Rhodium: nejdražší kov v autě

Ve periodické tabulce Dmitrije Ivanoviče Menděleje existuje prvek, který zároveň je šperkovým pokladem a kriticky důležitým průmyslovým materiálem. Jeho číslo 45, jméno — rhodium. Je několikrát dražší než zlato a platinu, je neuvěřitelně vzácný a má unikátní katalytické vlastnosti, které pomáhají činit vzduch ve městech čistějším. Dnes je rhodium jedním z nejvíce požadovaných kovů na světě a jeho význam neustále roste.

Proč se prvek jmenuje «rhodium»?

Jméno rhodium pochází z řeckého slova ῥόδον (rhodon), co znamená «růže». Jeho jméno získal za charakteristický růžovo-červený barvu jednoho z jeho prvních chemických sloučenin — chloridu rhodia. Odislelce prvku, anglický chemik William Wollaston, byl ohromen krásou tohoto odstínu a rozhodl se oslavit v názvu kovu tuto jemnou spojitost s květem.

Proč má rhodium pořadové číslo 45?

Řadové číslo 45 znamená, že v jádru atomu rhodia je obsaženo 45 protonů. V periodické tabulce je umístěn v deváté skupině (podle současné klasifikace — 9) nebo VIIIB skupině podle staré klasifikace, v pátém periodu. Rhodium patří do triady «rhodium — palladium — stříbro» a patří k takzvané lehké skupině platinných kovů.

Historie objevení: další kov z rudy platinové

Historie objevení rhodia je podobná detektivnímu příběhu 19. století. V roce 1803 anglický lékař a domácí chemik William Wollaston, již proslulý objevením palladia, pokračoval ve studiu syrové platiny, kterou přiváželi z Jižní Ameriky. Zaznamenal, že po odstranění palladia v roztoku zůstalo tmavě červené těleso s úžasnými vlastnostmi.

Wollaston pomocí složitých chemických reakcí (rozpuštění v destilátu, sedimentace) izoloval novou látku a po obnově získal prášek kovového rhodia. V roce 1804 oficiálně oznámil objevení nového kovu v přehledu Královské společnosti. Původně Wollaston získal pouze několik gramů rhodia, zůstal dlouho téměř jediným jeho výrobcem.

Unikátnost rhodia: lesk a odolnost

Vzhled. Rhodium je stříbrně-bílý lesklý kov s silným modrým odleskem. Má vysokou odrazivost.

Chemická inertnost. Je to jeden z nejkorozionálně odolnějších kovů. Neoxiduje se na vzduchu ani při ohřívání na 600°C a nerozpuštění v kyselinách, včetně destilátu. Rhodium je těžkopálový (teplota tání 1963°C) a má vysokou mechanickou pevnost.

Katalyzátor. Hlavní aplikace rhodia je založena na jeho unikátní schopnosti urychlovat chemické reakce. Je velmi efektivní v neutralizaci oxidů dusíku, což ho činí nezbytným v automobilových katalyzátorech.

Kde se nachází rhodium

Rhodium je jedním z nejřidčeji se vyskytujících prvků v kůře Země. Jeho obsah v kůře Země se odhaduje na 0,0000001%. Neexistuje v podobě samostatných minerálů, ale je těžen jako vedlejší produkt rudy platinové a niklové. Hlavní ložiska rhodia se nacházejí v Jižní Africe, Rusku (na Kolském poloostrově a v Norilském regionu), Kanadě a Zimbabwe. Průměrná cena na rhodium je od 500 do 700 tisíc dolarů za kilogram, což ho činí jedním z nejdražších kovů na světě.

Použití rhodia v průmyslu

Automobilové katalyzátory. Přibližně 80% těženého rhodia se používá právě zde. V tříkomponentních katalytických neutralizátorech hraje rhodium klíčovou roli: přeměňuje toxické oxidy dusíku (NOx) na neškodný dusík a kyslík.

Chemický průmysl. Rhodium se používá jako katalyzátor v reakci karbonylace metanolu pro výrobu octové kyseliny. Používá se také při výrobě kyseliny dusičné a při hydrotrolení organických sloučenin.

Sklenářský průmysl a optika. Platinové-rhodiové slitiny se používají pro výrobu nádob na varení kvalitního optického skla a skloviny, protože jsou odolné vůči rozpuštěnému sklu a nebarví ho. Rhodiové povlaky na reflektorech a zrcadlech se vyznačují vynikajícím leskem a trvanlivostí.

Šperkařství. Rhodování je proces pokrytí šperků z bílého zlata nebo stříbra tenkým vrstvou rhodia. To přidává šperkům neuvěřitelný lesk, chrání je před oděrkami a předchází zmatnění. Přibližně 5-10% rhodia se používá v šperkařství.

Elektronika. Rhodium se používá pro povlaky elektrických kontaktů a připojení v přesné měřící technice, protože je odolný vůči korozi a tvorbě oxidových plánek. Tloušťka povlaku obvykle činí 0,5–1 mikronu.

Budoucnost rhodia: rostoucí poptávka a hledání alternativ

Budoucnost rhodia je přímo spojena s globálními ekologickými standardy. S přechodem na elektromobily může klesnout role rhodia jako komponenty katalyzátoru DVS. Někteří výrobci hledají způsoby nahrazení rhodia levnějšími kovy, jako je palladium. Nicméně, rostoucí ekologické požadavky v rozvojových zemích podporují poptávku. Aktivně se vyvíjejí technologie sekundárního zpracování rhodia z vyřazených katalyzátorů. Rhodium zůstává nezbytný v sklenářském a chemickém průmyslu.