화학 원소인 로듐의 원자 번호는 45이고 기호는 문자 Rh입니다. 단단하고 은백색이며 부식에 강한 비교적 희귀한 전이 금속입니다. 백금족 원소이며 귀금속입니다. 그것은 자연적으로 103Rh 동위 원소만 포함합니다. 로듐은 자연적으로 발생하는 금속이며 일반적으로 다른 금속과의 합금에서 유리 금속으로 발견되거나 매우 드물게 보위아이트 및 로드플럼사이트와 같은 광물에서 화합물로 발견됩니다. 가장 비싸고 희귀한 귀금속 중 하나입니다.
다른 백금족 금속과 함께 로듐은 니켈 또는 백금 광석에서도 발견됩니다. 그것은 염소 화합물 중 하나의 장미색을 따서 명명되었으며 1803년 William Hyde Wollaston이 이러한 광상 중 하나에서 발견했습니다.
전 세계적으로 생산되는 모든 로듐의 80% 이상을 차지하는 이 요소의 주요 용도는 자동차에 사용되는 XNUMX원 촉매 변환기의 촉매 중 하나입니다. 로듐은 일반적으로 백금 또는 팔라듐과 합금되며 금속이 부식 및 가장 공격적인 화학 물질에 대해 불활성이고 희귀하기 때문에 고온 및 내부식성 코팅에 사용됩니다. 로듐 도금은 종종 화이트 골드의 외관을 개선하고 스털링 실버의 부식을 방지하는 데 사용됩니다.
두 부분으로 된 실리콘이 혼합되는데, 그 중 한 성분은 수소화규소이고 다른 성분은 비닐 말단 실리콘입니다. 이 액체 중 하나에는 로듐 착물이 포함되어 있습니다. 로듐은 때때로 실리콘을 경화시키는 데 사용됩니다.
로듐 검출기는 원자로에서 중성자 방사선 수준을 측정하는 데 사용됩니다. 로듐은 아세트산 생산과 약용 전구체를 만드는 데 사용되는 비대칭 수소화 기술에도 사용됩니다.
로듐의 역사
William Hyde Wollaston은 팔라듐을 발견한 직후인 1803년에 로듐을 발견했습니다(로듐에 대한 그리스어 단어는 "장미"입니다). 그는 아마도 남아메리카에서 온 조잡한 백금 광석을 사용했습니다. 그의 방법에서 광석은 왕수에 용해되었고 산성 수산화나트륨(NaOH)으로 중화되었습니다.
그런 다음 그는 염화암모늄을 첨가하고 염화백금산암모늄으로 백금을 침전시켰습니다.
아연; 구리, 납, 팔라듐 및 로듐을 포함한 대부분의 다른 금속과 함께 침전되었습니다. 팔라듐과 로듐을 제외한 모든 금속은 희석된 질산으로 용해되었습니다. 로듐, 나3[RhCl6] ·nH2염화나트륨을 O로 첨가하여 침전되는 팔라듐과 달리 왕수에 불용성입니다.
장밋빛 침전물은 아연으로 처리되기 전에 에탄올로 세척되었으며, 이는 로듐을 이온 결합에서 밀어내어 유리 금속으로 방출했습니다.
수년 동안 이 희귀한 원소는 드물게 사용되었습니다. 예를 들어, 로듐으로 만든 열전대는 세기의 전환기에 최대 1800 °C의 온도를 측정할 수 있었습니다. 1300 ~ 1800 °C의 온도 범위에서 매우 안정적입니다.
장식용 및 부식 방지 코팅으로서 전기 도금은 첫 번째 중요한 응용 분야입니다. 1976원 촉매 변환기는 XNUMX년 볼보에서 처음 사용했으며 이로 인해 로듐 수요가 증가했습니다. 삼원촉매변환기에는 기존에 사용하던 백금이나 팔라듐 대신 로듐을 사용하여 배기가스의 NOx 양을 줄였습니다.
강하고 은빛이며 오래 지속되는 금속 로듐은 반사율이 높습니다. 가열해도 로듐 금속은 일반적으로 산화물을 생성하지 않습니다. 로듐은 녹을 때만 산소를 흡수합니다. 응고되면 산소를 방출합니다. 백금에 비해 로듐은 밀도가 낮고 융점이 높습니다. 대부분의 산은 영향을 미치지 않습니다. 그러나 질산은 그것을 완전히 불용성으로 만드는 반면, 왕수는 그것을 약간만 녹입니다.
로듐의 분자 구성
로듐은 주기율표의 9족에 속하지만 최외곽 껍질의 전자 배열은 41족의 표준에서 벗어납니다. 근처에 있는 원소 니오븀(44), 루테늄(46) 및 팔라듐(XNUMX)도 이러한 특성을 나타냅니다.
로듐은 일반적으로 +3 산화 상태에서 발견되지만 산화 수준 0에서 +7도 언급되었습니다.
로듐은 루테늄 및 오스뮴과 달리 휘발성 산소 화합물을 생성하지 않습니다. 현재 알려진 안정한 산화물 중에서 Rh2O3, 로2, 로2·xH2O, Na2로3, Sr3리로6 ve Sr3나로6 가.
할로겐 화합물에 대한 거의 모든 잠재적인 산화 상태는 잘 알려져 있습니다. 일부 예로는 염화로듐(III), 삼불화로듐, 오불화로듐 및 육불화로듐이 있습니다. 낮은 산화 상태는 리간드가 존재할 때만 안정적입니다.
