Родий где содержится. Родий в ювелирных украшениях. Долговечность родиевого покрытия

Приобретая украшения из драгоценных металлов или простую бижутерию, нужно обязательно поинтересоваться у продавца - насколько изделие устойчиво к механическим повреждениям, и как правильно за ним ухаживать. Ведь даже мелкие царапины, потёртости или потемневшие поверхности сильно портят внешний вид серёжек, колец, цепочек.

В настоящее время избежать подобных проблем помогает нанесение на ювелирное изделие родиевого покрытия. Что особенного в этом процессе, зачем драгоценные металлы обрабатывают родием, какой при этом будет конечная стоимость украшения? Ответы на эти вопросы помогут сделать правильный выбор, особенно если речь идёт о дорогостоящем ювелирном изделии.

Родий: основные сведения

В соответствии с информацией из википедии, родий является элементом побочной подгруппы восьмой группы пятого периода периодической системы химических элементов, составленной Д. И. Менделеевым, с атомным номером - 45 . А также там указано, что родий (греч. «роза») - это твёрдый переходной металл серебристо-белого цвета, который относится к благородным из металлоплатиновой группы. В природе встречается очень редко. Собственных минералов не имеет, но в редкой разновидности осмистового иридия - его содержание доходит до 11,3%.

В виде простого соединения содержится в никелевых и платиновых рудах, а также в некоторых золотых песках Южной Америки. Ежегодная добыча родия не превышает 30 тонн.

Основные месторождения находятся на территории:

  • ЮАР (поставки родия на мировой рынок из этой страны составляют 75−80%);
  • Канады;
  • Колумбии;
  • России.

Свойства родия для ювелирного применения

Родий - это самый твёрдый, самый дорогой драгоценный металл с совершенным по красоте холодным блеском . Таковы наиболее известные характеристики уникального природного элемента. До его открытия в 1803 году англичанином Уильямом Гайдом, родий попросту отправляли в отходы после извлечения платины.

Для ювелирного применения особое значение имеют следующие физические свойства родия:

  • температура плавления - 1964 °C (у чистого золота - 1064 °C, серебра - 961 °C);
  • твёрдость - 6 (по шкале Мооса). Серебро и золото имеют показатель твёрдости равный 2,5;
  • блеск - холодный, белого цвета, лучший в сравнении с золотом, но хуже, чем у серебра. Со временем не тускнеет.

Уникальным химическим свойством родия является его стойкость к агрессивным коррозионным средам (кислоты, хлор, сера, фтор). Причём по этому показателю он значительно превосходит платину. Окислительные процессы в металле происходят, когда температура достигает значения, выше 600 °C. При нагревании родий становится пластичным.

Несмотря на то что он обладает высокой устойчивостью к механическим повреждениям и изнашиванию - это хрупкий металл, поэтому его нельзя использовать, как базовый материал для ювелирных изделий.

Ювелирное применение родия

Спрос на родий очень высокий, а отраслей, где он востребован гораздо больше, чем самого драгоценного элемента. В основном редкий металл применяется в тех сферах, где не находят других более дешёвых или способных его заменить вариантов. Например, в промышленном секторе при изготовлении зеркал измерительной техники, термопар датчиков температуры, получении азотной кислоты и многого другого.

В ювелирной отрасли элемент № 45 востребован для производства специальных фильтров , без которых невозможно выращивание в искусственных условиях кристаллов некоторых драгоценных самоцветов.

Кроме того, в настоящее время для придания ювелирным изделиям сияющего блеска, который сохраняется долгие годы, опытные ювелиры наносят на них тонкий слой родия. Украшения прошедшие такую обработку, называют родированными. При этом каждое из них имеет соответствующую маркировку.

Родиевое покрытие ювелирных изделий

Родиевое покрытие - это слой родия толщиной от 0.1 до 25 мкм, нанесённый на кольца, серьги, колье из серебра, золота, платины. Такую обработку можно провести и для более дешёвых сплавов, которые используют в бижутерии. Процедуру покрытия ювелирного изделия проводят гальваническим методом. Нанесение родиевого слоя требует от ювелиров внимания и точного соблюдения требований технологического процесса.

Техника родирования: достоинства и недостатки родированных украшений

Родиевое покрытие применяется с целью предупреждения быстрого износа ювелирного изделия , а также для придания ему платинового блеска и долговечности.

