تعرف على الروديوم.. معدن نادر من مجموعة البلاتين والاغلى في العالم
تعرف على الروديوم.. معدن نادر من مجموعة البلاتين والاغلى في العالم الروديوم أغلى مادة في العالم ويبلغ سعره 13000 دولاراً للأونصة الواحدة و هو معدن نادر من مجموعة البلاتين (PGM) وهو مستقر كيميائيًا في درجات حرارة عالية ومقاوم للتآكل ويستخدم بشكل أساسي في إنتاج المحولات الحفازة للسيارات الحديثة .
الخصائص
الرمز الذري: Rh
العدد الذري: 45
فئة العنصر: معدن انتقالي
الكثافة: 12.41 جم / سم مكعب
نقطة الانصهار: 3567 درجة فهرنهايت (1964 درجة مئوية)
نقطة الغليان: 6683 درجة فهرنهايت (3695 درجة مئوية)
صلابة محمد: 6.0
الصفات :
الروديوم معدن صلب فضي اللون ومستقر للغاية وله نقطة انصهار عالية, معدن الروديوم مقاوم للتآكل ، وباعتباره يتبع لمجموعة البلاتين ، فإنه يشترك في الخصائص التحفيزية الاستثنائية للمجموعة.
يتميز المعدن بانعكاس عالٍ ، وهو صلب ومتين ، وله مقاومة كهربائية منخفضة بالإضافة إلى مقاومة تلامس منخفضة ومستقرة.
تاريخ الروديوم
في عام 1803 ، تمكن ويليام هايدي ويليستون من عزل البلاديوم عن جزيئات البلاتين الأخرى ، وبالتالي في عام 1804 ، عزل الروديوم من نواتج التفاعل.
يعد خام البلاتين المذاب (خليط من أحماض النيتريك والهيدروكلوريك) قبل إضافة كلوريد الأمونيوم والحديد للحصول على البلاديوم.
ثم وجد أنه يمكن استخلاص الروديوم من أملاح الكلوريد المتبقية.
قام والستون بتطبيق نظرية اكوا الكيميائية ثم عملية اختزال بغاز الهيدروجين للحصول على معدن الروديوم.
وأظهر المعدن المتبقي لونًا ورديًا وسمي على اسم الكلمة اليونانية “rodon” ، والتي تعني “الوردة”.
الإنتاج
يتم استخراج الروديوم كمنتج ثانوي لتعدين البلاتين والنيكل و نظرًا لندرتها والعملية المعقدة والمكلفة اللازمة لعزل المعدن ، هناك عدد قليل جدًا من أجسام خام طبيعية توفر مصادر اقتصادية للروديوم.
مثل معظم البلاتين يتركز إنتاج الروديوم حول مجمع بوشفيلد في جنوب إفريقيا و تمثل البلاد أكثر من 80 في المائة من إنتاج الروديوم في العالم ، بينما تشمل المصادر الأخرى حوض سودبيري في كندا ومجمع نوريلسك في روسيا.
تم العثور على البلاتين في معادن مختلفة ، بما في ذلك دونيت ، والكروميت ، والنوريت.
تتمثل الخطوة الأولى في استخراج الروديوم من الخام خلال ترسيب المعادن الثمينة مثل الذهب والفضة والبلاديوم والبلاتين.
و يتم معالجة الخام المتبقي بثنائي كبريتات الصوديوم NaHSO 4 ويتم صهره ، مما ينتج عنه كبريتات الروديوم (III) ، Rh 2 (SO 4 ) 3.
ثم يتم ترسيب هيدروكسيد الروديوم باستخدام هيدروكسيد الصوديوم ، بينما يضاف حمض الهيدروكلوريك لإنتاج H 3 RhCl 6 .
و يعالج هذا المركب بكلوريد الأمونيوم ونتريت الصوديوم لتكوين راسب من الروديوم.
يذوب الراسب في حمض الهيدروكلوريك ، ويسخن المحلول حتى يتم حرق الملوثات المتبقية ، تاركًا وراءه معدن الروديوم النقي.
وفقًا لـشركة Impala Platinum ، يقتصر الإنتاج العالمي من الروديوم على حوالي مليون أونصة سنويًا (أو ما يقرب من 28 طنًا ) سنويًا ، بينما تم إنتاج 207 طنًا متريًا من البلاديوم في عام 2011.
يستخرج حوالي ربع إنتاج الروديوم من مصادر ثانوية ، بشكل أساسي يستخدم في المحولات الحفازة المعاد تدويرها ، بينما يتم استخراج الباقي من الخام. ومن كبار منتجي الروديوم أنجلو بلاتينيوم ونوريلسك نيكل وإمبالا بلاتينيوم.
الاستخدامات
وفقًا للمسح الجيولوجي الأمريكي ، شكلت المحولات المحفزة الذاتية 77 بالمائة من إجمالي الطلب على الروديوم في عام 2010.
و تستخدم المحولات الحفازة ثلاثية الاتجاهات لمحركات السيارات البنزين الروديوم لتحفيز اختزال أكسيد النيتروجين إلى نيتروجين.
يستخدم قطاع الكيماويات ما يقرب من 5 في المائة إلى 7 في المائة من استهلاك الروديوم العالمي.
و تُستخدم محفزات الروديوم والبلاتين والروديوم في إنتاج أوكسو كحول وكذلك لإنتاج أكسيد النيتريك ، وهو مادة خام للأسمدة والمتفجرات وحمض النيتريك.
يمثل إنتاج الزجاج نسبة 3 إلى 6 في المائة أخرى من استهلاك الروديوم كل عام. بسبب نقاط انصهارها العالية ، يمكن خلط قوتها ومقاومتها للتآكل والروديوم والبلاتين لتشكيل أوعية تحمل الزجاج المصهور وتشكله و من المهم أيضًا أن السبائك المحتوية على الروديوم لا تتفاعل مع الزجاج أو تؤكسده في درجات الحرارة العالية و تشمل استخدامات الروديوم الأخرى في إنتاج الزجاج ما يلي:
لتشكيل البطانات ، والتي تستخدم لإنتاج الألياف الزجاجية عن طريق سحب الزجاج المنصهر من خلال الثقوب .
في إنتاج شاشات الكريستال السائل (LCD) بسبب ارتفاع درجات الحرارة المطلوبة لإذابة المواد الخام ونوعية الزجاج المطلوبة.
في إنتاج زجاج الشاشة لأنبوب أشعة الكاثود (CRT).
استخدامات أخرى للروديوم:
- الزجاج المستخدم في انارة مصابيح السيارة
- كنهاية للمرايا
- في الأجهزة البصرية
- في التوصيلات الكهربائية
- في السبائك لمحركات الطائرات التوربينية وشمعات الإشعال
- في المفاعلات النووية ككاشف لمستويات تدفق النيوترونات
- في المزدوجات الحرارية
- استشهد بهذه المادة
المصدر : موقع نبض العرب – مال وأعمال
