RHODIUM
Lateinischer Name : Rhodium (Rh)
Gruppe chemischer Elemente im Periodensystem von Mendelejew : VIII
Ordnungszahl : 45
Atommasse : 102,9055
Dichte : 12,41 g/cm3
Schmelztemperatur : 1963 °C
Rhodium ist ein Edelmetall, das zur Platingruppe gehört. Es ist ein sehr seltenes und teures Element, das aus nativem Platin gewonnen wird. Eine bekannte Eigenschaft des Metalls ist seine Fähigkeit, bestimmte Stoffe in ihre einfachsten Bestandteile im gasförmigen Zustand zu zerlegen. Er ist bekannt für seine hohe chemische Stabilität gegenüber aggressiven Umgebungen: In dieser Hinsicht übertrifft es viele andere Elemente.
Rhodium wurde im Jahr 1804 von dem britischen Wissenschaftler William Heade-Woollaston kurz nach seiner Entdeckung des Palladiums entdeckt.
Wollaston löste rohes Platin in Königswasser und neutralisierte die überschüssige Säure mit Natronlauge. Aus der neutralisierten Lösung belegte er Platin mit Ammoniumchlorid und Palladium mit Quecksilbercyanid aus. Das Filtrat wurde mit Salzsäure behandelt, um das überschüssige Quecksilbercyanid zu entfernen, und bis zur Trockenheit eingedampft. Der mit Alkohol behandelte Rückstand entpuppte sich als dunkelrotes Rhodium-Natriumsalz-Pulver. Durch Erhitzen dieses Pulvers in einem Wasserstoffstrom wurde das Rhodium gewonnen.
Der Name des Metalls leitet sich vom griechischen Wort „rhodon“ ab, dass wegen der rosaroten Farbe seiner Salze „Rose“ benannt wurde.
Rhodium: processing: 1g powder, 1g pressed cylinder, 1 g argon arc remelted pellet.
Fundstellen, Gewinnungsmethoden
Die grössten Vorräte von Rhodium gibt es heute ist Mexiko (43 %) der Spitzenreiter bei den Goldvorkommen, da seine Goldsande mit Rhodium übersättigt sind. Danach folgen die südafrikanischen, kolumbianischen und US-amerikanischen Vorräte.
Die jährliche Rhodiumproduktion liegt bei 31 Tonnen.
Südafrika ist der größte Exporteur von Rhodium (80 % des Volumens). Das zweitgrößte Produktionsland ist Russland(11,9 %), gefolgt von Kanada und Simbabwe.
Eigenschaften
Die Gewinnung von Rhodium aus den gewonnenen Makroschäften erfolgt auf kunsthandwerkliche Weise (Bergbau). Kompliziert wird es durch die Zusammensetzung des Erzes: Das Metall ist mit Gold, Palladium, Platin und Kupfer verbunden.
Produktionstechnik
Die Herstellung von reinem Metall ist ein komplexer Prozess aus mehreren Stufen.
Die traditionelle Methode
ist die Reinigung von Platingestein und die Gewinnung des Bestandteils Rhodium.
Von der Aufbereitungsanlage wird das Rohmaterial zum Konzentrator gebracht.
Hier werden die wertvollen Bestandteile und der „Abfall“ getrennt:
Das Erz wird zerkleinert und mit Wasser und chemischen Zusätzen gegossen.
Das Gemisch wird mit Luft unter Druck gesättigt.
Der Schaum schwimmt auf und bindet die Platinpartikel an sich.
Er wird abgeschöpft und getrocknet.
Der Platingehalt erreicht 110-990 Gramm pro Tonne.
Der nächste Schritt ist Metallurgie. Das konzentrierte Gemisch wird in einen Ofen getaucht und auf 1500 °C erhitzt. Das Altgestein wird verbrannt und die Schlacke durch Ausblasen entfernt. Der Konzentratgehalt steigt auf 1400 g/Tonne. –
Die letzte Stufe ist die Affination. Hier werden die letzten Platin-Elemente aus dem Rhodium entfernt um als Endprodukt ein 99,95% Rhodium zu erhalten.
Eine Lösung, die bei der Platinraffination übrig bleibt, wird zur Freisetzung des Rhodiums verwendet. Nach der Behandlung mit Chemikalien und der Verbrennung ist das Ergebnis fast reines Rhodiummetall.
Vom Transport des Erzes aus der Fundstelle bis zur Gewinnung von reinem Rhodium vergehen fünf bis sechs Monate.
Rhodium aus Atommüll
Es wird zur Zeit an mehreren Technologien geforscht, um unter anderen, Rhodium aus Sondermüllrückständen aus Atomkraftwerken rückzugewinnen. Diese sehr kostenintensiven neuen Technologien ermöglichen in Zukunft ein grösseres Produktionspotential von Rhodium, als aus herkömmlichen Abbau. Des weiteren würden auf diese Weise problematische Lagerungen von Atommüll reduziert.
Wo wird es verwendet?
Trotz seines enormen Preises ist das Metall in mehr Gebieten nachgefragt, als es gewonnen wird.