Правильнее всего родировать украшение сразу после его изготовления, так как на поверхности новых изделий ещё нет каких-либо повреждений. Слой родия в этом случае ложится ровно, без изъянов.

Изделие, которое уже носили можно отдать в специализированную ювелирную мастерскую для родирования. Его проводят следующим образом:

  1. Изделие полируют или шлифуют, чтобы получить идеально ровную поверхность для нанесения тончайшего слоя родия.
  2. Затем проводят тщательное промывание и обезжиривание украшения.
  3. Подготовленное изделие помещают в гальваническую ванну со специальным раствором.

Воздействие электрического тока, пропускаемого через раствор, приводит к выделению родия. При этом изделие постепенно покрывается тонким слоем драгоценного металла, толщина которого зависит от длительности процесса и интенсивности разряда тока.

В результате обработки ювелирный материал не потускнеет со временем и не потеряет цвет. Например, золотая цепочка с родиевым покрытием не портится даже при ежедневном ношении, а родированное серебряное колечко дольше сохраняет блеск. К тому же такое изделие обладает гипоаллергенными свойствами. Это особенно важно для людей, склонных к проявлению аллергии на золотые или серебряные украшения.

Недостатками родиевого покрытия можно считать его подверженность влиянию таких объективных факторов, как время и частое ношение ювелирного изделия. То есть, родиевый слой может стереться или потрескаться. В таких случаях понадобится провести повторное родирование, что, конечно, предполагает дополнительные материальные траты. Так, в среднем, цена покрытия родием ювелирного изделия составляет 500−1000 рублей .

Маркировка родиевого покрытия

Наиболее часто слоем родия покрывают украшения из платины, белого золота (585, 750, 375 проб), а также серебра (925 пробы). При этом под белым золотом подразумевается сплав золота с каким-либо металлом белого цвета - серебром, никелем, палладием . Чем выше его проба, тем ярче проявляется желтизна, которую ювелиры облагораживают нанесением слоя родия. После этого ювелирное изделие приобретает наиболее выигрышный цвет и блеск.

В настоящее время родиевому покрытию можно придать разные оттенки - белый, розовый, жёлтый с золотистым отливом, чёрный. Родирование чёрного цвета ювелиры используют для того, чтобы придать изделию слегка состаренный вид. Этот фон является оптимальным для усиления блеска сапфиров и бриллиантов. А также родием принято покрывать места закрепки драгоценных камней.

Иногда на сплавы для бижутерии c основой из латуни наносят родиевое покрытие. Однако, это значительно увеличивает конечную стоимость изделия.

Все ювелирные украшения с родиевым покрытием имеют специальную маркировку:

  • родированное серебряное украшение - rhodium silver jewelry;
  • золото, покрытое чёрным родием - black rhodium gold;
  • белое золото 375 пробы - rhodium plated white gold (9 karat).

Цена ювелирного изделия с родиевым покрытием будет высокой для украшений из дорогих металлов. Стоимость родированного изделия из дешёвых материалов значительно ниже и составляет всего 1500−2000 рублей .

Заключение

Ювелирные украшения с родиевым покрытием намного дольше сохраняют презентабельность внешнего вида и не требуют какого-либо специального ухода. Вполне достаточно протирать такое изделие бархатным лоскутом и соблюдать условия хранения.


По мнению большинства наших современников, профессор Лебединский – это человек, доходчиво спевший о предательских настроениях среди лодочников. Мировая научная общественность знает другого профессора Лебединского – замечательного ученого прошлого века, автора метода получения родия из рудного остатка.

Дело в том, что в природе родий находится в минералах, богатых сразу несколькими платиноидами . Выделение родия, особенно в промышленных масштабах, представляет собой трудноразрешимую проблему.

Уильям Волластон, первооткрыватель родия, достаточно легко синтезировал натриеводородистую соль родия – а после долго калил розово-красный порошок в струе водородного пламени, чтобы получить несколько капель чистого металла.


Профессор В. В. Лебединский противопоставил традиции прокаливания силу холода. Охлаждая сложный раствор солей платиноидов, он добился выпадения в осадок смеси соединений родия и иридия. Сегодня методом Лебединского ежегодно высвобождается из сопутствующих пород около 30-ти тонн чистого родия.

