Rodij: najskupliji metal u automobilu

U periodičnoj tabeli Dmitrija Ivanoviča Mendelejeva postoji element koji ujedno je i zlatno blago, i kritično važan industrijski materijal. Broj 45, a ime — rodij. On je mnogo skupliji od zlata i platine, iznimno rijedak i ima unikatan katalitički sastojak koji pomaže činiti zrak u gradovima čistijim. Danas rodij je jedan od najzahtjevanih metala na svetu, a njegova važnost nastavuje rasti.

Zašto je element dobio ime «rodij»?

Ime rodij dolazi od grčkog riječi ῥόδον (rodon), što znači «ruža». Ime elementa je dobio zbog karakterističnog ružičasto-crvenog boje jednog od njegovih prvih hemijskih spojeva — klorida rodija. Otkrivač elementa, engleski hemičar William Wollaston, je bila očarana ljepotom tog nijansaa i odlučio je zabilježiti u imenu metala tu nježnu vezu s cvijetom.

Zašto rodij ima redni broj 45?

Redni broj 45 znači da u jezgru atoma rodija sadrži 45 protona. U periodičnoj tabeli on se nalazi u devetoj grupi (po modernoj klasifikaciji — 9) ili VIIIB grupi u starejoj klasifikaciji, u petom periodu. Rodij ulazi u triadu «rodij—palladij—srebro» i pripada tako nazvanoj laki grupi platinskih metala.

Historija otkrića: još jedan metal iz platinske rude

Historija otkrića rodija slična je detektivskoj priči iz XIX stoljeća. Godine 1803. engleski liječnik i hemičar-samoučak William Wollaston, već poznat po otkriću paladija, nastavio je proučavati sirovu platinu koju su donosili iz Južne Amerike. On je primjetio da nakon izdvajanja paladija u rastvoru ostaje tamno-crveno tvari s izuzetnim svojstvima.

Wollaston je putem složenih hemijskih reakcija (rastvorljivost u kraljevoj vodi, precipitacija) izdvojio novo tvari i, vrativši ga u stanje, dobio prah metaličkog rodija. Godine 1804. je službeno najavio otkriće novog metala u izvješću Kraljevskom društvu. Prvobitno je Wollaston dobio samo nekoliko grama rodija, ostavivši ga za dulji vremenski period jedinim proizvođačem.

Unikativnost rodija: sjaj i otpornost

Vanjski izgled. Rodij je srebrno-bijeli sjajni metal s jakim plavim nijansom. On ima visoku reflektivnu sposobnost.

Kimski inertnost. To je jedan od najkoroziono-tvrđih metala. On ne oksidira na zraku čak i pri zagrijavanju do 600°C i ne rastvara se u kiselinama, uključujući kraljevsku vodu. Rodij je teško topljiv (temperatura topljenja 1963°C) i ima visoku mehaničku čvrstoću.

Katalizator. Glavno primjene rodija osnovano na njegovoj unikatanoj sposobnosti ubrzavati hemijske reakcije. On posebno učinkovit u neutralizaciji oksida azota, što ga čini neizostavljivim u automobilskim katalizatorima.

Gdje se može naći rodij

Rodij je jedan od naj rijetkih elemenata zemljine kore. njegovo sadržaj u zemljinoj kori procjenjuje se na 0,0000001%. On se ne javlja u obliku samostalnih minerala, nego se iskorištava kao slijedni komponent platinskih i nikelovih rud. Glavna iskopna mjesta rodija su u Južnoafričkoj Republici, Rusiji (na Kolskom poluotoku i u Norilskom okrugu), Kanadi i Zimbabveu. Proizvoljna cijena na rodij je od 500 do 700 tisuća dolara po kilogramu, što ga čini jednim od najskuplijih metala na svetu.

Primjena rodija u industriji

Automobilski katalizatori. Otprilike 80% iskopanog rodija se upotrebljava ovdje. U trokomponentnim katalitičkim neutralizatorima rodij igra ključnu ulogu: on pretvara toksične okside azota (NOx) u sigurni azot i kisik.

Kimski industrija. Rodij se koristi kao katalizator u reakciji karbonilacije metanola za proizvodnju aceta. On također se koristi za proizvodnju azotne kiseline i pri hidrogenaciji organskih spojeva.

Staklarska industrija i optika. Platinorodijevi spojevi se koriste za izradu posuda za kuhanje visokokvalitetskog optičkog stakla i staklovine, jer su otporni na toplo staklo i ne boje ga. Rodijevi pokrivi na projektorima i zrcalima imaju izuzetnu jasnost i trajnost.

Odjevanje. Rodijiranje — proces pokrivanja odjevnih predmeta iz bijelog zlata ili srebra tankim slojem rodija. To daje ukrasima nevjerojatnu svjetlost, zaštićava ih od grube i sprečava njihovo zamućenje. Otprilike 5-10% rodija se koristi u odjevanju.

Elektronika. Rodij se koristi za pokrivanje električnih kontakata i razmaka u preciznoj mjernoj opremi, jer je otporan na koroziju i formiranje oksidnih omota. Debljina pokrivenja obično iznosi 0,5–1 mikron.

Budućnost rodija: rastući zahtjev i traženje alternativi

Budućnost rodija je direktno povezana s globalnim ekološkim standardima. S prebacivanjem na električne automobile može se smanjiti uloga rodija kao komponenta katalizatora DVS. Neke proizvođače traže načine zamjene rodija na jeftiniji metale, poput paladija. Međutim, rastući ekološki zahtjevi u razvijajućim zemljama podržavaju zahtjev. Intenzivno se razvijaju tehnologije ponovne izrade rodija iz iskorишtenih katalizatora. Rodij nastavlja biti neizostavljiv u staklarskoj i kimskoj industriji.