Apa itu rhodium dan di mana digunakan?

Rhodium adalah logam mulia yang langka dan dikenal oleh pecinta perhiasan. Pelapisan Rhodium mencegah munculnya goresan dan lecet pada barang-barang berharga, berkontribusi pada pelestarian penampilan aslinya untuk waktu yang lama.

Rhodium adalah unsur kimia N45 dari tabel periodik Mendeleev, milik logam mulia dari kelompok platinum. Unsur ini ditemukan oleh orang Inggris William Hyde Wollaston pada tahun 1803 saat bekerja dengan larutan platinum. Di dalamnya, ahli kimia menemukan zat bubuk merah muda cerah yang disebut rhodium, yang berarti "mawar" dalam bahasa Yunani.

Rhodium adalah salah satu logam paling langka dan paling mahal, yang disebabkan oleh kerumitan isolasinya dari platinum pada skala industri. Di alam, ia hadir dalam mineral yang mencakup beberapa platinoida sekaligus. Para ahli mencatat bahwa untuk mendapatkan 1 kg logam ini, diperlukan beberapa ton platinum asli. Wollaston mengisolasi rhodium sebagai berikut: setelah mensintesis garam natrium hidroksida dari rhodium, ia mengapur bubuk merah muda-merah di atas api hidrogen untuk waktu yang lama, sebagai akibatnya ia hanya memperoleh beberapa tetes logam murni.

Kemudian, melalui upaya Profesor Lebedinsky, metode baru untuk mengisolasi rhodium ditemukan. - paparan larutan garam platinoid dengan dingin. Sebagai hasil pendinginan, endapan terbentuk dalam larutan, diwakili oleh senyawa rhodium dan iridium. Metode ini telah menyebar luas di industri kimia dan masih digunakan sampai sekarang. Hingga saat ini, dengan bantuan teknik Lebedinsky, sekitar 30 ton logam murni dilepaskan setiap tahun.

Adapun penampilan rhodium, warna merah-merah muda adalah karakteristik hanya untuk senyawanya, sedangkan logam itu sendiri terlihat seperti perak, meskipun lebih rendah daripadanya dalam kecerahan kilaunya. Jadi, jumlah cahaya yang dipantulkan oleh logam ini adalah 80%, sedangkan untuk perak angka ini adalah 95%. Meskipun demikian, dalam pembuatan cermin teknis, rhodium sering digunakan sebagai pengganti perak. Hal ini disebabkan oleh refraktori platinoid dan kemampuannya untuk beroperasi pada kepadatan radiasi elektromagnetik yang meningkat, termasuk jangkauan inframerah. Dengan kata lain, pelapisan rhodium dapat bertahan selama bertahun-tahun, sedangkan pelapisan perak dalam kondisi serupa tidak akan bertahan bahkan sehari.

Karakterisasi logam tidak akan lengkap tanpa menyebutkan nilainya. Harga rhodium murni bervariasi terus-menerus dan tergantung pada produksi tahunan. Jadi, pada Agustus 2016, satu troy ounce rhodium (31.1034768 g) berharga sekitar 700 dolar, tetapi pada tahun-tahun berikutnya harganya meningkat tajam. Pada awal tahun 2020, satu ons batang rhodium berharga $9.000.Biaya tinggi dijelaskan oleh fakta bahwa logam tidak memiliki mineral sendiri dan terkandung dalam bijih platinum, nikel dan tembaga asli, serta dalam pasir emas sebagai pendamping.

Rhodium adalah logam keras, mulia, keperakan yang melampaui leluhurnya, platinum, dalam ketahanan kimia di banyak lingkungan korosif. Rumus elektronik atomnya adalah sebagai berikut: Rh - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 6 4d 8 5s 1. Logam ini larut dengan baik selama perebusan dalam aqua regia (campuran HCl dan HNO3), dalam konsentrat H2SO4 (bila dipanaskan) dan dalam hidrogen peroksida. Titik lebur adalah 1964°C, titik didih 3697°C, massa jenis logam pada 20°C adalah 12,41 g/cm3. Rhodium termasuk dalam kelompok logam tanah jarang, dalam keadaan padat memiliki warna keperakan dengan warna dingin.

Rhodium stabil secara kimia, akibatnya bereaksi sangat buruk dengan non-logam - hanya setelah mencapai suhu panas-merah. Oksidasi tertunda dari logam hanya mungkin dalam keadaan hancur dan hanya pada 1000 °C.

Kualitas penting dari logam adalah kemampuannya untuk mengubah warna, yang sangat berharga dalam perhiasan. Jadi, ketika dikalsinasi pada suhu 800 ° C, rhodium ditutupi dengan lapisan oksida, yang menghilang ketika suhu naik hingga 1000 ° C.Yang sangat dihargai adalah rhodium hitam, yang sangat diperlukan dalam pembuatan perhiasan dengan konfigurasi paling indah. Sifat lain dari logam adalah kemampuannya untuk bertindak sebagai katalis untuk sebagian besar reaksi kimia. Jadi, dengan bantuan bubuk rhodium yang dihancurkan, alkohol anggur biasa dapat diubah menjadi asam asetat.

Produksi dunia tahunan rhodium adalah 30 ton.Volume produksi kecil seperti itu disebabkan oleh rendahnya kandungan elemen di bagian dalam bumi dan tidak adanya mineralnya sendiri. Deposit logam utama terletak di Republik Afrika Selatan, yang memasok 75-80% rhodium ke pasar umum. Deposito yang kurang kaya terletak di Kanada, Kolombia, dan Rusia - di negara-negara dengan konsentrasi rata-rata platinum asli di pedalaman bumi.