Родий – значит розовый?

«Родон» по-гречески значит «роза». Судя по названию, родий должен быть подобен расцветающему цветку. Однако красные тона присущи лишь соединениям родия; сам же металл неокрашен, а его блеск схож с блеском – хотя и не столь ярок.

Полированный родий отражает около 80% света, падающего на его поверхность – в то время как серебро поглощает лишь 5%, а 95% светового потока – возвращает. Тем не менее, многие технические зеркала покрывают родием, а не серебром. Причина в том, что платиноид тугоплавок и способен работать в условиях чрезвычайно высокой плотности электромагнитного излучения – в том числе и инфракрасного диапазона. Там, где из-за перегрева серебро не выдерживает и суток, родиевое покрытие служит годами.

Львиная доля добываемого родия потребляется автомобильной промышленностью. Отличные каталические свойства металла позволяют производить из его сплавов нейтрализаторы выхлопных газов. Значительная часть родия уходит на изготовление катализаторов для химической индустрии. Сплав родия с платиной вот уже несколько десятилетий является незаменимым инструментом производства азотной кислоты.

Родий нужен везде!

Твердость, прочность и износоустойчивость сплава платины и родия пришлись по вкусу стеклоделам. Через платино-родиевые фильеры тянется оптическое волокно, техническая стеклонить, плоское стекло для мониторов.

Ученые заказывают платино-родиевые емкости для выращивания кристаллов. Дифракционные решетки современных спектрометров также изготавливаются из сплава благородных металлов. Электроника, для которой губительны искровые разряды, использует родий для покрытия особо ответственных контактов. Термопары из родия и иридия служат в высокотемпературных – до 2200°С – термометрах.

Родиевое покрытие предохраняет различные материалы от коррозии.

Ювелирное родирование

Первыми родирование начали применять техники. Ювелирная отрасль долгое время не находила нужным использовать уникальные свойства родия. Однако повышение популярности ювелирного серебра и высокий спрос на белое золото заставило мастеров искать методы предотвращения абразивного износа изделий и повышения эстетического потенциала изделий.

Серебро, помимо прочего, склонно к потускнению, а доступные способы очистки изделий не всегда позволяют сохранить художественную выразительность благородных металлов. Белое золото заметно желтит, что мешает восприятию красоты .


Гальваническое нанесение родиевого покрытия решает проблему. Украшения из родированного серебра выглядят на редкость аристократично. Присущая ювелирному серебру не самой высокой пробы легкая оцвеченность, возникающая из-за введения меди в состав лигатуры, нивелируется родием.

Кроме того, родий, нанесенный на серебро, исключает возможность возникновения окисной пленки на металле. Родированные изделия не нуждаются в чистке, в течение длительного времени сохраняют парадный блеск, прекрасно очищаются мягкими моющими средствами.

Долговечность родиевого покрытия

Родиевое покрытие не вечно, но срок его службы зависит от нескольких факторов. Первый – толщина. Родирование, проводимое исключительно в декоративных целях, может быть связано с нанесением на изделие слоя платиноида толщиной в одну десятитысячную миллиметра! Подобное воздействие применяется для упрочнения верхнего слоя изделия (твердость и прочность родия сравнима с параметрами стали).

Столь тонкий слой родия почти не меняет цвета изделия и поэтому широко применяется при изготовлении ювелирной продукции из цветных – зачастую весьма хрупких – .

Непрозрачный слой родия может достигать толщины в 25 тысячных миллиметра. Именно так родируют изделия, предназначенные для каждодневной носки. Обручальное кольцо, покрытое слоем родия в 25 микрон, сохраняет свои внешние достоинства в течение не менее чем десяти лет!

По опыту пользования, возобновление родиевого слоя на кольцах, серьгах, цепочках требуется раз в пять лет и реже – в зависимости от интенсивности использования изделия. Во многих случаях качественно выполненное родирование украшает металл десятилетиями.

Родий – это не так уж и дорого

Сегодняшняя цена на родий достаточно демократична . Родий дешевле золота примерно в полтора раза – хотя нет никаких гарантий в вечном сохранении такого соотношения. Родирование одного изделия в ювелирной мастерской стоит 15-20 долларов. Необходимость предварительной разборки украшения повышает стоимость процедуры.

