Родий

Родий(Rh)
Атомный номер 45
Внешний вид серебристо-белый
твёрдый металл
Свойства атома
Атомная масса
(молярная масса)
102.9055 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома 134 пм
Энергия ионизации
(первый электрон)
719.5(7.46) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация [Kr] 4d8 5s1
Химические свойства
Ковалентный радиус 125 пм
Радиус иона (+3e)68 пм
Электроотрицательность
(по Полингу)
2.28
Электродный потенциал 0
Степени окисления 5, 4, 3, 2, 1, 0
Термодинамические свойства
Плотность 12.41 г/см³
Удельная теплоёмкость 0.244 Дж/(K·моль)
Теплопроводность 150 Вт/(м·K)
Температура плавления 2239 K
Теплота плавления 21.8 кДж/моль
Температура кипения 4000 K
Теплота испарения 494 кДж/моль
Молярный объём 8.3 см³/моль
Кристаллическая решётка
Структура решётки кубическая
гранецентрированая
Период решётки 3.800 Å
Отношение c/a n/a
Температура Дебая n/a K

Родийхимический элемент с атомным номером 45 в периодической системе, обозначается символом Rh (лат. Rhodium), белого цвета. Твёрдый переходный металл, благородный металл.

Содержание

История

Открыт в Англии в 1803 Уильямом Гайдом Волластоном. Изучая самородную южноамериканскую платину, Волластон 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. По окраске раствора и нарекли новый элемент: ροδοεις – значит «розовый».

Содержание родия в самородной платине составляло доли процента, поэтому долгое время родий был практически недоступен.

В 1819-1824 на Урале были открыты богатейшие россыпи самородной или, как ее еще называют, «сырой» платины. Анализ этой платины, произведенный обер-бергмейстером Архиповым и обер-бергпробирером Яковлевым, указал на присутствие в ней родия. Уже в 1828 на Урале добыли неслыханное по тем временам количество самородной платины – более полутора тонн. Для переработки ее перевозили в Петербург, где из нее извлекали относительно чистую платину.

Родий же и другие драгоценные металлы платиновой группы в то время шли в отходы.

В начале 40-х годов, заинтересовавшись уральской платиной, профессор Казанского университета К.К. Клаус обнаружил в отходах «не малое количество иридия, родия, осмия, несколько палладия», а вслед за тем открыл новый платиновый металл рутений.

Как свидетельствуют документы, к 1843 на Монетном дворе в Петербурге скопилось около полутора тонн отходов платинового производства. Но использовать их не умели и потому продали за границу практически за бесценок. А после прекращения переработки сырой платины в России (это случилось в 1867) всю добываемую на Урале самородную платину даже без пошлины стали вывозить за границу.

Цена металла определялась лишь содержанием платины, а металлы, еще более редкие и ценные – родий, иридий и осмий, – при этом не учитывались и фактически вывозились бесплатно.

Вплоть до Октябрьской революции Россия, где добывали почти всю платину мира (90-95% мировой добычи), не очищала самородный металл и вынуждена была за огромные суммы приобретать в Европе родий и другие платиноиды, извлеченные из русской уральской платины. В старой России 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.

После Октябрьской революции Советское правительство сразу же приняло решительные меры для создания отечественной промышленности благородных металлов, «нашего исконного естественного богатства», как писал о них профессор Л.А. Чугаев.

Прежде всего необходимо было разработать научные основы производства платиновых металлов, а значит, хорошо изучить их физико-химические свойства. Вот почему уже в мае 1918 был создан и начал работать Институт по изучению платины и других благородных металлов, вошедший в 1934 в Институт общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова АН СССР.

В первые же годы в институте были выполнены важные исследования по химии, аффинажу и анализу родия. А в 1925 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, Н. К. Пшеницыну.

Происхождение названия

От греч. ροδονроза, типичные соединения родия (3) имеют глубокий темно-красный цвет.

Получение

Родий получают, как побочный продукт при переработке платинового сырья, прежде всего - самородной и рассыпной платины.

Физические свойства

Химические свойства

Родий - благородный металл, по химической стойкости в большинстве коррозионных сред превосходит платину.

Металлический родий растворяется в царской водке при кипячении, а также электрохимически, анодно - в смести перекиси водорода и серной кислоты.

Простые соли

Сульфат родия образует 2 модификации:

Комплексные соединения родия

Для родия, как и для других переходных элементов характерно образование комплексов и двойных солей.

Аналитическая химия родия

Применение

Катализаторы

  • Родий применяется в катализаторах, в том числе в каталитических фильтрах-нейтрализаторах выхлопных газов автомобилей
  • Сплав родия с платиной очень эффективный катализатор для производства азотной кислоты окислением аммиака воздухом и до сих пор его применению нет альтернативной замены.

Конструкционный материал

  • при производстве стекла (сплав платина-родий - фильеры для стеклонитей, для жидкокристаллических экранов). В связи с ростом производства жидкокристаллических устройств потребление родия быстро растёт (в 2005 в производстве стекла было использовано 1,55 тонны родия, в 2003 - 0,81 тонны).
  • 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).
  • Тигли из платино-родиевых сплавов используются в лабораторных исследованиях и для выращивания некоторых драгоценных камней и элетрооптических кристаллов.

Термопары

  • Термопары платина-родий и др., в качестве очень эффективного и долговечного измерения высоких (до 2200 С) температур нашли широкое применение сплавы родия с иридием (например ИР 40\60).

Материал контактных пар

Благодаря высокой стойкости к электроэрозии родий и его сплавы применяются в качестве материала для контактов (герконы, разъёмы, скользящие контакты).

Ювелирное дело

Используются гальванические электролиты родирования для получения износостойких и коррозионноустойвивых покрытий.

Цены

В феврале 2006 цены на родий достигли рекордного значения $3500 долл. за унцию. В связи с очень высокими ценами на чистый родий и при значительном спросе и малом объеме добываемого родия, встает актуальная задача для решения острого дефицита родия, выделение его стабильного изотопа из осколков деления ядерного топлива(урана, плутония, тория) где он накапливается в значительных количествах(до 130-180гр\тонну осколков), и учитывая развитую атомную энергетику в крупнейших индустриальных странах, объем добычи реакторного родия в несколько раз превысит его добычу из руд. Кроме того необходимы исследования также и по вопросу режимов работы реакторов при которых количество родия в процентном отношении к массе осколков будет выше и таким образом атомная промышленность может стать основным поставщиком родия на мировой рынок.

Биологическая роль

Ссылки


Периодическая система элементов
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba * Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra ** Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
* La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
** Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home