Industrie
Seine Eigenschaften haben dafür gesorgt, dass Rhodiumlegierungen in den anspruchsvollsten Anwendungen, insbesondere in Katalysatoren, eingesetzt werden:
- Iridium- oder Platinlegierungen sind in Präzisionsinstrumenten enthalten, die Temperaturen von bis zu 2200°C messen können (zum Beispiel in Katalysatoren).
- Nur auf Platin-Rhodium-Filtern können einige Kristalle in Laboren gezüchtet werden.
- Eine Platin- / Rhodiumlegierung reduziert die Entstehung von Salpetersäure. Eine solche Legierung wird zur Herstellung von Abgasneutralisatoren für Kraftfahrzeuge verwendet. Die Automobilindustrie ist der Hauptnutzer von Rhodium.
Der Zweitgrößte Abnehmer von Rhodium ist die Glasindustrie.
Zum Schmelzen des Metalls werden Rhodium-Platin-Gefäße verwendet, in denen die feinen Fäden hergestellt werden.
Sie werden zur Beschichtung von Spiegelflächen und von Ultrapräzisionsinstrumenten verwendet. Dies ist der Tatsache zu verdanken, dass die Oberfläche 80 % des Lichts im sichtbaren Bereich des Spektrums reflektiert und nicht durch Superfine getrübt wird.
In der Funktechnik wird es meist nicht für die Herstellung von Komponenten verwendet, da es zu spröde und instabil ist. Bei Funkkomponenten handelt es sich lediglich um eine Rhodium-Beschichtung. Die Kontakte (Reed-Relais) des RPS 55(A) zum Beispiel sind mit Rhodium beschichtet.
Material der neuen Generation
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Rhodiummetall wird als Bestandteil von Laserspiegeln und Beugungsgittern verwendet.
Mit Rhodium hergestellten Detektoren wird die Messung des Neutronenflusses sichtbar gemacht.
Diese Elektronik entwickelt sich zu einem wichtigen Anwendungsbereich. Das Metall wird in Filtern von LCD-Monitoren (Fernsehern, Laptops, iPhones und anderen Geräten) verwendet.
Schmuck
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Das Metall wird zusammen mit Gold, Platin und Silber für die Herstellung von Schmuck und Uhren verwendet.
Juweliere schätzen die Rhodiumbeschichtung. Die Rhodinierung ist ein Oberflächenbeschichtungsverfahren mit einer feinkörnigen (0,11-0,26 mm) Rhodiumschicht.
Rhodiumablagerungen sind dünner als ein menschliches Haar, wirken aber Wunder:
- Mit Rhodium behandeltes Silber beginnt zu glänzen und wird stärker. Es läuft nicht an und verblasst nicht bei Kontakt mit der Luft.
- Platin wird stärker, leuchtet mehr.
- Die Oberfläche von gewöhnlichem Gold erhält einen prestigeträchtigen Platinglanz. Das Produkt wird feiner.
- Doch damit nicht genug der Vorteile: Rhodium ermöglicht die Herstellung von Weißgold- für Ästheten – und Schwarzgold – für Avantgardisten.
Vorsichtsmaßnahmen
Die Eigenschaften der Substanz wurden für die praktische Anwendung untersucht. Die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und andere biologische Wirkstoffe sind teilweise untersucht worden.
Es ist erwiesen, dass Rhodiumverbindungen hochgiftige Karzinogene sind. Die Menge an Rhodium in zertifiziertem Schmuck ist jedoch für die menschliche Gesundheit ungefährlich.
Eine Legierung aus Rhodium und Kupfer (oder Zink), die in Salzsäure gelöst, gefiltert und getrocknet wird, ergibt ein Pulver. Es handelt sich nämlich um eine Verbindung, die unter normalen Bedingungen detonieren kann.
Preise
Rhodium ist zusammen mit Gold, Platin und Kupfer an der Börse notiert. Es ist das teuerste der Edelmetalle.
Der weltweite Ansturm erreichte Ende 2008 seinen Höhepunkt: Auf dem Devisenmarkt wurden damals bis zu 10.1k Dollar pro Feinunze nachgefragt, das war zehnmal mehr als Gold zur selben Zeit.
Dann ließ der Markt nach und der Preis fiel unter tausend Euro.
Im letzten Zeitraum (Dezember 2019 – Dezember 2020) hat sich der Preis pro Gramm verdreifacht: von 150 $ auf 500 $. Mit anderen Worten: Der Preis betrug im Dezember 2021 rund 14.100 Dollar für eine Unze. Der all-time Höchststand von Rhodium war im Mai 2021 mit USD 29.100 pro Feinunze aufgezeigt worden.
Der Preis für Rhodium ist, genau wie bei anderen Edelmetallen, schwankend. Langfristig wird er jedoch weiterwachsen. Wissenschaft, Produktion und Technologie werden nicht ohne dieses Metall auskommen. Die Produktionskapazitäten sind jedoch begrenzt und das weltweite Vorkommen ist endlich.
Aktueller Rhodium Preis