Родий имеет холодный блеск белого цвета. Отличается большей устойчивостью к коррозии, чем платина. Родий уступает серебру по способности отражать свет, но зато этот металл со временем не тускнеет.

Родий был открыт в 1803 году английским ученым Уильямом Волластоном. Этот специалист известен нам тем, что именно он первым начал делать маленькие алмазы высокого качества из больших камней с дефектами, а также смог выделить из руды платину.

Цены на родий

Всем прекрасно известно, что драгоценные металлы не могут стоить дешево. А так как к этой категории относится и родий, цена за грамм металла, который к тому же является достаточно редким, тоже довольно высока.

Вплоть до ноября 2008 года стоимость родия неумолимо росла, достигнув своей шокирующей критической отметки в 10 100 долларов за тройскую унцию (около 31,5 грамма) , после чего рухнула до 900 долларов. На 8 апреля 2015 года цена родия составляет 37,13 долларов за грамм, что, согласитесь, совсем не дешево. Почему же тогда его не используют как базовый металл ювелирных изделий?

Причина в хрупкости этого металла. При этом он обладает удивительной устойчивостью к изнашиванию и механическим повреждениям, а по сравнению с платиной он значительно тверже. И ювелиры нашли ему отличное применение, предложив миру родиевое покрытие украшений.

Зачем нужно родиевое покрытие

Слоем родия часто покрывают платину и белое золото. Это придает изделиям яркость и защищает от повреждений. Стоит отметить, что отдельного металла под названием «белое золото» в природе не существует. Белым золотом называют сплав золота с каким-либо металлом белого цвета - палладием, серебром или никелем. Сплав получается с желтоватым оттенком, что как-то не сочетается с названием. И чем выше проба материала, тем желтизна ярче. Поэтому для придания красивого цвета и блеска ювелирных изделий их родируют - производят покрытие родием ювелирных изделий.

Такая процедура сказывается положительно не только на внешнем виде изделия, но и на его долговечности. Родиевое покрытие выполняет защитную функцию, так как этот металл не тускнеет со временем и не теряет своего цвета. Родий менее склонен к образованию царапин, чем то же золото, и изделие с таким покрытием может долго не портиться даже при ежедневной носке. Но не только для белого золота популярна эта процедура - серебро с родиевым покрытием гораздо дольше сохраняет свой блеск, не так быстро чернеет.

Плюсы и минусы родирования

Узнавая все больше об этом дорогом и редком металле, в конце концов, нельзя не задаться вопросом, родий вреден для здоровья или все-таки нет? Спешим успокоить: никакого вреда здоровью родий нанести не может. В том числе и родиевое покрытие на бижутерии или ювелирных изделиях. Более того, тем, кто желает носить изделия из серебра или золота, но склонен к аллергии на эти металлы, придти на выручку может именно родий, ведь этот металл совершенно гипоаллергенен.

К недостаткам родирования следует отнести то, что это временная мера. Даже родий со временем способен стираться, и требуется повторная процедура. Сложно точно определить, как долго продлится эффект. Это зависит, прежде всего, от толщины покрытия и от частоты носки изделия (от контакта с другими изделиями и кожей металл стирается) .

При покупке платиновых, серебряных или золотых украшений обязательно узнавайте, есть ли на них родиевое покрытие. Хотя это может значительно повысить стоимость изделия, все же выгоднее приобретать его уже с защитным слоем, чем потом восстанавливать потускневшее украшение.

Вплоть до 20-х годов прошлого века такой драгоценный металл как родий Россия закупала за рубежом. Родий – металл, который сегодня получают путём переработки платины. Эксперты утверждают, что для получения 1 килограмма родия необходимо переработать несколько тонн платины. Проблема добычи родия в России основывалась на том, что в этой стране, где сконцентрированы немалые запасы платины и, соответственно, родия, совершенно не умели извлекать родий из тех ценных добавок, которые содержатся в самородной платине. Сегодня технологии добычи родия известны и в России. Этот драгоценный металл ценится. Каковы же его основные свойства, сферы применения, стоимость и другие аспекты – все эти вопросы мы постараемся раскрыть в статье.

