• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Rhodium:Jordens sällsynta och dyraste ädelmetall
    Även om rodium sällan ses som smycken i sin rena, solida form, gjordes denna ring som ett bröllopsband av solid, olegerat rodium. Paul Kiesow/Wikimedia Commons (CC By SA 4.0)

    På julafton 1800 köpte den engelska vetenskapsmannen William Hyde Wollaston en bit nästan ren platinamalm, i hemlighet inköpt och smugglad från den spanska kolonin Nueva Granada (Colombia, idag) för £795 ($1 051,99 år 1800 — värd $23,206,23 idag). P>

    Han hade höga förhoppningar och trodde att han kunde skapa en ny kemisk process som skulle göra den fasta malmen till en formbar platina. Provet hade sina egna hemligheter - en ny, sällsynt metall som tidigare var okänd för vetenskapen.

    Idag är det den mest värdefulla ädelmetallen på planeten:rhodium , ett kemiskt grundämne med symbolen Rh och atomnummer 45.

    Innehåll
    1. Rhodium Metal:An Unexpected Discovery
    2. Vad är rhodium?
    3. Rhodium är vanligtvis inte skadligt (såvida du inte är juvelerare)
    4. Rhodium håller vår luftrenare och smycken ljusare
    5. Det är inte den lättaste metallen att arbeta med

    Rhodium Metal:An Unexpected Discovery

    Med sin bit smugglad platinamalm gjorde Wollaston på några år vad tidigare forskare inte kunde:han uppnådde en kemisk process som isolerade platina och gjorde den formbar.

    När vetenskapsmannen löste upp platinamalmen i sitt trädgårdslaboratorium på bakgården producerade han både en löslig och olöslig rest. Efter att ha fällt ut den lösliga lösningen märkte han att rödaktiga salter fanns kvar.

    Röda salter är inte typiska för platina, och Wollaston misstänkte att något annat fanns i provet. 1803 och 1804 meddelade Wollaston att han med provet av platinamalm upptäckte två andra ädelmetaller. Den ena kallade han palladium och den andra för rodium.

    William Hyde Wollaston (1766-1828) var en pionjär inom pulvermetallurgin som upptäckte rodium och palladium . SSPL/Getty Images

    Vad är Rhodium?

    Rhodium är en ultraglänsande, korrosionsbeständig metall som hade blivit användbar i många industrier, inklusive bil-, smyckes-, kemi- och elbranschen. Enligt Shaun Peterson, Gemological Institute of America (GIA) handledare för konstforskning och utveckling av smyckenstillverkning, är det bristen på rodium och användningen som gör det så värdefullt.

    "Dess sällsynthet och den stora globala efterfrågan på grund av användningen inom biltillverkning gör att rodiumpriset stiger avsevärt", säger Peterson. Nya regler för renare utsläpp inom bilindustrin, särskilt i Kina och Europa, är mest sannolikt att skylla på de ökade priserna på rodium.

    Idag är priset på rodium 14 000 dollar per uns. Jämför det med platina för 959 USD/ounce, palladium för 1 866 USD/ounce eller guld för 1 783 USD/ounce.

    Rhodium finns aldrig i sin renaste form. Snarare samlas det nästan alltid som en liten biprodukt av platina-, koppar- och nickelraffinering.

    Om du vill leta efter rodium är det bättre att ta ett flyg till Sydafrika, den största producenten av rodium genom landets massiva platinabrytning. Du kan också hitta den i flodsand i Nord- och Sydamerika, eller i koppar-nickelsulfidmalmer i Ontario, Kanada.

    En ros (metall) med något annat namn

    Wollaston kallade en av de nya metallerna rhodium – med rötter i det grekiska ordet för ros, "rhodon " — på grund av de rödaktiga salterna som hade lösts upp i aqua regia. (Aqua regia är en gul-orange, rykande vätska, så kallad av alkemister eftersom den kan lösa upp ädelmetallerna guld och platina.)

    "Rhodium är en del av platinametallgruppen, som anses vara en av ädelmetallerna", säger Peterson.

    Andra platinametaller

    Det finns sex platinagruppmetaller (PGM):

    • rhodium
    • platina
    • palladium (upptäckt av Wollaston bara ett år innan hans upptäckt av rodium)
    • rutenium
    • iridium
    • osmium.

    De har liknande egenskaper och finns oftast tillsammans i naturen. Liksom guld och silver är de också ädla metaller. "Några av de nyckelegenskaper som ädla metaller delar är lockelse, bearbetbarhet, hållbarhet och sällsynthet", konstaterar Peterson.