Selain pemurnian, cara yang menjanjikan untuk mengekstrak logam adalah isolasi isotop stabil dari plutonium, uranium dan thorium, yang banyak digunakan dalam energi nuklir. Mendapatkan rhodium dengan cara ini dapat memecahkan masalah permintaan yang tinggi dan volume yang tidak mencukupi dari logam yang ditambang di lapangan. Dengan mempertimbangkan industri nuklir yang berkembang dan kandungan rhodium yang tinggi dalam bahan bakar nuklir (hingga 400 g/t), masalah kekurangan rhodium dapat diselesaikan, dan industri tenaga nuklir akan menjadi pemasok utama logam ini ke pasar dunia. .

Ruang lingkup rhodium cukup luas. Logam ini diminati di banyak bidang industri dan pemrosesan kimia, di mana ia digunakan sebagai katalis, bahan baku struktural, dan bahan perhiasan.

Dalam kapasitas ini, logam digunakan dalam reaksi kimia, yang paling umum adalah produksi asam asetat dari metil alkohol.Ini juga digunakan dalam pembuatan filter-penetral yang dirancang untuk bekerja dengan gas buang otomotif. Dan paduan rhodium-platinum dianggap sebagai katalis yang paling efektif dalam produksi HNO3 dengan oksidasi amonia dengan udara, dan belum ada alternatif untuk rhodium yang ditemukan dalam produksi ini.

Rhodium sangat diperlukan dalam pembuatan perangkat kristal cair kaca, untuk produksi yang mereka ambil paduannya dengan platinum. Dalam hal ini, konsumsi logam terus tumbuh sebanding dengan pertumbuhan produksi gadget modern. Rhodium secara aktif digunakan dalam pembuatan cermin teknis, lampu sorot, dan permukaan reflektif lainnya yang akan digunakan dalam kondisi ekstrem dan sistem laser.

Mustahil untuk tidak menyebutkan cawan lebur platinum-rhodium yang digunakan untuk menumbuhkan permata dan kristal dengan sifat elektro-optik di laboratorium.. Dalam kombinasi dengan iridium atau platinum, logam ini sering digunakan untuk membuat termokopel yang diperlukan untuk mengukur suhu ekstrem (di atas 2200 °C). Tidak mungkin untuk tidak memperhatikan peran logam dalam proses pembuatan tabung reaksi laboratorium dan termos yang digunakan untuk eksperimen kimia. Karena fakta bahwa rhodium tidak berinteraksi dengan hampir semua zat, komposisi apa pun dapat dituangkan ke dalam piring tersebut.

Rhodium banyak digunakan dalam pembuatan perhiasan, melakukan dua fungsi sekaligus - pelindung dan dekoratif. Sebagai contoh, perak dilapisi dengan lapisan rhodium tipis memperoleh kilau yang dalam, tidak menjadi gelap dan tidak teroksidasi di udara, dan emas berlapis rhodium, karena kekerasan logam yang tinggi (6 unit pada skala Mohs), menjadi lebih tahan lama dan tahan aus. Selain itu, logam diperlukan untuk menghasilkan emas putih, yang sangat populer di kalangan pecinta perhiasan, dan oksidanya terlibat dalam penciptaan emas hitam, tren avant-garde dalam mode logam mulia.

Dingin, tetapi pada saat yang sama bersinar rhodium yang dalam dan mempesona dikombinasikan sempurna dengan zirkonia kubik, zirkonium, berlian, dan sisipan logam mulia. Selain itu, logam ini sering digunakan sebagai pengikat dalam pembuatan perhiasan platinum dan paladium. Produk berlapis Rhodium tidak perlu dibersihkan secara teratur dan mempertahankan kilau aslinya untuk waktu yang lama.

Selain fungsi dekoratif, rhodium secara signifikan mengurangi alergenisitas emas putih, yang menyebabkan kemerahan dan gatal ketika kontak terus-menerus dengan kulit. Lapisan logam ini mencegah konsekuensi yang tidak menyenangkan dari memakai perhiasan, yang sangat berharga bagi orang yang menderita penyakit kulit. Namun, seiring dengan sejumlah besar keuntungan, pelapisan rhodium masih memiliki kelemahan: pelapisan rhodium membutuhkan pembaruan berkala, dan kehadirannya secara signifikan meningkatkan harga perhiasan.

Selain bidang aplikasi yang dipertimbangkan, rhodium digunakan dalam pembuatan koin. Jadi, pada tahun 2009, koin rhodium murni pertama dikeluarkan di US Mint, yang tidak digunakan sebagai alat pembayaran, tetapi berfungsi sebagai objek investasi. Namun, beberapa saat kemudian (pada tahun 2014), Bank Nasional Rwanda mengeluarkan koin rhodium pertama dengan nilai nominal 10 franc Rwanda, yang mulai digunakan sebagai alat pembayaran.

Di masa Soviet, ada pendapat bahwa banyak komponen radio terbuat dari rhodium murni. Namun, ini jauh dari kasus, dan logam hanya digunakan untuk menutupi kontak konektor. Itu tidak cocok untuk pembuatan bagian itu sendiri, karena cukup rapuh dan sangat rapuh. Tetapi sebagai pelapis, itu sangat diperlukan, karena ketahanannya yang baik terhadap korosi dan koefisien pantulan sinar elektromagnetik yang tinggi. Kontak berlapis Rhodium (reed relay) tipe RES-55 (A) dalam seri RS 4569601, RS 4569602, RS 4569603, RS 4569604 dan RS 4569605.

Video berikut akan memberi tahu Anda apa itu rhodium emas.