Свойства и применение

Простое вещество родий представляет собой твёрдый переходный металл, имеющий серебристо-белый цвет. Родий относится к благородным металлам платиновой группы.

Это важно! Среди всех уникальных свойств родия отдельно стоит отметить то, что по стойкости он в большинстве коррозионных сред в значительно степени превосходит платину.

Родий — химический элемент, драгоценный металл с уникальными свойствами

В целом, основными химическими свойствами родия являются:

  • возможность растворения металла при кипячении в царской водке, которая представляет собой смесь двух кислот: азотной и соляной;
  • возможность растворения в перекиси водорода и серной кислоте;
  • этот металл обладает высокой химической устойчивостью;
  • родий взаимодействует с неметаллами только при температуре красного каления;
  • процесс окисления родия происходит при температуре выше 600 градусов по Цельсию.

Родий – уникальный драгоценный металл, сфера применения которого – разнообразна.

Родий часто применяют в катализаторах, в частности, в каталитических фильтрах, которые являются нейтрализаторами выхлопных газов автомобилей.

Сплав родия с его «собратом» платиной является очень эффективным катализатором при производстве азотной кислоты путём окисления аммиака воздухом. Именно в этой сфере родию как металлу-катализатору нет аналогов.

Родий также является конструкционным материалом , который используют при производстве стёкол, зеркал. Здесь также родий «выступает» в паре платиной.

Драгоценный металл родий в сплавах с иридием и (или) платиной используют при производстве термопаров, которые применяются для эффективного измерения высоких температур до 2200 градусов по Цельсию.

В ювелирном деле активно используются гальванические электролиты родирования, при помощи которых опытные ювелиры добиваются исключительной износостойкости и коррозионноустойчивости покрытий своих изделий.

Удивительный слегка холодный блеск драгоценного металла родия в сочетании с различными вставками из драгоценных металлов, в частности, с фианитами и бриллиантами, приобретает исключительный вид.

Также родий в ювелирной отрасли используют в качестве лигатуры при производстве изделий из платины и (или) палладия. Родиевое покрытие ювелирных украшений позволяет добиться исключительной твёрдости изделия, что помогает защитить его от царапин и придать изделию яркий блеск.

Стоимость

Мировые цены на родий находятся в постоянной динамике. Так, например, в 1998 году стоимость 1 тройской унции родия не достигала и 1400 долларов США. Пик роста котировок родия пришёлся на конец 2008-начало 2009 года, после чего цены резко упали до отметки в 1400 долларов США, в пределах которой и происходила их последующая динамика.

Это важно! В 2009 году стоимость 1 тройской унции родия почти достигла отметки в 7000 долларов США.

Если говорить о сфере ювелирных услуг, то стоит отметить, что среди них, безусловно, заслуживает внимание такая услуга как покрытие родием ювелирных изделий из золота и серебра, или, проще говоря, родирование.

Кольцо, покрытое родием

В странах СНГ такую услугу предоставляют отдельные частные ювелирные компании. Стоимость её колеблется в пределах до 1 доллара США за 1 грамм изделия, которое необходимо покрыть родием.

Влияние на здоровье

Родиевое покрытие используется при производстве ювелирных украшений из платины и белого золота, что придаёт последним яркость и создаёт защиту от различного рода повреждений.

Процедура родирования ювелирных украшений положительно сказывается как на внешнем облике ювелирного украшения, так и на его долговечности. Эксперты ювелирной отрасли с уверенностью говорят о том, что родиевое покрытие, кроме всего прочего, выполняет также защитную функцию, которая проявляется в том, что такое покрытие уберегает ювелирное изделие от потускнения и потери цвета.

Драгоценный металл родий, также как и золото, практически не склонен к появлению царапин, в связи с чем ювелирное украшение с родиевым покрытием может долго прослужить его владельцу даже в том случае, если такие ювелирные украшения будут подвергаться ежедневной носке.

Родирование имеет свои преимущества и недостатки.

В целом, ювелирные украшения с родиевым покрытием никакого вреда здоровью нанести не могут. То же можно отметить и относительно бижутерии, покрытой родием. Кроме того, родиевое покрытие может стать своеобразной «палочкой-выручалочкой» для тех людей, которые предпочитают серебряные или золотые ювелирные украшения, но подвержены аллергическим реакциям, которые проявляются при взаимодействии этих драгоценных металлов с кожей.