Wilkinson이 사용하는 촉매인 Chlorotris(triphenylphosphine)rhodium(I)은 가장 널리 사용되는 로듐-할로겐 화합물입니다. 알켄은 이 촉매를 사용하여 하이드로포밀화 또는 수소화됩니다.
로듐의 동위원소
로듐은 자연 상태에서 103Rh 동위 원소만 포함합니다. 반감기가 가장 긴 방사성 원소는 3,3년 후에 붕괴하는 101Rh, 207일 후에 붕괴하는 102Rh, 2,9년 후에 붕괴하는 102mRh, 16,1일 후에 붕괴하는 99Rh입니다. 92.926u(93Rh)에서 116.925u(117Rh) 범위의 원자량을 가진 100가지 이상의 방사성 동위원소가 확인되었습니다. 20,8Rh(105시간)와 35,36Rh(102시간)를 제외하면 대부분 반감기가 0,141시간 미만이다. 로듐은 많은 메타 상태를 가지고 있으며, 가장 안정적인 두 상태는 101mRh(0,157 MeV)와 4,34mRh(2,9 MeV)이며 둘 다 반감기가 각각 XNUMX일과 약 XNUMX년입니다(로듐의 동위원소 참조).
루테늄은 주요 붕괴 생성물이며 전자 포획은 103 미만의 동위원소(안정 동위 원소)에 대한 주요 붕괴 방법입니다. 팔라듐이 주요 생성물이며 103보다 큰 동위원소의 경우 베타 방출이 주요 붕괴 메커니즘입니다.
로듐의 가용성
지각에서 가장 희귀한 원소 중 하나인 로듐은 0,0002ppm(2 1010)에 불과한 것으로 생각됩니다. 가격 책정 및 상업적 응용 프로그램은 희소성에 의해 영향을 받습니다. 로듐은 일반적으로 1pb 농도의 니켈 운석에서 발견됩니다. 테스트에 따르면 일부 감자의 로듐 함량은 0,8~30ppt입니다.
로듐은 로듐을 함유한 광물이 거의 없기 때문에 산업적으로 추출하기 어려운 금속이며 광석은 종종 팔라듐, 은, 백금, 금과 같은 다른 금속과 결합됩니다. 발견되면 백금은 용해하기 어려운 흰색 불활성 금속으로 광석에서 채굴됩니다. 주요 출처는 남아프리카, 러시아의 우랄 산맥, 북미의 구리-니켈 황화물 광산 부문, 특히 온타리오 주 서드베리 지역입니다. Sudbury의 로듐 함량이 매우 낮음에도 불구하고 처리되는 니켈 광석의 양이 많기 때문에 로듐을 경제적으로 회수할 수 있습니다.
로듐은 주로 남아프리카공화국(2010년 약 80%)에서 수출되며 그 다음은 러시아입니다.
매년 전 세계적으로 30톤이 생산됩니다. 로디움의 가격은 믿을 수 없을 정도로 변동성이 큽니다. 2007년 로듐은 무게 기준으로 금보다 거의 450배, 은보다 27.250배, 구리보다 2008배 더 비쌌습니다. 10.000년에는 온스당 $350.000(킬로그램당 $2008)를 일시적으로 초과했습니다. 1.000년 35.000분기에 로듐 가격은 온스당 $2010(킬로그램당 $2.750) 미만으로 급격하게 떨어졌습니다. 97.000년 초 가격은 금 가격의 두 배 이상인 2013달러(킬로그램당 1.000달러)까지 올랐으나 XNUMX년 후반에 다시 XNUMX달러 아래로 떨어졌습니다.
대부분의 금속은 공급 과잉과 정치적, 재정적 문제로 인한 극도로 낮은 유가로 인해 가격 하락을 겪었습니다. 2014년과 2015년에 중국, 인도 및 기타 개발도상국의 경제는 침체되었습니다. 중국은 2014년 오토바이를 제외하고 총 23.722.890대의 자동차를 생산했습니다.[추가 정보 필요] 그 결과 2015년 31,1월 말 로듐 가격은 트로이 온스(740,00g)당 US$XNUMX였습니다.
로듐 함유 광석을 더 많이 채굴하려면 다른 더 풍부한 귀금속, 주로 백금과 팔라듐을 포함하는 채굴 광석도 필요하기 때문에 시장 가격 변동성이 매우 높은 금속인 로듐 소유자는 때때로 매우 유리한 위치에 있습니다. 그것은 공급을 창출하고 다른 금속의 가격을 낮출 것입니다.
시장은 종종 가격을 상승시키는 로듐 공급 측면에서 완전히 제약을 받습니다. 이러한 다른 금속을 단순히 추출하여 로듐을 얻는 것은 상업적으로 실행 가능하지 않기 때문입니다.
이 공급 부족 상황에서 복구하는 것은 미래에 매우 어려울 수 있습니다. 제조업체는 배출 치트 소프트웨어를 사용하여 수년 동안 촉매 변환기에 실제로 얼마나 많은 로듐(및 기타 귀금속)이 사용되는지 알지 못하는 등 여러 가지 이유로 인해 미래에 상당히 어려울 수 있습니다. 로듐은 주로 폐기된 오래된 차량의 재활용 촉매 변환기에서 발견됩니다. 2020년 14.700월 초 로듐의 현물 가격은 트로이 온스당 $2021였습니다. Metals Daily에서 로듐 가격은 29.400년 XNUMX월 초에 트로이온스당 US$XNUMX까지 상승했습니다.
출처 : Wikipedia
Günceleme: 17/05/2023 20:42