“铑”一词来源于希腊词“rhodon”,代表可爱的“玫瑰”。当这种金属被发现时,科学家认为美丽的玫瑰恰如其分地描述了它的粉红色。然而,后来人们发现这种金属在大多数情况下具有闪亮的银白色。
铑(RH)属于六名成员贵金属包括钯,钌,铱,锇和铂金。这些金属存在于常见的稀有金属矿石中,表现出一些常见的特征。铑的特点是独特的耐蚀性,硬度,银白色金属外观和化学惰性.它不会褪色并且不容易在正常室温下腐蚀。这是耐用性的秘诀,它是最稀有的秘诀贵金属.
粉红色铑的发现
发现稀有金属钯后,w·h·沃拉斯顿在试图从矿石中分离纯铂时发现了铑。他使用秘鲁的铂矿石作为原料。在从矿石样品中分离出铂和钯后,他得到了一种红色粉末的残留物,后来被确认为氯化铑钠。研究研究表明,他使用Aqua Regia,氯化铵和铁来分离钯.通过在还原过程中使用氢氯化物盐对于铑,他能够分离出,它有粉红色的色调。(对发现各种材料的特性感兴趣?一定要读如何在职业生涯中作为材料科学家开始.)
类似的研究证实,铑主要是铂和镍精炼作业的副产品.它有时在包含金,银和铂金的矿石中发现。
铑是一种高度重视的珍贵物质。大多数金属用作催化剂(以及其他催化剂)用于汽车催化转化器。
铑化合物的毒性健康方面
铑化合物应被认为是有毒和致癌物质.这些也会在皮肤上造成强烈的污渍。如果吸入这种稀有金属的气雾,它就会被人体吸收,造成危险毒性.
因为它是一种罕见的矿物,所以没有足够的数据与其安全有关。因此,必须在处理,处理和使用此材料时进行最大预防措施。(有关安全,阅读典型腐蚀防护解决方案的危险.)
铑的属性
铑显示出罕见的铂族金属(PGM)的许多常见性质,其通常具有良好的化学稳定性以及催化性质。另外,铑是热电和电的良好导体。它是耐腐蚀性和耐污染,是最多的耐腐蚀性反光金属,这使它成为一种高级贵金属。
低电接触电阻使铑成为电触点的理想材料。它是耐用的,因为它通常不能氧化即使加热。它在熔化过程中吸收氧气并在凝固过程中释放吸收的氧气。它溶解于Aqua Regia,但不是硝酸。
它的熔点很高,1966°C(3571°F)。热电偶由铑制成,可以准确地测量高达1,800°C(3,272°F)的温度。该金属的沸点为3,695°C(6,683°F)。这些属性可确保其适用于高温应用。
提取铑
大部分铂族金属(PGMs)的储量在南非发现。这些金属的生产涉及精炼基金金属以及贵金属的精炼厂。所涉及的步骤包括浮选、粉碎、冶炼和最终转化。铬和氧化矿石的含量经常给PGM金属的提取带来挑战。使用低温焙烧和溴(酸)浸出过程的专有方法能够最大化产量含铑氧化矿和混合矿(铑65%,铂85%)。
铑的正常生产过程简要描述如下:
- 首先分离铂金属,金和钯等贵金属降水来自PGM矿石
- 二硫酸钠现在加入残余物并融化;这一步导致硫酸铑的生产
- 通过其余步骤,从硫酸铑中析出金属铑
- 氢氧化钠的加入引起氢氧化铑的沉淀
- 添加盐酸氢氧化物铑导致H.3.rhcl.6(提纯的铑酸溶液),进一步加入亚硝酸钠和氯化铵中,使铑沉淀
- 使铑的沉淀物被溶于盐酸并加热以除去污染物通过燃烧,因此最终生产纯化的铑金属
铑的回收
通过回收汽车催化转化器回收并回收铑。几乎25%的金属由回收路线提供。
铑的应用和市场需求
大多数市场对铑的需求由日本,欧洲和美国的汽车催化转化器和亚洲玻璃行业需求的需求驱动。因为它是最稀有的金属之一,价格取决于需求。根据市场研究研究,增加亚洲对稀有金属的需求是由于平板显示器玻璃板的生产商。
铑有时适用于由银和电路元件制成的珠宝装饰涂层,使这些产品免受玷污和腐蚀。它适用于装饰产品,也用于获得光学器具的高度反射闪耀表面。这电沉积工艺用于在珠宝上采用具有可呈现颜色的耐用铑涂层。
铑还被用于生产钯和铂合金,这些合金具有高硬度和优异的耐腐蚀性。然后,这些合金被用来制造催化转化器和催化网,催化化学反应。1976年,沃尔沃利用铑合金开发了三元催化转化器。这一突破帮助将氮氧化物(NOx)汽车尾气排放。
铑-铂催化剂用于化学工业生产一氧化氮,而一氧化氮是生产炸药和化肥所必需的。
铑的其他用途包括:
- 作为装饰产品的涂层
- 在光学行业完成闪亮的镜子
- 制作光学仪器的组件
- 制作涡轮发动机零件
- 用于中子通量检测在反应堆中
- LCD(液晶显示器)和阴极射线管(CRT)的制造
- 玻璃制造
- 制作热电偶,可确保精确测量高温测量
- 生产玻璃纤维衬套
结论
铑是一种贵金属,以其独特的耐腐蚀性,高温化学稳定性,耐用性,闪亮的外观和反射率而闻名。它是铂族六种稀有金属中的一种。铑不会褪色,不容易腐蚀。它是罕见的贵金属之一,具有非常好的耐用性。
大多数这种稀有金属由汽车工业使用,使车辆催化转化器加速和催化氮气将氮气还原成氮气,从而使调节发动机排气顺应性。