Это важно! Родий абсолютно гипоаллергенен.

Тем не мене, процедура родирования имеет ряд недостатков:

  1. Родирование – это временная мера, поскольку такое покрытие со временем исчезает, в связи с чем часто требуется проведение повторной процедуры.
  2. Наличие родиевого покрытия на готовом ювелирном изделии может существенно отразиться на стоимости ювелирного изделия.

Родий, в действительности, является уникальным драгоценным металлом. Его применяют и в промышленности, и в ювелирном деле, и в химической отрасли. Неповторимые свойства этого драгоценного металла, которые и обуславливают разнообразие сфер применения родия, существенно влияют на ценовую политику этого драгоценного металла.

Родиевое покрытие ювелирных украшений часто может стать спасением для ценителей ювелирного мастерства.

Родий (лат. Rhodium; обозначается символом Rh) - элемент побочной подгруппы восьмой группы пятого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер - 45. По внешнему виду компактный родий – красивый серебристый металл с голубоватым оттенком.

Родий относится к благородным металлам платиновой группы. По сравнению с другими металлами этой группы он более яркий и твёрдый – пластичным становится только при нагревании.

Название элемента в переводе с древнегреческого означает «роза». Это имя он получил благодаря цвету своих типичных соединений - они красные, как и розы.

Родий очень редкий и рассеянный элемент. Среднее содержание его в земной коре 1 10-7 % по массе. Собственных минералов не имеет. Содержится в никелевых и платиновых рудах в виде простого соединения. Также содержится в изоморфной примеси минералов группы осмистого иридия (до 3,3 %), в медноникелевых рудах. Известна и редчайшая разновидность осмистого иридия – родистый невьянскит. В нем до 11,3% родия. Это самый богатый родием минерал.

Родий был открыт в Англии в 1803 году замечательным ученым своего времени Уильямом Гайдом Волластоном. Изучая самородную южноамериканскую платину, он 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 - родий.

Вплоть до 20-ых годов прошлого столетия Россия закупала родий за рубежом. В стране 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.

В 1918 году в нашей стране открылся Институт по изучению платины и других благородных металлов. В первые же годы в нем были выполнены важные исследования по химии, аффинажу и анализу родия. А в 1925 году 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 и Н. К. Пшеницыну.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РОДИЯ

По внешнему виду компактный родий – красивый серебристый металл с голубоватым оттенком. Он обладает гранецентрированной кубической решеткой, параметр элементарной ячейки а = 0,3803 нм. Плотность при 20°C 12,41 г/см3. Температура плавления 1963 °C, кипения 3727 °C. В отличие от золота и платины родий плохо поддается механической обработке. Поэтому прокатать или протянуть его в проволоку можно лишь при 800...900°C. Проявляет свойства парамагнетика. Отражательная способность поверхности родия 80% для видимой части спектра.

Прочие характеристики:
- теплота плавления - 21,8 кДж/моль;
- теплота испарения - 494 кДж/моль;
- удельная теплоёмкость - 0,244 Дж/(K моль);
- теплопроводность - 150 Вт/(м K).

Родий в природе встречается виде устойчивого изотопа - 103Rh. Наиболее долгоживущие его изотопы с периодами полураспада: 101Rh (3,3 года), 102Rh (207 дней), 102mRh (2,9 года), 99Rh(16,1 дней).

Компактный родий исключительно устойчив к любым химическим воздействиям. Однако если взять сплав родия с цинком или кадмием и растворить его в соляной кислоте, а затем отфильтровать, то получится осадок мелкодисперсного родия, способный взрываться на воздухе.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РОДИЯ

Родий - благородный металл, по химической стойкости в большинстве коррозионных сред превосходит платину. На компактный родий не действуют ни кислоты, ни щелочи. Лишь мелко раздробленный родий медленно растворяется в горячей царской водке или концентрированной серной кислоте. Родий весьма устойчив и к действию галогенов: с хлором, бромом и даже фтором он реагирует лишь после продолжительного нагревания. При этом в зависимости от температуры проведения реакций получаются галогениды различного состава. В частности, с хлором образуются хлориды одно-, двух- и трехвалентного родия RhCl, RhCl2, RhCl3. При высоких температурах родий медленно реагирует с серой, превращаясь в сульфиды RhS, RhS2, Rh2S5.

