Rodij: najskupliji metal u automobilu

U periodičnoj tablici Dmitrija Ivanoviča Mendelejeva postoji element koji ujedno je i juvelirno blago, i kritično važan industrijski materijal. Njegov broj 45, a ime — rodij. On je više puta skupliji od zlata i platine, iznimno rijedak i ima jedinstvene katalitičke osobine koje pomažu činiti zrak u gradovima čistijim. Danas rodij je jedan od najzahtjevanih metala na svijetu, a njegova važnost nastavlja 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 kemijskih spojeva — klorida rodija. Otkrivač elementa, engleski kemičar William Wollaston, je bio očarao ljepotom tog nijansu i odlučio je učvrstiti u naziv metala tu nježnu vezu s cvijetom.

Zašto rodij ima redni broj 45?

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

Historija otkrića: još jedan metal iz platinske rude

Historija otkrića rodija slična je detektivskoj priči iz 19. stoljeća. Godine 1803. engleski liječnik i kemičar-samouk William Wollaston, koji je već zaslužio otkrićem 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 osobinama.

Wollaston je kroz složene kemijske reakcije (rastvaranje u carinskoj vodi, ispadanje) izdvojio novo tvari i, vrativši ga, dobio pršak metaličkog rodija. Godine 1804. je službeno objavio otkriće novog metala u izvješću Kraljevskom društvu. Prvobitno je Wollaston dobio samo nekoliko grama rodija, ostavivši se za dulji vremenski jedinim proizvođačem.

Uničaj rodija: sjaj i otpornost

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

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

Katalizator. Glavno primjene rodija osnovano je na njegovoj jedinstvenoj sposobnosti ubrzavati kemijske reakcije. On je posebno efikasan u neutralizaciji oksida azota, što ga čini neizmjerno važnim 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 poputni komponent platinskih i nikelovih rud. Glavna iskopavanja rodija nalaze se u Južnoafričkoj Republici, Rusiji (na Kolskom poluotoku i u Norilskom regionu), Kanadi i Zimbabveu. Srednja cijena na rodij — od 500 do 700 tisuća dolara po kilogramu, što ga čini jednim od najskuplijih metala na svijetu.

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.

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

Staklana 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 obojaju ga. Rodijevno pokrivenje na svjetiljcima i ogledalima se odlikuje izuzetnom jasnoćom i trajnošću.

Juvelirstvo. Rodijanje — proces pokrivanja juvelirska djela iz bijelog zlata ili srebra tankim slojem rodija. To daje ukrasima nevjerojatni sjaj, zaštita ih od cijevi i sprečava njihovo potamnjenje. Otprilike 5-10% rodija se koristi u juvelirstvu.

Elektronika. Rodij se koristi za pokrivanje električnih kontakata i razmjena 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 automobili može se smanjiti uloga rodija kao komponenta katalizatora DVS. Neki proizvođači traže načine zamjene rodija na jeftiniji metale, poput paladija. Međutim, rastući ekološki zahtjevi u razvijajućim zemljama podržavaju zahtjev. Intenzivno se razvijaju tehnologije ponovne obrade rodija iz iskorisćenih katalizatora. Rodij nastavlja ostati neizmjerno važan u staklanoj i kemijskoj industriji.