    Rhodium är vanligtvis inte skadligt (såvida du inte är juvelerare)

    Det kemiska grundämnet rodium efter bearbetning som ett pulver, som en pressad cylinder och som en omsmält pellet . Wikimedia Commons

    Människor har brutit rodium som en biprodukt av platina sedan 1930-talet, efter att stora sediment av platinamalm hittats i Transvaal i Sydafrika. Sedan dess har det aldrig funnits konkreta bevis på skada på människor, särskilt eftersom det är mycket osannolikt att en människa kommer i direkt kontakt med en betydande mängd rodium.

    Tester på växter tyder på att rodium är den minst giftiga medlemmen av PGM, men eftersom det finns så låg naturligt förekommande rodiumtillgång har inga tester gjorts på människor.

    Men när det andas in kan rodium vara farligt, säger Peterson, särskilt vid smyckestillverkning. "Under [rhodium] pläteringsprocessen finns det ångor som kan vara skadliga. På grund av denna hälsorisk finns det säkerhetsmetoder som används vid plätering av smycken för att undvika inandning."

    Rhodium håller vår luftrenare och smycken ljusare

    Vad har ni, bilar, smycken och tuggummi gemensamt? Det visar sig, lite rodium.

    Av tillgängligt rodium används 80 procent i katalysatorer i bilar för att rena avgasutsläppen. Rhodium är enastående när det gäller att bryta ner dikväveoxidmolekyler – aka, NOx-utsläpp – den brunaktiga, giftiga gasen som avges av fossilbränsledrivna bilar, lastbilar, båtar, kraftverk och turbiner, bland många andra brottslingar.

    Även om effekterna av NOx-utsläpp orsakar irreparabel skada på våra kroppar och ozon, skulle det vara mycket värre utan rodium.

    Rodium är också en viktig katalysator för att göra salpetersyra, ättiksyra eller väte reaktioner, såväl som en katalysator för att göra mentol - den mintiga smaken i tuggummi. Eftersom det är motståndskraftigt mot korrosion och lätt leder elektrisk ström, används rodium som beläggning för optiska fibrer och optiska speglar, strålkastarreflektorer och elektriska material.

    Människor är mest benägna att direkt stöta på rodium i glänsande, glänsande smycken. "Juvelerare söker rodium för att använda i smyckestillverkningsprocessen eftersom det är ljust, silvervitt till färgen och mycket hårt, vilket kan hjälpa till att göra smyckena mer rep- och korrosionsbeständiga", säger Peterson. "Det är också allergivänligt vilket kan hjälpa dem som kan vara allergiska mot vissa metallegeringar av smycken."

    Rhodium innehåller inga spår av nickel, så även de mest känsliga smyckesbärare kan vara säkra på att deras handled är säker med ett rodiumpläterat armband.

    Det är inte den lättaste metallen att arbeta med

    Rodium är extremt hårt och har en mycket hög smältpunkt vid 3 565 grader F, eller 1 963 grader C. På grund av dess högre smältpunkt är det svårare för juvelerare att manipulera än andra metaller.

    "Rhodium i sig är för svårt för allmänt smycketillverkning", säger Peterson. "Den vanligaste användningen av rodium är som plätering över andra metallegeringar, antingen för att skydda mot allergier eller för att förbättra färgen på smycket."

    Dess lyster, glans och hållbarhet är de absoluta fördelarna med denna sällsynta metall, men eftersom den är så svår att arbeta med är dess plätering tunn och slits av snabbt.

    "Nackdelen," säger Peterson, "är att rodiumplätering bara är ett tunt lager beläggningssmycken. Detta betyder att rodiumet med tiden kommer att minska på grund av slitage." Smyckestillverkare föredrar att använda rodium på smycken som upplever mindre gnidning och slitage, som örhängen eller halsband, och de rekommenderar att de byts ut vartannat till vartannat år.

    Eftersom du behöver så lite rodium för att plåta ett smycke är det relativt prisvärt. Du kan hitta rodiumpläterade smycken på nätet var som helst från 300-5 000 USD, men prisskillnaden har mer att göra med designern, basmetallen och införandet av ädelstenar än själva rodiumet.

    Tack vare Wollastons upptäckt av rodium för mer än 200 år sedan kan vi bära och driva vår planets mest dyrbara och dyrbara metall.

    Den här artikeln har uppdaterats i samband med AI-teknik, sedan faktagranskad och redigerad av en HowStuffWorks-redaktör.

    Nu är det intressant

    I de olösliga materialen som fanns kvar efter att ha löst upp platinamalmen upptäckte Wollastons mindre kända partner, Smithson Tennant, ytterligare två PGM:osmium och iridium.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com