Мелкоизмельченный родий медленно окисляется только при температуре выше 600°C:
4Rh + 3O2 = 2Rh2O3.
Родий при нагревании на воздухе обладает своеобразным поведением. При температуре с 600 до 800 градусов на его поверхности образуется оксидная пленка - Rh2O3. При повышении температуры с 800 до 1000 градусов оксидная пленка на поверхности родия, снова разлагается до металла.

При нагревании родий медленно взаимодействует с концентрированной серной кислотой:
2Rh + 6KHSO4 = 2K3Rh(SO4)3 + 3H2.

Гидроксид и оксид родия проявляют основные свойства и взаимодействуют с кислотами с образованием комплексов Rh:
Rh2O3 + 12HCl = 2H3RhCl6 + 3H2O;
Rh(OH)3 + 6HCl = H3RhCl6 + 3H2O.

В присутствии хлоридов щелочных металлов, когда есть возможность образовывать комплексы 3–, родий взаимодействует с хлором, например:
2Rh + 6NaCl + Cl2 = 2Na3.

При спекании реагирует с расплавами Na2O2 и BaO2:
2Rh + 3BaO2 = Rh2O3 + 3BaO.

Высшую степень окисления +6 родий проявляет в гексафториде RhF6, который образуется при прямом сжигании родия во фторе. Соединение неустойчиво. В отсутствие паров воды гексафторид окисляет свободный хлор или NO:
2RhF6 + 3Cl2 = 2RhF3 + 6ClF.

Родий легко сплавляется с платиной, палладием, медью и другими металлами.

Соединения родия довольно редко встречаются в повседневной жизни и их воздействие на человеческий организм до конца не изучено. Несмотря на это, они являются высоко токсичными и канцерогенными веществами. Соли родия способны сильно окрашивать человеческую кожу.

Месторождения и добыча родия

Ежегодно в мире добывается менее 30 тонн родия. Главный экспортер этого металла - Южная Африка (приблизительно 80%). Промышленная добыча родия сложна, поскольку металл происходит в рудах, смешанных с другими металлами, такими как палладий, серебро, платина и золото.

Раньше, основные залежи находились в России. На Урале были найдены внушительные запасы самородной платины. Но, теперь, их уже разработали. Сегодня по запасам родия лидирует Мексика. За ней следуют Южная Африка и Колумбия. Есть содержание драгоценного металла в золотых песках США.

Получение родия

Технология выделения родия зависит прежде всего от вида и состава перерабатываемого сырья. Рассмотрим получение родия из самородной платины.

С приисков сырая платина поступает на аффинажный завод, где ее загружают в фарфоровые котлы и обрабатывают царской водкой. Процесс идет при нагревании в течение суток. В результате родий переходит в раствор.

Затем на раствор действуют хлористым аммонием, чтобы осадить и отделить платину. Оставшийся раствор упаривают: образуется осадок, который состоит из нескольких солей. В нем до 6% родия. Этот осадок растворяют в воде и еще раз тем же способом отделяют платину. А раствор, в котором остались родий, рутений и палладий, по мере накопления направляют на очистку и разделение.

Далее нитритом натрия NaNO2 осаждают и отделяют от раствора осадок гидроокисей неблагородных металлов; родий при этом остается в растворе в форме Na3. После этого с помощью NH4Cl из раствора на холоду выделяют родий; он уходит в виде малорастворимого комплекса (NH4)2Na. Однако при этом вместе с родием в осадок переходит и иридий; другие же платиновые металлы – рутений, палладий и остатки платины – остаются в растворе.

Осадок растворяют в разбавленном едком натре и из этого раствора действием аммиака и NH4Cl снова осаждают родий – теперь уже в форме другого комплексного соединения . Осадок отделяют и тщательно промывают раствором хлористого аммония.

Полученный садок снова загружают в котел с соляной кислотой и нагревают несколько часов. Происходит реакция:
2 + 6HCl > 2 +3NO2 + 3NO + 3H2O
с образованием нового комплексного соединения родия ярко-желтого цвета. Это триаминтрихлорид родия. Его тщательно промывают водой и только после этого приступают к выделению металлического родия.

