Родий — химический элемент платиновой группы¶
Родий (Rh, лат. Rhodium) — химический элемент 9-й группы периодической таблицы Менделеева, относится к платиновым металлам. Атомный номер 44, атомная масса 102,9055. В природе существует в виде единственного стабильного изотопа — родий-103. Металл серебристо-белого цвета, один из самых редких и дорогих элементов земной коры.
¶Открытие и происхождение названия
Родий открыт в 1803 году английским химиком ирландского происхождения Уильямом Хайдом Волластоном одновременно с палладием. Волластон выделил новый металл из образцов платины, привезённых из Южной Америки. Название «родий» происходит от греческого слова «rhodon» — роза, поскольку соли элемента дают розовое окрашивание в растворах.
¶Физические и химические свойства
Родий — твёрдый, тугоплавкий металл с температурой плавления 1964 °C и кипения 3695 °C. Плотность составляет 12,41 г/см³. По твёрдости он превосходит платину, при этом обладает хорошей пластичностью и обрабатываемостью.
Химически родий относительно инертен: в обычных условиях он не реагирует с кислородом и водой, устойчив к действию разбавленных кислот. При нагревании на воздухе образует оксид родия(III) Rh₂O₃. Растворяется в горячей серной кислоте и в расплавах щелочных сульфатов. Известны степени окисления +1, +2, +3 и +5, наиболее устойчива +3.
¶Месторождения и добыча
Родий крайне редок: его концентрация в земной коре оценивается примерно в 0,001 ppm. Основные месторождения платиновых металлов, где родий встречается как попутный компонент, сосредоточены в Южной Африке (провинция Лимпопо), России (Норильск, Талнах) и Зимбабве. Добыча родия ведётся практически исключительно как побочный продукт переработки платиновых руд и при производстве никеля.
Мировое годовое добыча родия оценивается в несколько десятков тонн. Основные производители — ЮАР, Россия (Норильский никель), Канада.
¶Применение
Основные сферы использования родия:
- Автомобильные катализаторы — до 80 % мирового потребления. Родий в составе трёхкомпонентных каталитических нейтрализаторов восстанавливает оксиды азота до азота.
- Стеклопромышленность — производство оптического стекла, волоконной оптики, стекловолокна.
- Химическая промышленность — катализаторы в синтезе уксусной кислоты (процесс Монсанто и Cativa).
- Ювелирное дело — покрытие изделий из белого золота для придания белого цвета и защиты от потускнения.
- Электроника — контакты, зеркальные покрытия высокой отражательной способности.
¶Рынок и цена
Родий относится к числу самых дорогих металлов. В 2021 году его цена на мировом рынке достигала рекордных значений — свыше 29 000 долларов за унцию, что было обусловлено ужесточением экологических норм по выбросам и дефицитом предложения. Затем цена существенно снизилась. Ценообразование на родий непрозрачно: сделки заключаются напрямую между поставщиками и промышленными потребителями, биржевых торгов нет.
¶Роль России
Россия входит в число крупнейших мировых производителей родия. Основной производитель — «Норильский никель» (группа «Норникель»), перерабатывающий медно-никелевые руды Талнахско-Норильского района. По различным оценкам, на долю России приходится около 10–15 % мировой добычи родия. Экспорт родия из России регулируется государством как стратегическим сырьём.
¶Интересные факты
- Родий в 100 раз редче золота.
- В организме человека родий не обнаружен и не играет биологической роли.
- Сплав родия с платиной (5 % Rh) применяется для изготовления эталонных весов и термопар высокой точности.
- Родий используется в детекторах нейтронов благодаря высокому сечению захвата нейтронов изотопом родий-103.
¶Источники
- Периодическая таблица химических элементов Д. И. Менделеева
- «Справочник химика» (под ред. Б. П. Никольского)
- Патрин В. И. «Платиновые металлы»
- USGS Mineral Commodity Summaries — Platinum-Group Metals