروديوم ، وستصبح الطاقة النووية المورد الرئيسي لهذا المعدن للأسواق العالمية.

مجال تطبيق الروديوم واسع جدًا. هناك طلب على المعدن في العديد من مجالات الصناعة الكيميائية والمعالجة ، حيث يتم استخدامه كمحفز ومواد خام هيكلية ومواد مجوهرات.

وبهذه الصفة ، يتم استخدام المعدن في التفاعلات الكيميائية ، وأكثرها شيوعًا هو إنتاج حمض الأسيتيك من كحول الميثيل. يتم استخدامه أيضًا لإنشاء مرشحات معادلة مصممة للعمل مع غازات العادم من السيارات. وتعتبر سبائك الروديوم والبلاتين أكثر المحفزات فاعلية في إنتاج HNO3 عن طريق أكسدة الأمونيا باستخدام الهواء ، ولم يتم حتى الآن العثور على بديل للروديوم في هذا الإنتاج.

لا غنى عن الروديوم في صناعة الزجاج لأجهزة الكريستال السائل ، حيث يتم إنتاج سبائكه مع البلاتين. في هذا الصدد ، يتزايد استهلاك المعدن بشكل مطرد بما يتناسب مع النمو في إنتاج الأدوات الحديثة. يستخدم الروديوم بنشاط في تصنيع المرايا التقنية وأجهزة العرض والأسطح العاكسة الأخرى التي سيتم استخدامها في الظروف القاسية وفي تركيبات الليزر.

من المستحيل عدم ذكر البوتقات البلاتينية والروديوم المستخدمة في زراعة الأحجار الكريمة والبلورات ذات الخصائص الكهروضوئية في ظروف المختبر.... بالاشتراك مع الإيريديوم أو البلاتين ، غالبًا ما يستخدم المعدن لتصنيع المزدوجات الحرارية اللازمة لقياس درجات الحرارة القصوى (أكثر من 2200 درجة مئوية). وتجدر الإشارة إلى دور المعدن في عملية تصنيع أنابيب الاختبار المعملية والدوارق المستخدمة في التجارب الكيميائية. نظرًا لحقيقة أن الروديوم لا يتفاعل عمليًا مع أي مادة ، يمكن سكب أي تركيبة في هذه الأطباق.

يستخدم الروديوم على نطاق واسع في صناعة المجوهرات ، حيث يؤدي وظيفتين في وقت واحد - الحماية والتزيين. على سبيل المثال، الفضة المطلية بطبقة رقيقة من الروديوم يكتسب لمعانًا عميقًا ولا يغمق أو يتأكسد في الهواء ، والذهب المطلي بالروديوم بسبب الصلابة العالية للمعدن (6 وحدات من مدرسة موس) يصبح أكثر متانة ومقاومة للتآكل. بالإضافة إلى ذلك ، هناك حاجة إلى المعدن للحصول على الذهب الأبيض ، والذي يحظى بشعبية كبيرة بين عشاق المجوهرات ، وتشارك أكاسيده في إنشاء الذهب الأسود - وهو الاتجاه الرائد في أزياء المعادن الثمينة.

بارد ، ولكن في الوقت نفسه ، يتماشى لمعان الروديوم العميق والرائع بشكل جيد مع الزركونيا المكعبة والزركونيا والماس والمعادن الثمينة. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يستخدم المعدن كأداة ربط في صناعة مجوهرات البلاتين والبلاديوم. لا تتطلب المنتجات المطلية بالروديوم تنظيفًا منتظمًا وتحتفظ بلمعانها الأصلي لفترة طويلة.

بالإضافة إلى وظيفته الزخرفية ، فإن طلاء الروديوم يقلل بشكل كبير من حساسية الذهب الأبيض ، والذي يسبب الاحمرار والحكة عند ملامسته للجلد. طبقة من هذا المعدن تمنع العواقب غير السارة لارتداء المجوهرات ، والتي تعتبر ذات قيمة خاصة للأشخاص الذين يعانون من أمراض الجلد. ومع ذلك ، إلى جانب عدد كبير من المزايا ، لا يزال طلاء الروديوم له عيوبه: يتطلب طلاء الروديوم تجديدًا دوريًا ، كما أن وجوده يزيد بشكل كبير من سعر المجوهرات.

بالإضافة إلى مجالات التطبيق التي تمت مناقشتها ، يستخدم الروديوم في صناعة العملات المعدنية. لذلك ، في عام 2009 ، تم إصدار العملات المعدنية الأولى من الروديوم الخالص في دار سك العملة الأمريكية ، والتي لم تُستخدم كوسيلة للدفع ، ولكنها كانت بمثابة استثمار. ومع ذلك ، بعد ذلك بقليل (في عام 2014) ، أصدر البنك الوطني لرواندا أول عملة معدنية من الروديوم بفئة 10 فرنكات رواندية ، والتي بدأ استخدامها كوسيلة للدفع.

في العهد السوفياتي ، كان يعتقد أن العديد من مكونات الراديو مصنوعة من الروديوم النقي. ومع ذلك ، كان هذا بعيدًا عن العلبة ، وتم استخدام المعدن فقط لتغطية نقاط التلامس الخاصة بالموصلات. لتصنيع الأجزاء نفسها ، لم تكن مناسبة ، لأنها كانت هشة للغاية وهشة للغاية. ولكن كطلاء ، كان لا يمكن الاستغناء عنه ، نظرًا لمقاومته الجيدة للتآكل وانعكاسية عالية للأشعة الكهرومغناطيسية. جهات الاتصال المطلية بالروديوم (مرحلات القصب) من النوع RES-55 (A) في سلسلة RS 4569601 و RS 4569602 و RS 4569603 و RS 4569604 و RS 4569605.

سيخبرك الفيديو التالي ما هو طلاء الذهب بالروديوم.