Соль загружают в печь и прокаливают несколько часов при 800...900°C. Комплексное соединение разлагается и образуется порошкообразный продукт смеси родия с его окислами. После охлаждения порошок еще раз тщательно промывают разбавленной царской водкой для удаления оставшегося незначительного количества неблагородных примесей, а затем снова загружают в печь и восстанавливают до металла, прокаливая в атмосфере водорода.

ПРИМЕНЕНИЕ РОДИЯ

Цена родия высока не только потому, что элемент драгоценный, но и потому что отраслей, где он нужен, больше чем самого металла. Однако, применяют его только там, где ему нет более дешевой и распространенной альтернативы.

Львиная доля добываемого родия потребляется автомобильной промышленностью. Отличные каталические свойства металла позволяют производить из его сплавов нейтрализаторы выхлопных газов.

Сплав родия с платиной является очень эффективным катализатором при производстве азотной кислоты путём окисления аммиака воздухом. Именно в этой сфере родию как металлу-катализатору нет аналогов.

Родий в сплавах с иридием и (или) платиной используют при производстве термопар, которые применяются для эффективного измерения высоких температур до 2200 градусов по Цельсию.

Крупный потребитель родия – стекольная промышленность. Из сплава родия с платиной (обычно 7% Rh) делают сосуды для плавления стекломассы и получения тончайших стеклянных и кварцевых нитей. Здесь родий также практически незаменим.

Поверхность родия обладает высокой отражательной способностью (80%) для видимой части спектра. Отражательная способность родия меньше, чем у серебра (95%), но зато его стойкость к действию корродирующих газов и высоких температур намного больше. Родированные поверхности не тускнеют даже в атмосфере вольтовой дуги. Поэтому родием покрывают рефлекторы прожекторов и технические зеркала прецизионных измерительных инструментов самого различного назначения.

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).

Из драгоценного металла и фильтры жидкокристаллических мониторов. Потребность в них растет с каждым годом. Требуется все больше и больше родия на эту отрасль промышленности.

Родиевые детекторы применяются в реакторах для измерения нейтронного потока.

Существуют драгоценные минералы, кристаллы которых в искусственных условиях растут только на фильтрах из сплава платины и родия.

Родирование

Родий имеет красивый серебристо-белый оттенок, за который он очень ценится в ювелирной отрасли. Его отражательная способность очень велика, металл сверкает и переливается, его блеск великолепен. Поэтому родирование становится все более популярной процедурой в ювелирных мастерских.

Родирование – это нанесение тонкого слоя родия (0,1 – 0, 25 мкм) на поверхность ювелирных изделий. Покрытие улучшает не только внешний вид металлов, придавая поверхности платиновый блеск, но и их химические и механические свойства. Кроме того, родий не тускнеет со временем.

Достоинства родирования:
- блестящий платиновый цвет;
- стойкость изделия к механическим повреждениям, царапинам и т.п.

Недостатки родирования: - нельзя чистить ювелирное украшение с применением абразивов, так как можно повредить покрытие;
- после каждого ремонта изделия, его придется заново покрывать родием.

Родиевое покрытие не вечно, но срок его службы зависит от нескольких факторов, главный из которых - толщина. По опыту пользования, возобновление родиевого слоя на кольцах, серьгах, цепочках требуется раз в пять лет и реже – в зависимости от интенсивности использования изделия. Во многих случаях качественно выполненное родирование украшает металл десятилетиями.

ЦЕНА РОДИЯ НА МИРОВОМ РЫНКЕ

Известно всем, что драгоценные металлы не могут стоить дешево. А так как к этой категории относится и родий, цена за грамм металла, который к тому же является достаточно редким, тоже довольно высока.

Вплоть до ноября 2008 года стоимость родия неумолимо росла, достигнув своей шокирующей критической отметки в 10 100 долларов за тройскую унцию (около 31,5 грамма), после чего рухнула до 900 долларов.


На графике представлена цена родия за тройскую унцию в долларах США за последние 10 лет. Как видим, своего максимума родий достиг в 2008 году. Это и был звездный час родия: цена на него в 10 раз превысила цену на золото. С 2012 года цена драгоценного металла платиновой группы несколько стабилизировалась.



На графике представлена цена родия за тройскую унцию в долларах США с мая 2015 год.