Контрольная работа: Методы извлечения и очистки родия
Родий содержится в платиновых рудах, в некоторых золотых песках Южной Америки. До 43 % родия содержится в мексиканском золоте. Также содержится в изоморфной примеси минералов группы осмистого иридия (до 3,3 %), в медноникелевых рудах. Редкая разновидность осмистого иридия — родиевый невьянскит — самый богатый родием минерал.
Физические свойства
Родиевая фольга и проволока
Родий — твёрдый металл, серебристо-серого цвета. Имеет высокий коэффициент отражения электромагнитных лучей видимой части спектра, поэтому широко используется для изготовления «поверхностных» зеркал.
Изотопы родия
Природный родий состоит из изотопа 103 Rh. Наиболее долгоживущие изотопы
| Изотоп | Период полураспада |
| 101 Rh | 3,3 года |
| 102 Rh | 207 дней |
| 102m Rh | 2,9 года |
| 99 Rh | 16,1 дней |
Химические свойства
Родий — благородный металл, по химической стойкости в большинстве коррозионных сред превосходит платину.
Металлический родий растворяется в царской водке при кипячении, а также электрохимически, анодно — в смеси перекиси водорода и серной кислоты.
Родий характеризуется высокой химической устойчивостью. С неметаллами он взаимодействует только при температуре красного каления. Мелко измельчённый родий медленно окисляется только при температуре выше 600 °C:
4Rh + 3O2 = 2Rh2 O3 .
При нагревании родий медленно взаимодействует с концентрированной серной кислотой, раствором гипохлорита натрия и бромоводорода. При спекании реагирует с расплавами гидросульфата калия KHSO4 , пероксида натрия Na2 O2 и пероксида бария BaO2 :
2Rh + 6KHSO4 = 2K3 Rh(SO4 )3 + 3H2 ↑,
2Rh + 3BaO2 = Rh2 O3 + 3BaO.
В присутствии хлоридов щелочных металлов, когда есть возможность образовывать комплексы [RhX3 ]3− , родий взаимодействует с хлором, например:
2Rh + 6NaCl + Cl2 = 2Na3 [RhCl6 ].
При действии на водные растворы солей и комплексов родия (III) щелочами образуется осадок гидроксида родия Rh(OH)3 :
Na3 [RhCl6 ] + 3NaOH = Rh(OH)3 ↓ + 6NaCl.
Гидроксид и оксид родия (III) проявляют основные свойства и взаимодействуют с кислотами с образованием комплексов Rh (III):
Rh2 O3 + 12HCl = 2H3 RhCl6 + 3H2 O,
Rh(OH)3 + 6HCl = H3 RhCl6 + 3H2 O.
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 оксид азота (II) NO:
2RhF6 + 3Cl2 = 2RhF3 + 6ClF.
В низших степенях окисления +1 и +2 родий образует комплексные соединения.
Применение
Катализаторы
· Родий применяется в катализаторах, в том числе в каталитических фильтрах-нейтрализаторах выхлопных газов автомобилей
· Сплав родия с платиной очень эффективный катализатор для производства азотной кислоты окислением аммиака воздухом и до сих пор его применению нет альтернативной замены.
Конструкционный материал
· при производстве стекла (сплав платина-родий — фильеры для стеклонитей, для жидкокристаллических экранов). В связи с ростом производства жидкокристаллических устройств потребление родия быстро растёт (в 2005 в производстве стекла было использовано 1,55 тонны родия, в 2003 — 0,81 тонны).
· Металлический родий используется для производства зеркал подвергающихся сильному нагреву (калению) для мощных лазерных систем (например фтороводородных лазеров), а также для производства дифракционных решеток к приборам для анализа вещества (спектрометры).
· Тигли из платино-родиевых сплавов используются в лабораторных исследованиях и для выращивания некоторых драгоценных камней и электрооптических кристаллов.
Термопары
· Термопары платина-родий и др., в качестве очень эффективного и долговечного измерения высоких (до 2200 °C) температур нашли широкое применение сплавы родия с иридием (например ИР 40\60).
Материал контактных пар
Благодаря высокой стойкости к электроэрозии родий и его сплавы применяются в качестве материала для контактов (герконы, разъёмы, скользящие контакты).
Ювелирное дело
Используются гальванические электролиты родирования (преимущественно сульфатные, сульфаматные и фосфатные) для получения износостойких и коррозионноустойчивых покрытий.